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세라믹ceramic이란 무기화합물 액체를 열을 가해 고체로 만든 것을 이릅니다. 간단하게 말하서 흙을 구워만든 도자기를 떠올리시면 됩니다. 세라믹은 일상생활에서 자주 마주치는 소재로 식기, 타일, 욕조 등 다양한 곳에서 사용합니다. 주방에서 사용할 수 있을 정도로 열에도 강하면서, 욕실에서도 사용할 수 있도록 단단하기도 합니다.
세라믹은 일상생활을 넘어 이제는 첨단산업의 새로운 소재로 활용되고 있습니다. 내열성 덕분에 열이 많이 발생하는 곳에 자주 사용되는데요. 반도체 산업에서뿐만 아니라, 가장 첨단 산업인 우주항공 산업에서도 활용됩니다. 대표적으로 우주왕복선에서 사용된다고 하는데요. 우주왕복선은 우주에서 지구로 귀환할 때 엄청난 열에 견뎌야 하는데, 이 열을 견딜 수 있도록 세라믹을 활용해 내열 시스템을 마련했습니다. 일상부터 첨단까지 다양한 곳에 활용되는 뛰어난 소재죠.
TeamGroup에서는 최근 SSD 제품에 새로운 소재를 사용하고 있습니다. 이전 칼럼에서는 신소재인 그래핀graphene을 사용한 히트 스프레더를 탑재한 SSD를 출시하기도 했는데요. 이번 칼럼에서는 앞서 말씀드린 세라믹을 히트 스프레더에 활용한 제품, TeamGroup T-Force CARDEA Ceramic C440 M.2 NVMe (2TB)을 알아보고자 합니다. 이전에 살펴본 그래핀 히트 스프레더에서도 신선함을 주었는데요. 세라믹 히트 스프레더를 사용한 제품은 어떤 모습을 보여줄지 테스트 결과가 기대됩니다.
패키지에서도 제품 외형을 손쉽게 확인할 수 있습니다. 세라믹을 적용한 히트 스프레더가 눈에 띄네요. 좌측 상단에는 TeamGroup SSD 공식 유통사인 서린씨앤아이 정품 홀로그램 스티커를 붙였습니다. 뒷면에서는 제품의 간략한 사양과 시리얼 번호를 확인할 수 있습니다.
패키지 윗부분을 절취선을 따라 잘라내면 SSD 본체를 꺼낼 수 있습니다. 구성품으로는 SSD 본체와 T-Force 스티커를 제공합니다.
TeamGroup T-Force CARDEA Ceramic C440은 M.2 2280 규격으로 메인보드 전용 슬롯에 장착하면 케이블을 연결하지 않고 사용할 수 있습니다. 본체 윗면 세라믹 히트 스프레더에는 금빛으로 T-Force 로고와 제품 이름을 적었습니다. 새하얀 도자기와 같은 바탕에 금빛 문구를 적어두어 고급스러움을 느낄 수 있습니다. 세라믹 히트스프레더를 만지면 마치 사기 그릇을 만지는 것처럼 매끈매끈합니다. 뒷면 스티커에는 시리얼 번호, 부품 번호, 제품명, 시리얼 번호와 각종 인증 마크를 확인할 수 있습니다.
히트 스프레더는 자주 PC 부품에 자주 사용되는 알루미늄이 아닌 세라믹을 활용했습니다. 열에 강력하면서도 열을 저장하지 않는 특성을 갖는 세라믹을 활용해, 전도된 열을 빠르게 해소하는 데에 도움을 준다고 하네요.
무게는 15 g, 두께는 5.29 mm로 측정되었습니다. 세라믹 히트 스프레더 자체 두께는 약 1 mm 정도로, 히트 스프레더를 기본 탑재했음에도 그리 두껍지 않습니다.
윗면 세라믹 히트 스프레더와 뒷면 스티커를 모두 떼어내면 PCB 양면에 탑재한 각종 부품 정보를 확인할 수 있습니다. 컨트롤러는 PCI Express 4.0을 지원하는 Phison PS5016-E16을 사용하고, 캐시 메모리는 SK hynix H5AN8G8NCJR-VKC(DDR4-2666 1 GB)를 앞뒤로 2개, 총 2 GB를 탑재했습니다. 낸드 플래시 메모리로는 Toshiba BiCS4 96단 3D TLC NAND를 양면에 총 4개를 사용해 2TB 용량을 구성합니다.
AJA Video Systems, Inc.에서 개발한 AJA System Test 프로그램을 통해 3840×2160 해상도(4K)와 코덱 타입은 10bit RGB로 설정하여 테스트를 진행했습니다. 테스트 파일 크기는 1GB, 4GB, 16GB, 64GB 총 4개 옵션을 통해 제품 성능을 알아봤습니다.
AJA System Test 데이터 전송 속도 결과, T-Force CARDEA Ceramic C440은 64GB 기준 읽기 4,341 MB/s, 쓰기 3,966 MB/s를 보여줬습니다. 이전에 진행했던 CARDEA ZERO Z440와 동일한 성능이네요.
프레임 속도 결과에서도 동일한 양상으로, 설정한 용량에 따른 성능 차이는 발생하지 않았습니다.
저장장치 벤치마크 중 하나인 Anvil's Storage Utilities 1.1.0 프로그램을 통해 측정한 점수입니다. T-Force CARDEA Ceramic C440는 테스트 결과 총점 20,670.26점을 보여줍니다.
다음은 AS SSD Benchmark 점수입니다. T-Force CARDEA Ceramic C440의 테스트 결과는 읽기 2,567점, 쓰기 3,181점, 총점 7,061점입니다.
다음 벤치마크는 CrystalDiskMark 7.0.0 x64입니다. 순차 테스트로 진행되는 0Fill이 아닌 Random 결과입니다. T-Force CARDEA Ceramic C440는 SEQ1M Q8T1 기준, 읽기 5,003.75 MB/s, 쓰기 4,252.03 MB/s가 측정됐습니다. 일반적으로 쓰기 성능을 체감할 수 있는 RND4K Q1T1 쓰기 결과는 비교군 중에서 상위권에 위치합니다.
테스트와 더불어 100GB 단일 파일을 해당 디스크 내에서 복사하는 테스트도 진행했습니다. 테스트 방식은 CMD 명령어를 통해 100GB 파일을 디스크에 쓰고 지우는 방식이었으며, 실제 테스트 환경과는 다소 차이가 있을 수 있습니다. (해당 결과가 SSD 성능을 나타내는 결과는 아닙니다. 제품마다 캐시 영역 설정, 컨트롤러 펌웨어 등 다양한 변수가 있을 수 있으니 참고해 주시기 바랍니다.)
10분간 테스트를 진행했을 때, 평균 2,477.00 MB/s, 최대 3,196.92 MB/s로 측정되었습니다.
100GB 파일을 10번 연속 복사했을 때 완료되는 시간도 함께 측정해봤습니다. T-Force CARDEA ZERO Z440는 7분 7초(427초)가 소요됐습니다.
SSD 지속 성능 유지에 대한 궁금증을 확인해보기 위해 더티 테스트를 추가했습니다. 테스트 프로그램으로는 대중적으로 많이 사용하는 나래온 더티 테스트 프로그램을 활용했습니다.
속도 기록 단위를 0.1%로 설정 후 테스트를 진행하였습니다. 초기 4,000 MiB/s를 넘는 속도를 유지하다가, 용량이 37.3%까지 채워진 후부터 속도가 하락합니다. 이때부터는 400~ 600 MiB/s 사이의 속도를 마지막까지 유지합니다.
테스트가 종료된 후 T-Force CARDEA Ceramic C440의 평균 속도는 1,896 MB/s였으며, 평균 속도 기준 50% 미만으로 작동한 구간은 전체 구간 중 62.7%입니다. (해당 결과는 테스트 플랫폼 및 샘플에 따라 차이가 있을 수 있으니 참고해 주시기 바랍니다.)
NVMe SSD는 PCB에 주요 부품들이 밀집되어 있다 보니 작동 간 발생하는 열을 빠르게 처리해 주는 것이 성능과 수명에 큰 영향을 미칩니다. 최근 출시된 마더보드들은 M.2 슬롯에 전용 방열판을 제공하고 있는데요. GIGABYTE X570 AORUS PRO WIFI 마더보드에 제공되는 번들 방열판을 통해 적용 여부에 따른 온도 변화를 확인해 봤습니다.
기본 부착된 세라믹 히트 스프레더의 효과를 알아보기 위해, 기본 상태와 히트 스프레더를 분리한 상태에서 온도 변화를 확인했습니다. 테스트 초기에는 세라믹 히트 스프레더 덕분에 온도가 더욱 낮게 시작했지만, 기본 상태에서는 최대 59℃까지 상승했고, 히트 스프레더를 분리했을 때는 최대 60℃까지 상승했습니다. 최대 온도에서는 큰 차이를 발견하기 어려웠습니다.
HWiNFO로 온도를 확인했을 때 큰 차이를 보여주지 않아, 온도 변화를 확인하기 위해 추가로 열화상 카메라를 통해 SSD를 촬영해봤습니다. 세라믹 히트 스프레더를 분리하고(오른쪽) 열화상 카메라로 표면 온도를 측정했을 때, 특정한 지점 온도가 최대 75℃까지 상승합니다. 반면에 세라믹 히트 스프레더가 장착된 기본 상태(왼쪽)에서는 부품에서 발생하는 열이 더욱 고르게 퍼지는 점을 확인할 수 있습니다. 히트 스프레더 덕분에 열이 분산되고, 면적이 넓어지면서 효과적으로 냉각할 수 있습니다.
■ 새하얀 세라믹 히트 스프레더가 아름다워
M.2 SSD는 메인보드 전용 슬롯에 장착하면 쿨러나 그래픽카드에 가려 잘 보이진 않습니다. 메인보드에서 제공하는 히트싱크를 사용하는 경우에는 더더욱 그렇고요. 그렇지만, 히트싱크를 기본 탑재한 M.2 SSD라면 결국 디자인을 신경 쓰지 않을 순 없습니다. M.2 SSD 소켓은 요즘 그래픽카드를 장착할 최상단 PCI Express 슬롯과 CPU 소켓 사이에 위치하는데요. 이럴 때 새하얀 세라믹 히트 스프레더를 탑재한 TeamGroup T-Force CARDEA Ceramic C440를 장착하면 색다릅니다. 세라믹을 사용한 덕분에 알루미늄 히트싱크를 사용한 보편적인 M.2 SSD 제품들과 디자인에서 큰 차별점을 지니고 있습니다. 제품 이름은 금빛을 사용해 고급스러움을 더합니다. 디자인에서 약간 바꾸고 싶은 점이라면 PCB 기판이 파란색이 아니라 검은색으면 더욱 좋았을 거 같네요.
세라믹 히트 스프레더는 PCB 기판 위 부품들과 서멀 패드로 접촉합니다. 대부분의 제품에서 채택하고 있는 아주 일반적인 방식인데요. 세라믹 히트 스프레더에 면적이 넓지 않은 서멀 패드를 조합했다보니 히트 스프레드를 분리하기가 쉬웠습니다. 서멀 패드 면적을 넓히거나 접착력이 좀 더 강력한 서멀 패드를 선택하면 더욱 좋을 거라 생각합니다.
■ 96단 3D TLC와 Phison 컨트롤러로 5,000 MB/s 속도 보장
이전 칼럼에서는 TeamGroup의 T-Force CARDEA ZERO Z440을 알아봤습니다. 이번 칼럼 주인공도 같은 T-Force CARDEA 라인업 제품이고, 비슷한 시기에 출시했기에 동일한 구성이 아니냐는 의견이 있었는데요. 히트 스프레더를 분리하고 비교한 결과 PCB 기판 외형이 동일하고 성능에서도 오차범위 이내의 결과를 보여줬습니다. T-Force CARDEA Ceramic C440 역시, 96단 3D TLC 낸드와 PCI Express 4.0을 지원하는 Phison 컨트롤러를 조합해 최대 읽기 5,000 MB/s, 쓰기 4,400 MB/s의 성능을 보여줍니다. 테스트 결과에서도 제품 사양에 벗어나지 않는 충실한 성능을 확인할 수 있었습니다.
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TeamGroup T-Force CARDEA Ceramic C440 M.2 NVMe (2TB)
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