많은 사람들은 PC를 업그레이드한다. CPU, RAM, 그래픽카드, SSD 등 주요 하드웨어 중 일부만 최신 제품으로 교체해도 기존보다 성능을 향상시켜서 더 쾌적하게 PC를 사용할 수 있기 때문이다.

그래서 신제품 출시 소식은 여러 소비자들을 기대하게 만드는데, 특히 새로운 인터페이스를 기반으로 삼아 개발되는 차세대 하드웨어는 이전 세대 제품을 크게 앞서는 성능을 발휘하여 더 큰 기대감을 불러일으킨다.

올해 상반기 주목할 만한 하드웨어로는 PCIe 5.0 인터페이스를 기반으로 개발된 M.2 NVMe SSD가 있다. 몇몇 제조사들이 신제품을 선보였는데 기존 PCIe 4.0 기반 M.2 NVMe SSD보다 월등하게 향상된 성능을 보여주어서 PC 스토리지 성능을 높이는 데 큰 도움이 된다.

스토리지 전문 기업 씨게이트(Seagate) 역시 최근 PCIe 5.0 기반 M.2 NVMe SSD인 ‘FireCuda 540 M.2 NVMe’(이하 파이어쿠다 540)을 선보였는데, 이번 기사를 통해 특징을 살펴보겠다.

파이어쿠다 540은 PCIe 5.0 인터페이스가 x4 레인(lane)으로 적용되어 최대 대역폭이 128GT/s(=15,752MB/s)에 달한다. PCIe 4.0 x4를 적용한 이전 세대 제품보다 2배 높은 대역폭인데, 그 만큼 더 많은 데이터를 주고받을 수 있는 바탕이 주어진 것이다.

파이어쿠다 540은 2TB 모델 기준으로 순차 데이터 읽기 및 쓰기 최대 속도가 10,000MB/s이다. 즉 초당 10GB에 달하는 대용량 데이터를 전송할 수 있다.

기존 제품인 ‘파이어쿠다 530’은 순차 데이터 읽기 최대 속도가 7,300MB/s이고 쓰기 최대 속도는 6,900MB/s이다. 따라서 파이어쿠다 540은 읽기 속도 약 37%, 쓰기 속도는 약 45% 향상되어 큰 성능 차이를 보인다.

SSD 컨트롤러는 파이슨(Phison)의 ‘PS5026-E26-52’이며 디램(DRAM)은 SK하이닉스의 LPDDR4 4GB 메모리가 장착되었다. SSD는 디램 용량이 클수록 안정적으로 제 성능을 발휘할 수 있는데 파이어쿠다 540은 파이어쿠다 530 4TB 모델보다 디램 용량이 2배 증가했다.

또한 마이크로소프트의 ‘다이렉트스토리지’(DirectStorage) 기술도 지원한다. 다이렉트스토리지는 여러 하드웨어가 많은 단계를 거쳐서 데이터를 주고받는 과정을 간소화시켜서 스토리지 데이터 입출력 속도를 향상시키는 기술이다. 따라서 다이렉트스토리지 지원 게임을 파이어쿠다 540에 설치하는 경우 탁월하게 빠른 로딩 속도를 체감할 수 있다.

데이터가 저장되는 낸드(NAND) 플래시 메모리는 마이크론(Micron)의 3D TLC 제품이다. 참고로 TLC(Triple Level Cell, 트리플 레벨 셀)는 셀(cell, 낸드 플래시 메모리의 데이터 저장 단위)에 데이터를 3비트 단위로 기록하는 방식이며, 고급형 SSD에는 기본적으로 사용되고 있다.

낸드 플래시 메모리 수명을 알려주는 지표인 TBW(Terabyte Written, 기록 가능한 테라바이트)는 1TB 모델이 1,000TBW이고 2TB 모델은 2,000TBW이다. 보통 SSD는 TBW 수치가 높을수록 수명이 길고 안정성도 보장되는데, 파이어쿠다 540은 경쟁사 제품들보다 TBW가 50% 가까이 더 높으므로 내구성 면에서 우위를 보일 수 있다.

MTBF(Mean Time Between Failure, 평균 고장 간격)는 파이어쿠다 530과 동일한 180만 시간이다.

제품 구성품으로는 씨게이트 보증 서비스 안내서와 레스큐 복구 서비스 안내서, 파이어쿠다 및 씨게이트 게이밍 스티커가 제공된다.

이제부터는 파이어쿠다 540 2TB 모델을 사용하여 기본적인 성능을 확인해보겠다. 참고로 현재 데스크톱 PC 환경에서 PCIe 5.0 M.2 NVMe SSD를 사용하기 위해서는 AMD 5세대 라이젠(7000 시리즈) 프로세서와 X670 · X670E 칩셋 메인보드가 필요하다.

13세대 인텔 코어 프로세서도 PCIe 5.0 인터페이스는 지원하지만 아직 메인보드는 그래픽카드 쪽만 PCIe 5.0 활용이 가능하기 때문에 파이어쿠다 540의 성능을 제대로 활용하지 못한다.

파이어쿠다 540의 성능을 제대로 끌어낼 수 있도록 테스트 시스템에는 ‘AMD 라이젠 5 7600’ 프로세서와 PCIe 5.0 M.2 슬롯이 있는 ‘MSI MEG X670E ACE’ 메인보드를 사용했다.

한편 PCIe 5.0 기반 M.2 NVMe SSD들은 공통적으로 이전 세대 제품들보다 발열량이 증가했다. 방열판(히트 싱크) 없이 사용하는 경우 온도가 80°C 이상으로 치솟으면서 오작동을 일으킬 가능성이 높다.

SSD 성능을 향상시키기 위해 PCIe 4.0 기반 제품보다 전력 소모량이 증가했고, 그에 비례하여 발열이 늘어났으니 자명한 결과이다. 어느 제조사는 제품 상세 페이지에 '히트싱크 사용 필수'라고 안내하고 있는 만큼 PCIe 5.0 기반 M.2 NVMe SSD는 방열판 사용이 필수이다. 물론 PC 시스템 전반적으로 발열에 신경 쓸 필요도 있다.

그 점을 고려해 PCIe 5.0 M.2 슬롯이 있는 메인보드에는 방열판도 기본 제공되고 있다. 큰 맘 먹고 PCIe 5.0 M.2 NVMe SSD를 구매했는데 영 성능이 나오지 않거나 무언가 이상이 발생한다면 우선 방열판이 제대로 부착되어 있는지 확인해보는 것이 좋다.

첫 번째 테스트로는 크리스탈 디스크마크(Crystal DiskMark) 벤치마크를 실행했다. 순차 읽기 속도 최대 10,049MB/s, 순차 쓰기 속도 최대 10,196MB/s를 기록해 제원상 성능인 10GB/s와 큰 차이 없는 성능으로 측정되었다.

이어서 ATTO 디스크 벤치마크(ATTO Disk Benchmark)와 AS SSD 벤치마크를 실행해 성능을 확인했다.

ATTO 디스크 벤치마크에서는 읽기 속도 최대 9.38GB/s, 쓰기 속도 최대 9.51GB/s를 기록했다. 그리고 AS SSD 벤치마크에서는 순차 읽기 속도 최대 7,749MB/s, 순차 쓰기 속도 최대 9,146MB/s를 기록했다.

크리스탈 디스크마크와 달리 두 가지 테스트는 성능이 제원보다 낮게 측정되었는데 벤치마크 유틸리티마다 작동 알고리즘에 차이가 있기 때문에 어느 정도 오차가 생기는 것을 감안할 필요가 있다.

마지막으로 나래온 더티 테스트를 통해 파이어쿠다 540이 어느 용량까지 최대 성능을 발휘할 수 있는지 알아보았다. 테스트 결과 파이어쿠다 540은 약 200GB까지는 10,000MB/s 내외로 데이터 쓰기 작업이 가능했고, 그 이후에는 4,000MB/s 내외로 속도가 감소했다.

SSD 총 용량 중 약 77%까지 데이터를 기록한 시점부터는 다시 성능이 감소해 쓰기 속도가 2,500MB/s 내외가 되었고, 약 82%까지 기록한 시점에는 쓰기 속도가 1,500MB/s 내외로 감소했다.

보급형 SSD의 경우 최대 성능 구간을 지나면 쓰기 성능이 10분의 1 미만으로 떨어지는 경우를 종종 볼 수 있는데 파이어쿠다 540은 최대 성능 구간이 지나도 대부분의 구간에서 PCIe 4.0 M.2 NVMe SSD 수준으로 성능을 낼 수 있어서 안정적이었다.

한편 SSD는 운영 체제나 자주 사용하는 소프트웨어를 설치해서 이용하는 것이 보통이다. 그래서 PC 사용 기간이 길어질수록 자연스럽게 중요한 데이터가 축적되는데 만약 갑자기 SSD가 고장나는 경우 한순간에 모든 데이터를 잃을 수 있다.

그런 불상사를 예방하기 위해 씨게이트는 파이어쿠다 540 구매자들에게 ‘레스큐 데이터 복구 서비스’(Rescue Data Recovery Services)를 제공한다. 그 이름대로 유실된 데이터를 복구해주는 서비스이며 제품 구매일로부터 3년 동안 무상으로 지원된다.

데이터 복구 성공률은 평균적으로 90% 이상이고 레스큐 데이터 복구 서비스 요청 시 같은 용량의 파이어쿠다 540을 받을 수 있으므로 당장 SSD가 없어서 곤란해지는 일도 피할 수 있다.

복구 완료된 데이터는 용량에 따라 외장 하드나 USB 메모리, 클라우드 스토리지를 통해 레스큐 데이터 복구 서비스 요청자에게 전달된다.

파이어쿠다 540은 PCIe 5.0 인터페이스 도입으로 기존 PCIe 4.0 기반 M.2 NVMe SSD를 능가하는 고성능을 제공한다. 대용량 또는 수많은 데이터를 수시로 읽어 들여야 하는 최신 게임이나 크리에이터의 고해상도 영상 편집 등 스토리지 성능에 큰 영향을 받는 환경에서 진가를 발휘할 수 있다.

한편 앞서 언급했듯이 PCIe 5.0 M.2 NVMe SSD는 이전 세대 제품에 비해 전반적으로 발열량이 증대되었다. 그 점을 보완하기 위해 방열판이 반드시 필요해졌으며 기존 제품들보다 내구성을 세심하게 들여다 볼 필요가 있어졌다.

SSD 내구성 지표로 가늠할 수 있는 요소로 MTBF, TBW, A/S 기간 세 가지를 꼽는다. 파이어쿠다 540은 이 부분에 있어 동급 용량의 경쟁사 대비 우위에 있다. 2TB 기준, MTBF는 180만 시간이고, 2,000TBW를 지원하며, A/S 기간은 5년에 추가로 3년간 레스큐 데이터 복구 서비스도 제공된다.

파이어쿠다 540은 차세대 SSD로서 충분한 성능을 제공할 뿐 아니라 여러모로 이점을 보유한 제품이므로 현재 PC 스토리지 업그레이드를 고려하고 있는 사람들이라면 관심을 가져보기 바란다.