3D TLC 혹은 QLC 기반의 낸드 플래시 메모리가 층수를 올려가며 고용량을 출시되면서 1TB 모델은 구입하기 좋은 가격대로 내려 앉았고 그리고 2TB 모델까지도 약간의 욕심을 부리면 손에 넣을 수 있는 상황이 되었다.  이런 고용량 SSD 의 가격이 1년 대비 서서히 하향 안정세를 찾아가면서 이제 기본적인 시스템에 최소 500 ~ 512GB 대의 SSD 를 장착하는 시대가 되었다.  제품의 생산 원가가 떨어진 부분도 있겠지만 디지털 컨텐츠 등이 고화질, 고음질 추세로 달라지면서 전체적인 용량을 늘어나고 있다는 것도 한 몫하고 있다고 볼 수 있다.  

그래서 다나와 컴퓨터 혹은 컴퓨존이 아이윅스에서도 중급 가격대 (100만원 기준)으로 봤을 때 128GB 용량의 SSD 를 기본 사용된 시스템은 찾아보기 힘들어졌고 이제 기준이 256GB 이상의 용량의 제품을 기본적으로 사용한다.  여기에서 조금 더 고성능 시스템 예를 들자면 고사양 그래픽카드가 사용된 조립시스템에서는 많은 분들이 알고 있다시피 M.2 2280 PCIe 3.0 x4 기반의 NVMe SSD를 사용한다.  조립 시스템에서 이 NVMe SSD를 선호하는 가장 큰 유 중에 하나는 가격적, 성능적인 측면보다라는 시스템을 빌딩할 때 2.5 인치 기반의 SSD 장착을 생략해 파워 및 SATA3 케이블을 연결할 필요가 없어 조립 시간을 단축할 수 있는 이유가 가장 크다.  

오늘 브레인박스에서는 마이크론 크루셜 P5 500G NVMe M.2 SSD 를 통해 기존에 2.5 인치 SATA3 기반의 SSD와 어느 정도 성능 차이가 나는지 그리고 실제 사용환경에서 수치상으로 얼마나 성능이 향상이 되었는지 알아보도록 하자.  그 전에 우선 주인공인 마이크론 크루셜 P2 500GB 제품을 먼저 보도록 하자.

■ 마이크론 Crucial P2 M.2 NVMe 500GB (아스크텍)

▲ 간략스펙 : 내장형SSD / M.2 (2280) / PCIe3.0x4 (32GT/s) / NVMe / QLC / 3D낸드 / 순차읽기: 2,300MB/s / 순차쓰기: 940MB/s / 읽기IOPS: 최대 95K / 쓰기IOPS: 최대 215K / 150만시간 / 지원기능: TRIM , GC , S.M.A.R.T , ECC / 전용 소프트웨어 / 방열판 미포함 / 두께: 2.4mm / 17g / A/S기간: 5년 

이 제품은 상위 제품군이라고 볼 수 있는 마이크론 P5 모델 대비 낸드 플래시 메모리의 종류가 다르며 중간에 데이터 버퍼링을 위한 하드웨어 캐시가 생략되어 있는 모델이다.  낸드 플래시 그리고 컨트롤러의 패키징 형태는 단면으로 제작되어 있으며 양면 구조를 갖고 있는 SSD에 비해 발생할 수 있는 열을 제품의 윗면, 그러니까 한 쪽으로 처리가 가능하기 때문에 열 관리 부분에서 유리하다. 

제품의 부착되어 있는 스티커를 제거하게 되면 4개의 128MB QLC 낸드 플래시 모습을 확인할 수 있으며 사용된 파이슨의 E13T 컨트롤러의 모습을 볼 수 있다.  낸드 플래시는 당연히 마이크론에서 직접 제조가 되었으며 컨트롤러는 파이슨 제품을 그리고 낸드플래시와 컨트롤러를 제어하는 펌웨어 부분은 마이크론이 튜닝을 거쳐 만들어진 제품이다. 

■ 마이크론 크루셜 P5 벤치마크 셋업

현재까지는 PCIe Gen4 규격의 SSD를 테스트 하기 위해서는 AMD 라이젠 프로세서 시스템이 유일하다.  그리고 이 스펙을 지원하기 위해서는 AMD 500 시리즈 칩셋 및 라이젠 3000 이상의 제품에서 PCIe 4.0 성능을 확인할 수 있다.  그리고 조만간 11세대 인텔 코어 프로세서가 출시되면서 인텔 프로세서 진영에서 도 이 PCIe 4.0 규격의 지원하게 될 것인데 아쉽게도 11세대 코어 프로세서를 하나 만을 지원하기 때문에 사용시 제한 조건이 까다롭다.  그래서 브레인박스에서는 아래와 같이 시스템 조합을 구성해 NVMe 기반의 SSD를 테스트 할 예정이다.  

● 프로세서 : AMD 라이젠7 5800X 
● 메인보드 : ASUS STIRIX B550 GAMING-E

● 메인스토리지 : WD BLACK AN1500 PCIe NVMe 2TB PCIe Gen3 x8 (PCIe 슬롯 타입)

● 테스트 M.2 2280 장착 위치 : 프로세서와 직결된 첫번째 M.2 2280 슬롯 (Gen4 x4 지원) 

● 그래픽카드 : 갤럭시 엔비디아 지포스 RTX 3090 

● 메모리 : Geil DDR4-3200 CL22 16GB x2 

● 파워 : 마이크로닉스 클래식II GOLD 풀-모듈러

■ 크리스탈디스크마크 8.01  

우선 이 제품이 스펙에서 표기한 연속 읽기 및 쓰기 성능은 2,300 MB/s 와 940 MB/s 이다.   하지만 크리스탈디스크마크를 통해 확인해 보게 되면 그 보다 높은 연속 쓰기 값이 측정되어 있는데 이 부분은 자체적으로 가지고 있는 SLC 캐싱 기능을 활용해서 이다.  마이크론 P2 500GB의 연속 읽기 영역 성능 부분에서 보게 된다면 기존의 3.5인치 기반 7200 RPM 회전 속도를 가지고 있는 하드디스크 대비 수치상으로 약 10배 정도의 빠른 연속 읽기 성능을 보여줬다.   그리고 마이크론 MX500 시리즈 제품군 3개는 고용량으로 갈수록 약간의 성능 향상이 있는데 이 부분은 용량이 늘어남에 따라 자연스럽게 캐시 메모리 크기도 증가 되기 때문이다.  그럼에도 불구하고 오차 범위라고 할 수 있을 정도로 그 차이는 그렇게 크지 않다.  이 부분은 마이크론 외에 다른 2.5 인치 SSD 제조사 제품군과도 크게 다르지 않은 부분이다. 

연속 쓰기 부분에서 크리스탈디스크 마크에서 이와 같이 측정이 되어 표기 값이 900 MB/s 보다 높은 값을 보여준다.  하지만  실제 카피 혹은 더티 테스트에서는 이와는 다른 값을 보여주게 되니 계속해서 아래 다른 결과값들을 보도록 하자. 

■ IOMeter 를 통해 확인한 4Kib 성능 

IOMeter 테스트의 경우는 크리스탈디스크마크 테스트 보다 자세하게 커스터마이징 테스트가 가능한데, 블럭 (파일크기) 등을 수동으로 조절할 수 있는 것은 물론이거니와 동시에 읽기 및 쓰기 그리고 연속 읽기 및 연속 쓰기도 테스트를 하고 있어 보다 자세한 그리고 디테일한 테스트 결과값을 얻어낼 수 있다.   

많은 분들이 아마도 이 4Kib 단위 테스트가 실 사용영역에서 큰 성능 지표라고 알고 있는데 이는 반은 맞고 반은 틀리다.  실제 윈도우10 환경에서는 70~80 % 연속 읽기와 나머지인 30 ~ 20% 는 랜덤 읽기를 동시에 사용하기 때문이다.  이 IOMeter 테스트에서는 이를 조건을 테스트 할 수 있다.  우선 기본적인 1Mib 에서의 읽기 및 쓰기 성능을 살펴보자. 

IOMeter 를 통해 확인해본 연속 읽기 및 쓰기 성능 부분은 앞에서 봤던 크리스털디스크 마크에서 측정된 결과에서 크게 다르지 않다.  오늘 기사의 주인공인 마이크론 P2 500GB SSD의 연속 읽기 및 쓰기 성능은  3.5인치 하드디스크 대비 약 10배, 그리고 MX500 시리즈 SSD 대비 5배 정도 이다.  이 수치는 적지 않다고 볼 수 있다.  이제 4Kib 단위의 측정 결과를 보도록 하자. 

NVMe 인터페이스를 갖고 있는 P5 500GB SSD는 2.5 인치 기반의 SSD 에서 가장 크게 성능 향상이 있는 부분은 4Kib 단위 연속 쓰기 부분과 4Kib 단위 랜덤 읽기 부분으로 이 부분은 약 2배 정도의 성능 차이를 냈다.  하지만 이런 늘어난 성능 향상에 있기는 하지만 100% 연속 읽기 부분은 오히려 기존 MX500 시리즈 보다 떨어진 성능을 보였다.  그 외에 4Kib 단위 연속 쓰기 부분은 MX500 대비 그렇게 큰 성능 향상을 보이진 않았으며 일반 하드디스크 대비에서는 약 100 배 정도 빠른 성능을 냈다.    이제 읽기와 쓰기를 동시에 테스트해 실제 윈도우에서 작동하는 테스트 조건을 주고 결과값을 알아봤다. 

기사의 서두에서도 간단하게 설명을 했듯이 윈도우 환경에서 읽기와 쓰기가 항상 동시에 일어나게 되는데 읽기는 연속으로 그리고 쓰기의 경우는 랜덤으로 일어나게 된다.  우선 마이크론 P2 500GB 는 50% 읽기와 50% 쓰기를 랜덤으로 측정했을 때 SATA3 MX500 1TB 대비 약 2배 정도 빠른 속도를 그리고 512GB 및 256GB 모델 대비에서는 약 4배에서 5배 빠른 성능을 냈다.   그리고 읽기 80% 쓰기 20%, 실제 윈도우 환경에서 가장 가깝다고 볼 수있는 결과에서는 SATA3 그리고 NMVe 인터페이스의 차이가 극명한 결과로 보인다.  약 3배 정도 빠른 성능 결과를 냈는데 이로 인해 기본 윈도우10 이 설치되어 있는 첫번째 스토리지를 2.5인치 기반의 SSD 에서 NMVe 기반의 SSD 으로 넘겼을 때 실제 눈에 보이는 그리고 체감할 수 있는 성능 차이가 나는 이유이다. 

■ 더티 테스트 부분 그리고 낸드플래시 캐싱 영역 

자, 이제는 마지막으로 더티 테스트 결과를 확인해 볼 텐데, 마이크론 크루셜 P2 500GB 모델은 캐시-리스 모델, 즉 하드웨어적으로 DDR4 메모리가 사용되지 않고 일부 낸드 플래시 영역을 활용해 캐시로 사용하는 방식을 취하고 있는데 이런 방식으로 만들어진 SSD의 경우 아쉽게도 더티 테스트 결과에서 좋은 성능을 보여주지 못한다.   하지만 어느 정도의 용량까지는 낸드 플래시의 캐시 영역을 활용하므로 속도 저하를 느낄 수 없다.  하지만 이 영역 이상의 파일 크기로 넘어가는 순간 급격한 성능 하락 구간이 생기게 된다. 

낸드 플래시 기반의 SSD 에서는 서버 등에 사용되는 특별한 제품들이 아닌 이상 모두가 이 더티상태를 가지고 있다.  이 부분이 조금 늦게 오느냐 혹은 빠르게 오느냐 하는 차이점 만이 존재하는데 기본적으로 연속 읽기 및 쓰기 성능이 상대적으로 빠른 NVMe 인터페이스 기반의 제품들이 하락폭은 더 크다.  그래서 MX500 1TB 모델의 경우 더티 상태가 발생했을 때 가장 성능 하락폭이 작았다. 

마지막으로 마이크론 크루셜 P2 500GB 모델의 더티 테스트 결과를 정리해 보면 아래와 같다.

▲ 마이크론 크루셜 P5 500GB 모델의 경우는 윈도우 상에서 465.75GB 용량을 인식하며 더티 테스트 진행시 약 5.20% 구간 부터 성능 하락이 일어나는데 이를 통해 유추해 보게 되면 약 24GB 정도의 용량을 낸드 플래시 캐시 영역으로 사용하고 있다는 것을 알 수 있다.  그리고 MX 500 시리즈의 경우는 1TB 모델의 경우는 3.30%, 512GB 모델의 경우는 6.8% 그리고 256GB 모델의 경우는 13.5% 정도 용량을 낸드 캐시로 사용하는 듯 한데 모두 약 30GB 내외의 용량을 사용하고 있다는 것을 알 수 있다. 

■ 이제는 가시권에 들어간 M.2 2280 NVMe SSD 

우선 NVMe1.3 M.2 2280 규격의 SSD 들의 가장 큰 장점은 메인보드에 있는 슬롯에 간단하게 나사 하나로 장착이 가능하여 SATA3 방식이 케이블 숫자를 줄일 수 있을 뿐더러 간편하고 깔끔한 조립을 할 수 있다.  그리고 오늘 기사를 통해 소개한 마이크론 크루셜 P2 500GB 의 성능은 SATA3 2.5 인치 기반의 SSD 보다 약 3~5배 정도의 성능을 내므로 성능 적인 측면에서도 만족스러움을 느낄 수 있을 것이다.  하지만 상위 스펙을 갖고 있는 TLC + DDR4 메모리 캐시가 장착되어 있는 제품에 비해 느린 성능을 내는 것도 사실이지만 이로 인해 반사적으로 이득을 얻을 수 있는 것은 자체적인 발열량이 상당히 낮아졌다는 것이다.   만약 이 제품보다 높은 성능을 원하는 분들이라면 마이크론 크루셜 P5 시리즈 제품군이 있으니 이 제품을 선택하는 것도 나쁘지 않을 듯 하다. 

이 제품을 어떤 분들이 구입을 하는 것이 좋을까?  앞에서도 언급을 했지만 이 제품은 상위 제품인 P5 시리즈와 연속 읽기 및 쓰기 마지막으로 하드웨어 DDR4 캐시가 빠져 있기 때문에 상급의 성능을 내지는 못한다.  반면에 실사용 구간에서는 4Kib 읽기 & 쓰기 성능에서는 높은 결과값을 보여주기 때문에 최대한 윈도우 환경에 맞추어진 읽기 및 쓰기 성능을 갖고 있는 제품이라고 말할 수 있을 듯 하며 극한의 성능까지는 아니지만 그 만큼의 줄어든 하드웨어 스펙 만큼 용량대비로 봤을 때 가성비는 좋은 편이다.  즉, 최고의 속도를 내진 못하지만 최고의 용량대비 가격을 갖고 있다는 이야기 이다. 

격세지감이라고 했던가?  인텔의 경우 300 시리즈, 400 시리즈 및 현재 출시된 최신 500 시리즈 칩셋 메인보드들 중에서 이제 어느 한 제품이라도 M.2 2280 SSD를 지원하지 않는 제품은 없다. 그리고 초기 상당히 비싼 가격으로 판매가 되었던 M.2 2280 규격의 SSD는 앞선 스펙에서도 보여드렸다 시피 가격대가 거진 차이가 없는 상황이거나 그 이하의 가격이 되었다.  그래서 마지막으로 시스템의 적은 예산으로 신규 시스템을 구입하고자 한다면 그리고 기존의 컴퓨터에서 2.5 인치 기반의 128GB 혹은 256GB 용량의 SSD에서 업그레이드를 고려하는 분들이라면 오늘 기사를 통해 소개한 이 마이크론 P2 시리즈 SSD를 구매해 보길 권한다.