“M.2 SSD 사면되잖아” 잠깐 그 손을 멈추라
“M.2 SSD 사면되잖아” 잠깐 그 손을 멈추라
  • 맨즈랩
  • 승인 2018.08.23 09:48
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평상시 PC에 1도 관심이 없지만 배틀그라운드 등 고사양 게임들이 인기를 끌면서 PC 업그레이드의 필요성을 느꼈다면 최근 급변하고 있는 저장장치에 대한 공부가 필요하다. SSD는 이미 많이 알려져 있어 구분이 되고, 최근 등장한 M.2 SSD도 어디서 가장 빠르다고 들어 구매했는데, 메인보드에 꼽는 자리가 없어 낭패를 볼 수 있다.

특히 이 같은 실수는 PC에 1도 관심이 없지만 왕년에 PC 좀 만져봐서 부품 하나하나를 별도로 구매해 스스로 조립 PC를 만들려는 남성들에게 일어날 수 있다. 전혀 관심이 없는 남성들은 그저 쇼핑몰에서 가격대를 기준으로 구매하니 이런 실수가 적다. 오히려 어중간하게 알고 있는 근자감 넘치는 남성들이 실수할 확률이 더 높다.

더구나 SSD 시장은 지나치게 급변하고 있다. 이왕 PC에 돈을 투자하겠다고 마음먹었다면 HDD는 탈피해야 할 것 아닌가. 또 SSD라고 하더라도 그냥 2.5인치의 일반적인 SSD가 아니라 M.2 정도는 달아줘야 하는 것 아닌가. 그런대 M.2도 다 같은 M.2가 아니라는 점을 알아야 한다. 인터페이스에 따라 다르다. 생김새도 같은 듯 다르다. 구멍이 2개 있을 수 있고, 1개만 있을 수 있다.

어중간한 지식으로 접근했다가 반품해야 하는 번거로운 상황을 맞이할 수 있다. 현재 일반적으로 접근 가능한 범위 내에서 가장 빠른 SSD는 M.2 NVMe SSD다. M.2와 2.5인치 SSD 사이 NVMe라는 것은 도대체 뭘까? 눈이 휘둥그레 한 컴알못 남성들을 위해 NVMe를 살펴봤다.

 

왼쪽이 NVMe SSD, 오른쪽이 일반적인 M.2 SSD다. 사진과 같이 구멍 개수가 다르다.
왼쪽이 NVMe SSD, 오른쪽이 일반적인 M.2 SSD다. 사진과 같이 구멍 개수가 다르다.

일단 M.2란 무엇인가로 시작하자
PC 좀 아는 남성들이면 SATA케이블이라는 용어를 접해 봤을 것이다. HDD나 SSD를 메인보드에 연결하는 케이블이 바로 SATA케이블이다.

보다 정확하게는 Serial ATA라고 한다. 486 이후 등장한 P-ATA 인터페이스의 후속으로 등장한 것이 SATA다. 여기서 P와 S는 각각 병렬(Parallel)과 직렬(Serial)을 의미한다. 당연히 P-ATA의 한계를 극복한 것이 SATA고, SATA는 1, 2, 3 버전에 mSATA까지 나왔다.

하지만 한계에 부딪친다. 더 빠른 스토리지를 양산할 수 있는데, SATA의 최대 전송 속도는 6Gbps 대역폭에 묶여 있는 것이다. 그래서 등장한 것이 바로 M.2다. M.2를 처음 소개한 곳은 인텔이다. mSATA를 대체할 소형 폼팩터라며 NGFF(Next Generation Form Factor)를 개발 중이라는 소식이 2012년 전해졌다. 이 때문에 M.2의 명칭은 처음 NGFF로 소개됐다.

 

인텔에서 처음 소개한 NGFF 제품. 즉 NGFF와 M.2는 동일어다.
인텔에서 처음 소개한 NGFF 제품. 즉 NGFF와 M.2는 동일어다.

M.2라는 명칭은 2015년부터 본격적으로 사용되기 시작했다. 인텔과 AMD가 모두 M.2 인터페이스를 기본 지원하기 시작하면서 본격적으로 M.2가 입에 오르내리기 시작한 것이다.

M.2는 PCIe 미니 카드의 물리적인 카드 레이아웃과 커넥터를 사용한다. 그러니까 PC에 저장장치를 연결하기 위해 앞서 설명했던 SATA케이블을 이용하는 것이 아니라 메인보드에 직접 꼽는다. M.2라는 것은 인터페이스 규격이라고 이해하면 된다.

 

NVMe가 등장한 배경은 무엇일까?
M.2 인터페이스 규격은 SATA와 PCI 익스프레스를 모두 지원한다. 이 때문에 다양한 제품을 출시할 수 있는 기반으로 활용됐지만 그만큼 소비자들에게 혼란을 제공하기도 했다. 모양도 같고 꼽는 슬롯도 같은데 컨트롤러가 SATA 방식인지, PCI 익스프레스 방식인지에 따라 동작을 할 수도 있고, 안할 수도 있는 것이다.

그래서 M.2 SSD를 보면 M.2 뒤에 괄호를 치고 SATA인지 PCIe 방식인지 설명하고 있다. SATA면 SATA를 지원하는 칩셋의 메인보드가 필요하고, PCIe라고 적혀 있다면 PCIe를 지원하는 칩셋의 메인보드가 필요한 것이다. 이를 통신규격, 즉 프로토콜로 설명하면 AHCI 방식이다. AHCI 프로토콜은 PCIe 기반임에도 불구하고 SATA를 지원하도록 설계됐다. 이 때문에 속도의 한계는 물론, M.2를 구매하기 더 복잡해졌다.

이처럼 복잡한 내용이 정리되고 속도를 개선한 것이 바로 NVMe다. NVMe는 영문으로는 non-volatile memory. 즉 비휘발성 메모리다. 2007년 당시 인텔 개발자 포럼에서 처음 등장했다. 이후 90곳이 넘는 회사가 참여한 워크 그룹이 등장했고, 버전 1.0이 2011년 공개됐다. 최초의 상용화 NVMe 칩셋은 2012년 8월 Integrated Device Technology(IDT, 89HF16P04AG3 및 89HF32P08AG)가 출시했다.

PCIe 기반임에도 불구하고 NVMe가 기존 AHCI와 다른 점은 65,535개의 큐에 접근해 큐 하나 당 65,536개의 명령을 수행한다는 점이다. AHCI는 SATA를 동시 지원하도록 설계되면서 하나의 명령 큐에 접근해 큐 하나당 32개의 명령을 수행할 수 있었다. 수치적으로만 수천배가 빨라진 것이다.

 

그래서 스펙 읽는 법을 설명하자면
이제 NVMe에 대한 이해가 어느 정도 충분해졌을 것이라 믿는다. 하지만 그럼에도 불구하고 실수가 발생할 수 있다. 스펙을 제대로 읽지 못했기 때문에 실수가 발생했을 확률이 높다.

보통 M.2 SSD 제품의 네이밍을 살펴보면 SATA, PCIe, NVMe, NGFF와 같은 용어가 함께 사용된다. SATA는 앞서 설명한 SATA와 같은 의미이고, NGFF는 앞서 설명한 것과 같이 M.2의 또 다른 이름이다. PCIe라는 것은 인터페이스를 설명하는 것으로, 메인보드 기판에 직접 꼽는 슬롯이라는 의미로 받아들이면 이해하기 쉽겠다. 그러니 PCIe의 통신규격인 NVMe는 서로 다른 말이 아니다. 다만, NVMe를 지원하느냐, 안하느냐는 좀 꼼꼼히 따져봐야 한다. PCIe 라고 적혀 있어 무턱대로 샀다가 통신규격이 다를 수 있다.

그리고 또 하나 기억해야 할 것은 M.2 SSD 뒤에 붙는 숫자다. 보통 2242, 2260, 2280이라는 숫자를 발견할 것이다. 스펙상 브랜드도 다르고 인터페이스도 다르고 통신규격도 다른데 맨 뒤에 동일한 숫자들이 붙는 것을 확인할 수 있다. 이를 지나치게 혼란스럽게 생각하지 않아도 된다. 특별한 기술적 용어가 아니라 사이즈를 말하는 것이다. 22mm의 너비는 공통적이고, 길이만 서로 다르다. 2242는 42mm, 2260은 60mm, 2280은 80mm를 의미한다.

 

M.2 NVMe SSD 기업용 제품이 처음 등장하면서 관심을 모았던 씨게이트 Nytro 5000
M.2 NVMe SSD 기업용 제품이 처음 등장하면서 관심을 모았던 씨게이트 Nytro 5000

기업용 시장에서 먼저 눈길을 끈 NVMe
당연히 뭐든 새로운 제품이 출시되면 기업용 제품에 먼저 적용된다. NVMe 역시 크게 다르지 않다. 기업용 M.2 NVMe SSD 중 가장 대표적인 제품이 바로 씨게이트의 엔터프라이즈 라인업인 나이트로 제품군이다. 정확한 모델명은 Nytro 5910과 Nytro 5000이다.

Nytro 5910은 초당 최대 8GB/s의 압도적인 전송 속도를 구현하고 있다. 기업용 스토리지 시장에서 Nytro 5910은 물리적으로 부피를 줄이면서도 속도를 혁신적으로 끌어올리는데 기여했다. 원래 기업용 스토리지는 서버 안에는 더 많은 용량을 확보하기 위해 HDD나 SSD를 몇 개씩 집어 넣는다. 이는 물리적으로 부피의 한계를 야기하는데, NVMe 제품군들은 현존 최고 수준의 속도에 부피까지 줄여버린 것이다.

 

그래픽카드처럼 제작된 기업용 NVMe SSD도 있다. 바로 씨게이트 Nytro 5910으로, 현존 최고 성능이다.
그래픽카드처럼 제작된 기업용 NVMe SSD도 있다. 바로 씨게이트 Nytro 5910으로, 현존 최고 성능이다.

또한 앞서 설명한 것과 같이 NVMe라는 포로토콜은 대분류에서 PCIe의 통신 규격 중 하나이기 때문에 PCIe와 NVMe는 서로 다른 말이 아니다. 그리고 꼭 하나 더 알아두어야 할 것은 최신 인텔, AMD의 칩셋을 활용한 메인보드라면 이런 복잡한 이야기는 필요 없다. 칩셋이 알아서 M.2의 동작 방식을 구분해 알맞은 모드를 제공한다. 통으로 최신 사양의 PC로 업그레이드 한다면 크게 신경 쓸 필요가 없다는 것이다.

다만, 조립 PC로 이런저런 고민이 있는 컴알못 남성들은 현재 가장 진보되어 있다는 저장매체를 구매하기에 앞서 꼭 한 번 M.2 NVMe SSD에 대해 미리 살펴보길 권장한다.


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