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PNY는 1985년 미국 뉴욕에서 설립한 PC 컴포넌트 제조사입니다. 이름의 뜻은 파리와 뉴욕 사이에서 메모리 모듈을 거래했던 시절을 담아 Paris, New York의 첫 글자를 땄습니다. 메모리 제조 및 유통사로 시작했지만 지금은 저장장치와 그래픽카드까지 사업 영역을 넓혔습니다. 최근에는 휴대용 배터리와 케이블과 같은 모바일 액세서리도 출시하는 등 다양한 제품을 생산, 판매하고 있습니다. 그 중 저장장치를 살펴보면, PNY는 메모리 모듈 제조 및 유통으로 사업을 시작한 전통에 따라 NAND 플래시 메모리를 사용하는 SSD, SD 카드, USB를 취급합니다.
PNY는 크게 게이밍 브랜드 XLR8과 오리지널 브랜드로 나눌 수 있습니다. 그래픽카드를 예로 들면 팩토리 오버클록을 적용하고 RGB LED 점등 효과를 지닌 제품이 XLR8에 속합니다. 레퍼런스를 준수하는 가장 기본적인 모델은 오리지널에 포함되구요. 저장장치는 DRAM을 탑재한 제품은 XLR8, DRAM을 탑재하지 않는 제품은 오리지널로 분류할 수 있습니다. 이번에 살펴볼 제품은 PNY CS2140 Gen4 M.2 NVMe 제이씨현 (2TB)로 오리지널 브랜드입니다. Gen4 M.2 SSD 중 저렴한 편인데, PNY 보급형 NVMe SSD는 어떨지 이어지는 내용을 통해 살펴봅시다.
목차
1. 제품 외형
2. PCB 레이아웃
3. 성능 테스트
4. 총평
뒤로가기를 누르면 목차로 되돌아옵니다.
* 제품 사양은 제품 홈페이지 내용을 참고했습니다.
[구성품] PNY CS2140 Gen4 M.2 NVMe 본체
제품 패키지에는 최대 읽기 속도가 3,600 MB/s, 최대 쓰기 속도는 3,200 MB/s로 표기 되어있습니다. 그러나 PNY 홈페이지에서 안내하는 2 TB 모델의 최대 읽기 속도 3,300 MB/s, 최대 쓰기 속도는 3,000 MB/s로, 제품 스펙 시트는 공식 홈페이지에 맞춰 작성하였습니다.
[폼팩터] M.2 2280
NAND 플래시 메모리와 컨트롤러 위에 스티커를 붙였습니다. 검은색과 빨간색을 조합하는 XLR8 브랜드와 달리 검은색과 파란색 조합입니다. 앞면에는 간략한 제품 소개, 뒷면에는 시리얼 넘버와 각종 인증 정보가 표기되어 있습니다.
[컨트롤러] Phison PS5019-E19T
[DRAM 캐시] 없음
[NAND 플래시 메모리] Micron 3D 176-Layer TLC(IA8HG94AYA)
[추가 기능] SLC 캐싱1), HMB2)
1) SLC 캐싱: SSD에 탑재한 NAND 플래시 메모리 중 일부 영역을 SLC처럼 사용해 쓰기 성능을 높이고 수명을 늘리는 기술이다.
2) HMB: 호스트 메모리 버퍼(Host Memory Buffer)의 약자로, SSD에 DRAM 캐시를 탑재하지 않은 경우, 호스트 시스템의 DRAM 일부를 읽기/쓰기 캐시 또는 매핑 테이블로 사용하는 기술이다.
비교군으로 스펙상 최대 속도가 비슷한 Gen3 고급형, 디램리스와 Gen4 고급형 NVMe를 선정했습니다. 용량은 최대한 동일하게 설정하려고 했으나, KLEVV CRAS C710은 2 TB 모델이 없어 1 TB 모델을 사용했습니다. DRAM을 탑재한 고급형 모델은 SK하이닉스 Gold P31 (2TB)와 SK하이닉스 Platinum P41 (2TB) 두 가지입니다.
먼저 AJA Video Systems, Inc.에서 개발한 AJA System Test 프로그램입니다. 사용자는 다양한 해상도와 코덱을 녹화하고 재생하는 모든 드라이브 시스템의 기능을 예측할 수 있습니다. 3840 x 2160 해상도(4K), 코덱 타입은 10bit RGB 그리고 파일 크기는 64 GB로 설정하여 테스트를 진행했습니다.
AS SSD Benchmark는 SSD의 성능을 테스트하는 벤치마크로, 4K 블록 사이즈에서의 순차, 무작위 읽기 및 쓰기 성능을 테스트합니다. 4K와 4K-64Thrd 성능이 높을 때 높은 점수로 이어질 가능성이 높습니다.
ATTO Disk Benchmark는 저장장치와 네트워크 장비를 공급하는 ATTO Technology에서 제작한 저장장치 벤치마크 소프트웨어입니다. SSD뿐만 아니라, HDD와 RAID 배열의 성능을 테스트하는 데에도 사용할 수 있습니다.
가장 대중적인 저장장치 종합 성능 벤치마크인 CrystalDiskMark 8.0.4 x64입니다. 그래프는 0을 순차적으로 채우는 0Fill 테스트가 아닌, 임의의 값을 기록하는 Random 테스트 결과입니다.
다음으로는 2,540개 파일로 총 21 GB을 구성한 폴더를 해당 저장장치 내에서 압축 프로그램인 반디집을 이용해 ZIP 확장자로 압축하고, 압축을 푸는 시간을 측정했습니다. 모든 설정은 반디집 기본값입니다.
일반적으로 더티 테스트란 저장 장치에 공간이 남지 않을 때까지 파일 쓰기 작업을 진행하는 테스트를 말합니다. SSD 중 일부는 DRAM 캐시를 탑재해 매핑 테이블이나 쓰기 버퍼 공간으로 활용합니다. 그중 쓰기 버퍼 공간으로 활용할 경우, 장시간 쓰기 작업이 지속되더라도 작동 속도 저하를 완화할 수 있습니다. DRAM 캐시가 없다면 SLC 캐싱 기능을 적용하기도 하는데요. SLC 캐싱은 SSD에 탑재한 NAND 플래시 중 일부를 SLC 방식으로 전환하여 쓰기 버퍼 공간을 마련합니다. 이 공간은 앞서 DRAM 캐시와 마찬가지로 버퍼 공간으로 활용하여 성능 저하를 완화하는 역할을 수행하죠. SLC 캐싱 영역은 정해진 건 없으며, 제조사 역량에 따라 설정하기 나름입니다. 더티 테스트에서는 DRAM 캐시, SLC 캐싱 영역을 넘겨가며 쓰기 작업을 지속할 때 SSD 작동 속도가 얼마나 하락하는지 확인할 수 있습니다. 하지만, 공간이 가득 찰 때까지 테스트를 진행하기 때문에, 저장장치 수명에 영향을 줄 우려가 있으니, 주의가 필요합니다. 우리나라에서 대표적으로 사용하는 프로그램으로는 나래온 더티 테스트가 있습니다.
테스트와 더불어 100 GB 단일 파일을 해당 디스크 내에서 복사하는 테스트도 진행했습니다. 테스트 방식은 CMD 명령어를 통해 100 GB 파일을 디스크에 쓰고 지우는 방식이었으며, 실제 사용 환경과는 다소 차이가 있을 수 있습니다.(해당 결과가 SSD 성능을 나타내는 결과는 아닙니다. 제품마다 캐싱 영역 설정, 컨트롤러 펌웨어 등 다양한 변수가 있을 수 있으니 참고해 주시기 바랍니다.)
100 GB 파일을 10번 연속 복사했을 때 완료하는데 소요한 1회당 평균 시간도 함께 측정했습니다.
100 GB 연속 복사 테스트를 진행하며, SSD 센서상 온도를 같이 측정했습니다.
▲ 사진을 누르면 확대해서 볼 수 있습니다.
실제 작동 온도를 확인하기 위해 열화상 카메라로 표면 온도를 확인했습니다. 기본 상태에서는 컨트롤러 부분이 최대 70.7℃로 측정되었으며, 메인보드 기본 히트싱크 장착 시 41.5℃로 온도가 하락했습니다.
M.2 NVMe는 엄청나게 빠른 속도로 작동해서 온도가 높은 편입니다. 그래서 이를 사용하기 위한 필수 요소로 히트싱크를 꼽습니다. 100 GB를 연속으로 복사하는 테스트를 진행한 결과, PNY CS2140 (2TB)는 온도를 걱정할 필요는 없어 보입니다. 열화상 카메라로 촬영한 표면 온도는 컨트롤러가 가장 높았는데, 70.7℃였습니다. 메인보드에서 기본으로 제공하는 히트싱크를 사용하면 더 낮아지지만, 기본 상태에서도 작동에 문제될 수준은 아닙니다. 그리고 일반적인 상황에서 마주하기 어려운 온도이기에 히트싱크 없이 사용해도 걱정 없습니다.
칼럼 등록일 기준으로 인터넷 가격 비교 사이트에서 가장 저렴한 Gen4 M.2 NVMe 2 TB 제품 중 하나입니다. DRAM을 탑재한 고급형 1 TB 모델들과 비슷한 가격입니다. 디램리스라는 단점을 보완하기 위해 HMB와 SLC 캐싱 기술을 적용했습니다. 더티 테스트 결과를 살펴보면 SLC 캐싱 구간이 약 5%입니다. 비율상으로는 적어 보이는데, 약 100 GiB에 해당합니다. 그리고 TLC에 직접 쓰기를 시작하며 한 번 떨어진 속도를 전체 용량의 약 90%가 찰 때까지 유지합니다. 사무용 PC의 메인 저장장치나 게임 혹은 대용량 파일을 저장할 보조 용도로는 충분합니다.
· 사무용 PC에 사용할 보급형 M.2 SSD를 찾는다
· HDD나 SATA SSD보다 빠른 저장장치가 필요하다
· 게임이나 파일을 저장할 용도로 M.2 SSD를 찾는다
· NVMe SSD에 DRAM은 무조건 있어야 한다
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PNY CS2140 Gen4 M.2 NVMe 제이씨현 (2TB)
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