Seagate 파이어쿠다 530 M.2 NVMe (4TB)

최신 176단 NAND 플래시 메모리를 적용한 Seagate의 하이엔드 SSD

퀘이사존 QM바다
94 3695 2021.07.27 19:29

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최신 176단 NAND 플래시 메모리를 적용한 Seagate의 하이엔드 SSD

    SSD(solid state drive)는 더 많은 용량을 확보할 수 있도록 공정을 미세화하는 한편, 한 셀에 더 많은 데이터를 저장하고 있습니다. 1 셀당 1 비트를 저장하는 SLC(single level cell)를 시작으로 MLC(multi level cell)에 이어, 1 셀에 3 비트 데이터를 저장할 수 있는 TLC(triple level cell)을 지나, 현재는 4 비트를 저장하는 QLC(quad level cell) 제품도 SSD 시장에서 만날 수 있습니다. 결과적으로 같은 면적을 차지하면서도 더욱 많은 용량을 사용할 수 있게 되었습니다.


    문제는 MLC에서 TLC로 전환하는 시점에 발생했습니다. 공정 미세화로 셀 간격이 좁아지면서 간섭 현상이 심화되었습니다. 공정 미세화와 한 셀에 더 많은 비트를 저장하는 것만으로는 더 많은 용량을 확보하는 데에 문제가 생긴 것이죠. 이때 낸드 플래시 메모리 제조사들은 평면으로 셀을 배치(2D)하는 방식이 아닌 수직으로 쌓는 3D NAND(또는 V NAND) 플래시 메모리를 도입했습니다. 이 덕분에 현재 SSD 시장의 주류는 3D TLC 제품이 되었고, 이제는 QLC에도 이를 적용하고 있습니다.


    3D NAND 플래시가 등장하면서 NAND 플래시 메모리 제조사들은 수직으로 더 많은 셀을 쌓는 데에 집중하고 있습니다. 수직으로 더 많은 셀을 쌓을수록 평면으로 셀을 배치했을 때보다 더 많은 저장 공간을 확보할 수 있고, 성능을 향상시킬 수 있다고 합니다. 하지만, 레이어를 많이 쌓기 위해서는 제조사의 기술력이 바탕이 되어야 하는데요. 그래서 각 제조사에서 NAND 플래시 메모리의 레이어를 얼마나 쌓을 수 있는지에 따라 제조사 실력을 평가하곤 합니다.


    이번 칼럼에서는 최신 3D TLC 낸드 플래시를 활용한 제품을 알아보고자 합니다. 72단이나 96단이 아닌, 176단에 이르는 낸드 플래시 메모리를 탑재한 Seagate 파이어쿠다 530 M.2 NVMe입니다. 이전 칼럼에서 살펴본 Seagate 파이어쿠다 520 보다 높은 등급 제품이 되는데요. 파이어쿠다 520도 PCI Express 4.0 인터페이스 사용해서 고성능 제품이었는데, 7,000 MB/s급에 달하는 제품은 아직까지 없었죠. 이번에 출시한 Seagate 파이어쿠다 530은 드디어 7,000 MB/s급에 달하는 하이엔드 제품으로, 성능이 기대되네요.




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    패키지 전면에는 씨게이트 파이어쿠다 제품임을 한 눈에 알 수 있도록 디자인했습니다. 중앙에 파이어쿠다 이미지를 넣고, 우측 하단에 제품명을 넣었습니다. 우측 상단에는 제품 용량과 씨게이트 저장장치라면 제공하는 레스큐 데이터 복구 플랜 스티커를 붙였습니다. 패키지 뒷면에는 제품 사양을 간략하게 각국 언어로 적었습니다.


    패키지 구성품으로는 제품 본체, 보증서, 레스큐 데이터 복구 플랜 설명서 그리고 파이어쿠다 스티커를 제공합니다. 스티커는 간단한 구성이면서도 게이밍 브랜드에 대한 충성심을 자극하는 데에 좋습니다. 투명 배경과 흰색 배경을 모두 제공합니다. 




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    플라스틱 틀 안 SSD 본체는 정전기 방지 비닐로 한 번 더 감싸, 미개봉 상태에서도 안전할 수 있도록 만들었습니다.




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    파이어쿠다 530은 M.2 2280 폼팩터로, 메인보드에 존재하는 M.2 슬롯에 장착하면 됩니다. 케이블 없이 나사만으로 고정하기 때문에 SATA 저장장치보다 더욱 깔끔하게 시스템을 구성할 수 있습니다. 양면으로는 제품 정보를 나타내는 스티커를 붙였습니다.




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    4TB 모델 기준으로 무게는 10 g으로 측정되었습니다.




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    양면 스티커를 모두 떼어내면 PCB 양면에 탑재한 컨트롤러, 캐시 메모리와 낸드 플래시 메모리를 직접 확인할 수 있습니다. 컨트롤러는 PCI Express 4.0을 지원하는 Phison PS5018-E18(Seagate STXZY01049E0)을 사용하고, 캐시 메모리는 SK hynix H5AN8G8NCJR-VKC(DDR4-2666 1 GB)를 앞뒤로 2개, 총 2 GB를 탑재했습니다. 낸드 플래시 메모리로는 Micron 176단 3D TLC NAND(IA8HG94AYA)를 양면에 총 8개를 사용해 4TB 용량을 구성합니다.








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    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, 파이어쿠다 530은 64GB 기준 읽기 6,063 MB/s, 쓰기 6,020 MB/s를 보여줬습니다. 4TB 용량 구성 덕분에 읽기 쓰기 모두 비교군 중에서 가장 뛰어난 결과입니다.




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    프레임 속도 결과를 기준으로는 읽기 191 프레임, 쓰기 190 프레임을 달성했습니다.





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    저장장치 벤치마크 중 하나인 Anvil's Storage Utilities 1.1.0 프로그램을 통해 측정한 점수입니다. 파이어쿠다 530는 테스트 결과 총점 24,788.51점에 달합니다. 읽기 쓰기 각 점수를 보아도 비교군 중에서 가장 높은 점수입니다.





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    다음으로 AS SSD Benchmark 점수에서도 파이어쿠다 530은 총점 8,370, 읽기 3,225 점, 쓰기 3,472 점으로, 비교군 중에서 가장 높이 위치합니다.





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    다음 벤치마크는 CrystalDiskMark 7.0.0 x64입니다. 순차 테스트로 진행되는 0Fill이 아닌 Random 결과입니다. Seagate 파이어쿠다 530는 SEQ1M Q8T1 기준, 읽기 7,232.27 MB/s, 쓰기 6,780.39 MB/s가 측정됐습니다. 어떤 수치도로 모두 상위권에 위치하는 게 인상적이네요.




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    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.)




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    10분간 테스트를 진행했을 때, 평균 2,484.18 MB/s, 최대 3,267.46 MB/s로 측정되었습니다.




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    100GB 파일을 10번 연속 복사했을 때 완료되는 시간도 함께 측정해봤습니다. 파이어쿠다 530는 7분 9초(429초)가 소요됐습니다.




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    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 6,000 MiB/s를 넘나드는 성능을 유지하다가, 용량이 11.2%까지 채워진 후부터 속도가 평균 3,800 MiB/s으로 하락합니다. 77.2%까지 채워진 후부터는 평균 1,600 MiB/s 정도로 속도가 하락해 마지막까지 유지합니다.


    테스트가 종료된 후 파이어쿠다 530의 평균 속도는 3,771 MB/s였으며, 평균 속도 기준 50% 미만으로 작동한 구간은 전체 구간 중 11.4%입니다. (해당 결과는 테스트 플랫폼 및 샘플에 따라 차이가 있을 수 있으니 참고해 주시기 바랍니다.)





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    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.


    히트싱크가 없는 기본 상태에서는 최대 67℃까지 상승했고, 메인보드에서 제공하는 히트싱크를 사용하면 최대 53℃까지 상승합니다. 10분 테스트 구간에서 최대 온도는 14℃가 하락했고, 평균 온도는 13.9℃ 하락했습니다. 기본 상태에서 온도가 67℃까지 상승했다곤 하지만, 스로틀링이나 속도가 하락하는 현상은 발생하지 않았기에 히트싱크를 사용하지 않더라도 충분하지만, 온도가 하락하는 폭과 수명을 좀 더 보존하고 싶다면, 히트싱크 사용을 권장 드립니다.




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■ 최신 Micron 176단 3D TLC 탑재, 읽기 7,300 MB/s, 쓰기 6,900 MB/s 속도 달성

    Seagate 파이어쿠다 530 M.2 NVMe (4TB)는 Micron의 최신 176단 NAND 플래시 메모리를 탑재했습니다. Micron 176단 NAND 플래시 메모리 설명에 따르면, Micron 96단 NAND 플래시 메모리보다 읽기 및 쓰기 지연 시간에서 35% 더 향상된 성능을 제공한다고 하는데요. 씨게이트에서는 최신 176단 NAND 플래시 메모리를 탑재해 비교군에 존재하는 어떤 제품보다 뛰어난 성능을 보여줬습니다. 테스트 결과에서 제품 사양에서 제시하는 성능도 충분하게 만족하는 결과입니다. 물론 이번 칼럼 주인공은 4TB이고, SSD 제품에서 용량 크기가 커질 수록 더 높은 성능을 보여준다는 점을 고려해야 합니다. 그렇다고 하더라도 충분히 인상적인 성능이네요.




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■ 5년 보증 기간과 레스큐 데이터 복구 플랜

    SSD는 HDD보다 무게가 가볍고 진동과 충격에 강하지만, 데이터가 손상되면 복구하기 어렵다는 점을 가지고 있습니다. 저장장치의 경우, 보증 기간 내 고장이 발생하면 새로운 저장장치로 교환받습니다. 고장 난 저장장치에서 저장된 데이터를 복구하려면 전문 복구 업체를 찾아가 높은 비용을 지불해야 하는데요. 씨게이트에서는 일정 기간 내라면 데이터를 직접 복구해주는 레스큐 데이터 복구 플랜을 제공합니다. 제품에 따라 기간에 차이가 있지만, 파이어쿠다 530은 5년 무상 보증과 함께, 3년 내 고장 난 경우 1회 데이터를 복구해주는 플랜을 기본 제공합니다.


■ 가격 경쟁력을 좀 더 갖추면 좋겠어

    앞서 말씀드린 레스큐 데이터 복구 플랜은 씨게이트 저장장치를 구매하는 데에 있어 장점이 됩니다. 데이터 복구의 높은 비용을 고려하면 저장장치를 구매할 때 기본 제공하는 점이 상당히 매력적인 부분임에는 틀림이 없죠. 하지만 파이어쿠다 530은 다른 제품에 비해 가격 경쟁력이 떨어지는 것도 사실입니다. 뛰어난 성능과 데이터 복구 플랜이라는 좋은 장점을 지녔다지만, 소비자들에게 매력적으로 다가가려면 좀 더 저렴해질 필요가 있어 보이네요.




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