SSD 선택 가이드

SSD는 'Solid State Drive' 의 약자이며 보조 저장 장치 중 하나입니다. 이 SSD는 2010년대 PC 시장에 큰 변화를 가져왔습니다. SSD가 대중화되기 이전에는 HDD, 즉 하드 디스크를 저장 장치로 주로 사용하고 있었는데 이 하드 디스크는 빠른 속도로 회전하는 동그란 모양의 플래터가 있고 플래터 위를 헤드가 이동하면서 표면에 기록하는 방식을 사용하고 있었습니다.

 

하지만 기계가 아무리 빨라 봐야 플래터가 회전하고 헤드가 움직이면서 표면에 일일히 기록하는 물리적인 방식으로는 속도 면에서 한계가 있을 수 밖에 없었습니다. 끊임없이 발전하는 컴퓨터의 성능에 느린 하드 디스크는 항상 발목을 잡을 수 밖에 없었습니다.

 

거기다가 내경과 외경의 읽기쓰기 속도의 차이, 사용하면 사용할수록 모터가 노후화되어 느려지는 문제를 안고 있었습니다. 그런 상황에서 USB메모리 같은 데나 사용하던 플래시 메모리를 한 기판에 여러 개 붙여 하드 디스크처럼 사용할 수 있는 SSD가 등장한 것입니다.

 

SSD의 장점은 무엇보다도 빠른 속도에 있습니다. HDD처럼 기계 장치가 직접 움직여 기록하는 것이 아니라 전기 신호로 읽기와 쓰기 작업이 이루어지니 당연히 빠를 수 밖에 없습니다. 또한 소형화가 가능하고 전력소모도 적은 등 여러가지 HDD에 비해서 장점이 있었습니다. 그렇지만 초기의 SSD는 너무 비싼 가격 때문에 대중화되지 못했습니다. 16GB, 32GB SSD 하나를 쓰기 위해 수십 수백만원을 투자할 사람은 많지 않았습니다. 거기다 컨트롤러 기술의 미숙으로 인해 프리징 문제도 발생하였습니다.

 

그런데 2010년을 기점으로 공정이 미세화되고 MLC, TLC 플래시 메모리가 보급되면서 가격이 점차 내려가더니 1GB당 2만원을 넘던 SSD의 가격이 지금은 1GB당 400원 선까지 내려왔습니다. 이제는 하드 디스크보다 SSD를 사용하는 사람이 더 많은 상황이 되었습니다.

 

그러면 SSD를 선택할 때는 어떤 기준을 가지고 선택해야 할지 알아봅시다.

 

 

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① 규격과 메인보드와의 호환성

 

SSD는 커넥터와 인터페이스에 있어서 여러 가지 규격이 존재합니다. 이제까지는 일반적으로 HDD와 동일하게 SATA 커넥터를 사용하고 있었지만 이제는 커넥터 규격도 다양화되고 있습니다.

  

M.2 (NGFF) 커넥터 규격을 사용한 SSD와 M.2 슬롯은 최근 발매되는 메인보드에 탑재되고 있는데, M.2슬롯에는 SATA, PCI-express 3.0 4레인을 사용한 NVMe, USB 3.1 등 다양한 인터페이스를 지원합니다. 여기서 한가지 주의해야 할 것은 M.2(NGFF)는 커넥터 모양에 대한 규격인 것이고 인터페이스는 또 다른 문제라는 겁니다.

 

M.2 커넥터 규격의 SSD라고 해도 SATA 인터페이스를 사용한다면 6.0Gbps가 최고 속도입니다. 같은 M.2 커넥터 규격이라도 NVMe 인터페이스를 사용한다면 SATA 인터페이스를 사용한 SSD보다 훨씬 빠른 속도가 나옵니다. 그리고 아예 PCI-express 슬롯을 사용하는 SSD도 있습니다.

 

메인보드 지원 사항에 따라서 선택을 잘 해야 합니다.

 

 

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② 용량

 

SSD도 저장 장치이니만큼 용량이 얼마나 큰가가 중요합니다. SSD가 지금보다 비싸던 시절에는 64GB 이하의 적은 용량의 SSD에 하드 디스크를 조합해서 SSD에는 운영체제와 자주 사용하는 프로그램을 깔고 하드 디스크에는 말 그대로 저장만 해도 되는 파일들이나 자주 사용하지 않는 프로그램들을 설치하고 사용했지만 이제는 고용량의 SSD도 가격이 많이 내려와서 컴퓨터를 구매할 때 하드 디스크는 아예 빼고 SSD만 가지고 사용해도 될 정도가 되었습니다.

 

하지만 하드 디스크에 비해서는 아직 용량 대비 가격은 비싼 것이 사실이기 때문에 적당한 용량의 SSD와 하드 디스크를 조합하여 사용하는 사람들이 많습니다. 평소에 얼마나 저장 공간이 필요한지 잘 고려해 보고 예산 내에서 적당한 SSD를 선택하는 것이 중요합니다. 필요하다면 저용량의 SSD와 하드디스크를 조합할 필요가 있겠습니다.

 

 

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③ SSD의 수명(1) - MTBF와 TBW

 

SSD의 치명적인 단점은 바로 수명입니다. 플래시 메모리에 저장되는 최소 단위를 '셀' 이라고 하는데 셀에는 기본적으로 쓰기 수명에 한계가 있습니다. 쓰기 횟수가 한계를 넘어버린 셀은 수명이 다해 사용할 수 없게 됩니다. 그러면 그 셀은 고장이 나고 저장되어 있던 데이터는 날아가게 되는 것입니다.

 

SSD는 그런 문제를 '웨어 레벨링(Wear-Leveling)'이라는 기술을 통해 여러 셀을 돌아가며 고르게 사용하게 함으로써 해결합니다. 현재는 웨어 레벨링 기술의 발전과 SSD의 고용량화로 수명 문제는 거의 해결되었지만 아직도 옛 시절의 편견이 남아 있어 항상 SSD의 수명은 검증의 대상이 됩니다.

 

SSD의 수명을 가늠할 수 있는 여러가지 수치들이 존재하는데 대표적인 두 가지가 MTBF(Mean Time Between Failure, 평균 무고장 시간)와 TBW(Terabytes Written, 쓰기 용량)입니다. 예를 들어 MTBF가 150만 시간이다 하면 150만 시간 동안은 작동을 보증한다는 말이고 TBW가 80이라면 SSD에 80TB를 저장할때 까지는 작동을 보장한다는 말입니다. 150만 시간은 171년이고 하루에 20GB씩 매일 지웠다 쓰는 것을 반복한다고 가정했을 시 80TB를 모두 쓰기 위해서는 4,096일 이라는 시간이 필요합니다. 10년이 넘는 시간입니다.

 

SSD 제조사는 이를 제품 스펙에 표시하는데, 잘 보시고 선택하시면 됩니다. 요즘 나오는 SSD들은 왠만큼 수명을 보장하지만 가끔씩 지나치게 MTBF나 TBW가 적은 함정들이 있는데 그런 함정만 잘 피하시면 됩니다.

 

 

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④ SSD의 수명(2) - SLC, MLC, TLC, QLC

 

그런데 SSD의 수명 문제는 또 다른 곳에서 터져나왔습니다. 플래시 메모리의 종류에 따라 쓰기 수명이 다르다는 것입니다. 플래시 메모리는 SLC(Single Level Cell), MLC(Multi Level Cell), TLC(Triple Level Cell), QLC(Quad Level Cell)의 네 종류로 나누어 지는데,

 

• SLC는 셀 당 1비트
• MLC는 셀 당 2비트
• TLC는 셀 당 3비트
• QLC는 셀 당 4비트

를 저장할 수 있고

 

쓰기속도와 쓰기수명은 제조 공정에 따라 차이가 있지만 일반적으로 셀당 저장용량에 반비례하여,

 

• MLC는 SLC의 10분의 1
• TLC는 MLC의 10분의 1
• QLC는 TLC의 10분의 1

 

이라고 알려져 있습니다. 주의하셔야 할 점은 일부 제조사에서 'Multi'라는 말로 장난을 해서 TLC, QLC도 MLC에 포함시켜버리는 경우가 있다는 것입니다.

 

 

SSD 제조사들이 SLC를 썼으면 이런 문제가 발생하지 않았을 텐데 SLC는 가격이 너무 비싸 특수한 목적이 아닌 이상 사용하기 힘들어 MLC를 사용해 왔고, 2015년을 넘어서부터는 TLC를 사용한 제품들이 대중화되었습니다. 현재는 일부 제품에서 QLC를 사용하기도 합니다.

 

 

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⑤ 컨트롤러

 

SSD의 속도와 수명은 컨트롤러의 성능에 의해 정해지게 됩니다. 그러므로 컨트롤러는 SSD에서 아주 중요한 부분입니다. 인디링스, 샌드포스, JMicron, 파이슨, 실리콘모션, 마벨, 삼성, 인텔, 도시바 등 여러 컨트롤러 제조회사들이 있습니다.

 

인디링스와 샌드포스의 컨트롤러는 현재는 거의 사장되다시피 한 상황이고 파이슨, JMicron, 실리콘모션 컨트롤러는 중저가 SSD에서 많이 사용되고 있습니다. 삼성, 마벨, 인텔의 컨트롤러는 안정성이 탁월한 것으로 인정받고 있지만 삼성과 인텔은 자사 SSD에만 자사 컨트롤러를 사용하고 있고 마벨의 컨트롤러를 사용한 SSD는 가격대가 타사 컨트롤러를 사용한 SSD보다는 가격이 약간 비쌉니다.

 

현재 SSD의 컨트롤러는 거의 상향평준화된 상황이지만 일부 저가 제품에서 DRAM 캐시가 탑재되지 않은 컨트롤러가 사용되어 사용시 성능이 저하되는 경우가 있으므로 제품 선택시 DRAM 캐시 탑재 여부도 중요하게 고려하셔야 합니다.