PCIe 대역폭은 세대를 거듭할수록 이론상 약 2배씩 증가합니다. 현재 메인스트림으로 인기가 많은 PCIe Gen3는 8 GT/s, 하이엔드 유저들이 찾는 PCIe Gen4는 16 GT/s입니다. PCIe Gen5는 32 GT/s에 달합니다. 일반적으로 PCIe 레인을 사용하는 장치는 그래픽카드와 저장장치인데, 대역폭 증가에 따른 성능 향상이 높은 제품은 저장장치입니다. 인텔은 12, 13세대 CPU, AMD는 7000 시리즈 CPU 플랫폼부터 Gen5x4 NVMe SSD를 지원합니다. 하지만 덩그러니 소켓만 있고, 실제 장착할 수 있는 제품은 없었습니다.
이번에 소개해드릴 제품은 지금까지 비어있던 Gen5x4 소켓을 채울 수 있습니다. 이름은 마이크론 Crucial T700 M.2 NVMe (2TB) 대원씨티에스, 마이크론이 처음으로 선보이는 PCIe Gen5 NVMe SSD입니다. 기본 모델과 히트싱크 모델이 나뉘어 있지만, 살펴볼 제품은 기본 모델입니다. PCIe Gen5를 지원하는 컨트롤러 뿐만 아니라, 마이크론 최신 232단 3D TLC NAND 플래시 메모리를 탑재했습니다. 그러나 인텔 12, 13세대 시스템에서는 Gen5x4 NVMe SSD를 장착하면 그래픽카드가 8배속으로 작동합니다. 그래서 이번 칼럼은 Gen5x4 NVMe SSD를 장착하고도 PC에 장착된 각 컴포넌트의 성능을 온전히 사용할 수 있는 AMD Ryzen 7000 CPU 시스템에 장착하여 테스트를 진행합니다. 그리고 히트싱크 종류에 따른 온도와 쓰기 속도 변화가 있을지도 알아봅니다.

▼ 제품 상세 스펙(눌러서 펼치기)

상자 & 구성품 BOX & COMPONENTS



[구성품] 소프트웨어 다운로드 안내서, 마이크론 Crucial T700 M.2 NVMe (2TB) 본체
제품 외형 & 특징 PRODUCT DESIGN & FEATURE


[폼팩터] M.2 2280
대중적인 M.2 2280 폼팩터를 사용했으며, PCB 구성은 양면입니다. 윗면에는 간단히 제품 이름 정도만 표기한 스티커를 붙였습니다. 윗면에 부착된 스티커는 여러 겹으로 이루어져 있습니다. 중간에 얇은 금속 재질이 존재하여 발열 해소에 도움을 주도록 했습니다. 아랫면에는 용량과 각종 인증 사항을 표기했습니다.
PCB 레이아웃 PCB LAYOUT





[컨트롤러] Phison PS5026-E26
[DRAM 캐시] LPDDR4 4 GB
[NAND 플래시 메모리] Micron 3D 232-Layer TLC(B58R)
PCB 윗면에는 PCIe Gen5x4를 지원하는 Phison PS5026-E26 컨트롤러, LPDDR4 4 GB 메모리와 마이크론 232단 3D TLC NAND 플래시 메모리 2개를 탑재했습니다. PCB 하단에는 NAND 플래시 메모리 2개뿐입니다. 기존 마이크론 176단 3D TLC와 비교하면 NAND 플래시 메모리 크기가 아담합니다.
소프트웨어 SOFTWARE


마이크론 Crucial SSD를 구매하면 마이크론에서 제공하는 소프트웨어인 Crucial Storage Executive를 사용할 수 있습니다. 이 소프트웨어에서는 장착한 Crucial SSD의 상태를 확인하고, 펌웨어 업데이트를 진행할 수 있으며, 각종 기능을 켜고 끌 수 있습니다.
저장장치 성능 테스트 STORAGE BENCHMARK


*마이크론 Crucial T700 M.2 NVMe (2TB)을 포함하여 모든 비교군 제품은 메인보드 기본 히트싱크를 장착하고 테스트를 진행하였습니다.


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 Benchmark(눌러서 펼치기)







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.
마이크론 Crucial T700 M.2 NVMe (2TB)는 비교군 중에 중간 순위 총점을 기록했습니다. 순차 읽기/쓰기 성능은 가장 높지만, 4K 블록 사이즈에서의 성능과 512B 블록 사이즈 쓰기 성능이 기대만큼 높지 않았기 때문입니다.


▼ ATTO Disk Benchmark(눌러서 펼치기)






ATTO Disk Benchmark는 저장장치와 네트워크 장비를 공급하는 ATTO Technology에서 제작한 저장장치 벤치마크 소프트웨어입니다. SSD뿐만 아니라, HDD와 RAID 배열의 성능을 테스트하는 데에도 사용할 수 있습니다.
마이크론 Crucial T700 M.2 NVMe (2TB)는 표기 스펙상으로 현재까지 출시된 NVMe SSD 중 가장 빠릅니다. DRAM 캐시 메모리를 4 GB나 탑재했는데, ATTO Disk Benchmark 결과를 살펴보면 읽기 속도를 더 안정적으로 유지하는 경향을 보입니다.




가장 대중적인 저장장치 종합 성능 벤치마크인 CrystalDiskMark 8.0.4 x64입니다. 그래프는 0을 순차적으로 채우는 0Fill 테스트가 아닌, 임의의 값을 기록하는 Random 테스트 결과입니다.
마이크론 Crucial T700 M.2 NVMe (2TB)는 SEQ1M Q8T1에서 스펙과 비슷한 읽기 12,330.45 MB/s, 쓰기 11,792.30 MB/s가 측정되었습니다. 싱글/다중 스레드 테스트 모두에서 비교군 중 가장 높은 성능을 기록했으나, 순차 읽기/쓰기 테스트와는 달리 4 KB 블록 사이즈 성능은 Gen4x4 NVMe와 비교해서 큰 차이는 아닌 점은 아쉽습니다. 아무래도 Phison PS5026-E26 컨트롤러의 4K IOPS 사양이 Gen4x4 고급형 컨트롤러와 큰 차이가 없기 때문입니다. (사용 환경에 따라 결괏값은 달라질 수 있습니다.)
□ 파일 압축 테스트

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.
파일을 압축하고 압축 해제하는 테스트에서는 최근 주류로 자리 잡은 Gen4x4 NVMe와 비슷한 성능입니다.
□ 100 GB 파일 연속 복사 테스트



*마이크론 Crucial T700 M.2 NVMe (2TB)을 포함하여 모든 비교군 제품에 메인보드 기본 히트싱크를 부착한 상태의 결괏값입니다.
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. Gen5x4 NVMe는 아무래도 더 빠른 속도로 작동하는 제품군이기 때문에 더 뜨겁습니다. 따라서 앞서 진행한 벤치마크 프로그램에서의 높은 작동 속도에는 미치지 못합니다. (해당 결과가 SSD 성능을 직접 대변하는 결과는 아닙니다. 컨트롤러와 낸드 플래시 메모리 조합이 동일한 제품이 많습니다. 이외에도 시스템 구성과 같은 다양한 변수가 있을 수 있으니 참고해 주시기 바랍니다.)
히트싱크 장착 테스트 COMPARISON BY HEATSINK TYPE

마이크론 Crucial T700 M.2 NVMe (2TB)는 두 가지 모델이 존재합니다. 기본과 히트싱크 모델입니다. 이번에 살펴본 제품은 히트싱크를 제공하지 않는 기본 모델입니다. 따라서 어떤 종류의 히트싱크를 장착하는 지에 따라서 작동 속도와 온도에 차이를 보이지 않을까 궁금할 수 있습니다. 그래서 메인보드 기본 구성품으로 제공하는 히트싱크 2종과 시중에 판매중인 M.2 SSD 히트싱크 2종으로 추가 테스트를 진행했습니다.



먼저 AJA System Test입니다. 개인적으로 얇은 단면 메인보드 기본 히트싱크에서 성능이 가장 낮게 측정되지 않을까 예상했는데, 의외로 양면 히트싱크인 빙하 6에서 성능이 가장 낮았습니다. 양면으로 히트싱크를 제공하지만, 공기와 접촉하는 면적이 비교군 중에서 가장 적기 때문일 겁니다. 반대로 40 mm 쿨링팬이 장착된 메인보드 히트싱크에서 성능이 가장 높았습니다. 아무래도 가장 뜨거운 부품인 컨트롤러를 직접 식혀줄 수 있기 때문입니다.

다음은 AS SSD Benchmark 결과입니다. 이번 테스트는 순차 읽기/쓰기 속도만 살펴보도록 하겠습니다. 읽기 속도에서는 히트싱크 종류에 따라서 큰 차이가 없지만, 쓰기 속도는 다릅니다. 40 mm 쿨링팬을 제공하는 메인보드 구성품 히트싱크에서 가장 높은 성능이며, 반대로 메인보드에 기본 장착되는 히트싱크에서 가장 낮았습니다.


ATTO Disk Benchmark는 1 MB와 4 MB 블록 사이즈 성능을 살펴봅니다. 보통 SSD들은 블록 사이즈가 4 MB에 달하면 작동 속도가 표기 스펙상 순차 읽기/쓰기 속도에 달합니다. 테스트 결과, 1 MB 블록 사이즈에서는 속도 저하가 발생하지 않았지만, 4 MB에서는 빙하 6에서 읽기/쓰기 속도 모두 하락하였습니다.

가장 대중적인 저장장치 벤치마크 프로그램인 CrystalDiskMark에서는 히트싱크 종류에 따라서 큰 차이가 없었습니다.


100 GB 단일 파일을 15분 동안 연속으로 복사하며 히트싱크 종류에 따른 스로틀링 경향을 살펴보았습니다. 양면으로 히트싱크를 제공하는 WARP SHIELD H와 빙하 6는 단면인 메인보드 기본 히트싱크에 비해 높은 최대 속도를 기록했습니다. WARP SHIELD H는 비교군 히트싱크 중에서 가장 빠른 최고, 평균 쓰기 속도를 유지하도록 했습니다. 비교군 제품 중 가장 넓은 방열 면적을 가지고 있기 때문에 온도 관리에 유리하기 때문입니다.


히트싱크에 따른 쓰기 속도를 살펴보았으니, 이제 온도를 살펴볼 차례입니다. 마이크론 Crucial T700 M.2 NVMe (2TB)는 HWiNFO에서 온도 센서가 1개만 표시됩니다. 평균 온도는 메인보드 기본 히트싱크가 가장 높지만 최고 온도는 빙하 6이 가장 높고, 그다음이 WARP SHIELD H입니다. 40 mm 쿨링팬을 제공하는 메인보드 구성품 히트싱크는 최고, 평균 온도 모두 비교군 중에 가장 낮습니다. 하지만, 온도 센서가 1개 뿐이므로 쓰기 속도와 온도 사이 상관 관계를 파악하기엔 아직 이릅니다.


* 접촉식 온도 센서를 활용하여 10분 동안 컨트롤러와 NAND 플래시 메모리 온도를 측정하였습니다. 컨트롤러와 NAND 플래시 메모리에 센서를 1개씩 부착하고 측정한 결과입니다.




쓰기 속도와 온도 사이 상관 관계를 찾아내기 위해 접촉식 온도계 센서를 윗면 컨트롤러와 아랫면 NAND 플래시 메모리에 1개씩 부착하여 온도를 측정했습니다. 당연하게도 40 mm 쿨링팬을 내장한 추가 구성품 히트싱크를 장착했을 때 컨트롤러 온도가 가장 낮았습니다. 그런데 별다른 히트싱크와 맞닿지 않는 NAND 플래시 메모리도 가장 낮은 온도입니다. 쿨링팬을 내장하지 않은 메인보드 기본 히트싱크에서도 NAND 플래시 메모리 온도는 비슷한 양상입니다.
반면, 양면 히트싱크를 제공하는 빙하 6가 가장 높은 컨트롤러, NAND 플래시 메모리 온도를 기록했습니다. 쿨링팬을 탑재하지 않은 메인보드 기본 히트싱크와 빙하 6는 접촉식 온도 센서에서 컨트롤러 최고 온도가 80℃를 넘었습니다. 그리고 쓰기 속도 그래프를 살펴보면 테스트 후반부에 쓰기 속도가 하락했죠. 쿨링팬을 탑재하지 않은 메인보드 기본 히트싱크에서는 NAND 플래시 메모리 온도가 최고 61.4℃에 그쳤으니, 1차적으로 컨트롤러 온도가 쓰기 속도에 더 관련이 높다는 걸 알 수 있습니다.
요약 SUMMARY

■ 2배 높아진 순차 읽기/쓰기 속도, 방열판은 필수
마이크론 Crucial T700 M.2 NVMe (2TB)는 최대 읽기 12,400 MB/s와 최대 쓰기 11,800 MB/s를 보장합니다. 기존 마이크론 NVMe SSD중 가장 빠른 마이크론 Crucial P5 Plus와 비교하면, 읽기 속도는 약 1.9배 그리고 쓰기 속도는 2.4배 높습니다. 성능 테스트 결과, 순차 읽기와 쓰기 속도는 표기 스펙에 가까운 결과입니다. NVMe SSD는 세대를 거듭할수록 더 빨라지고, 더 뜨거워졌습니다. 온도 테스트 결과 히트싱크 종류에 따라서 양면을 모두 감싸더라도 연속 쓰기 속도 하락은 피할 수가 없었는데요. 컨트롤러와 NAND 플래시 메모리를 모두 감싸면서 적층형 방열핀 구조를 갖췄거나, 쿨링팬을 장착한 히트싱크를 선택하는 편이 높은 성능을 유지할 수 있습니다. 아니면 히트싱크 기본 탑재 모델을 선택하는 방법도 있죠.
■ 4 KB 블록 사이즈 성능은 아쉬워
마이크론 Crucial T700 M.2 NVMe (2TB)는 표기 스펙 상 읽기와 쓰기 랜덤 IOPS가 모두 최대 1,500K입니다. 따라서 비교군 제품 중에 이와 비슷한 사양을 갖춘 제품과 비슷한 4 KB 블록 사이즈 성능이 측정 되었습니다. AMD 라이젠 7000 시리즈 시스템에 장착하더라도 표기 스펙에 비해 떨어지는 수치는 아니었습니다. 4 KB 블록 사이즈 성능은 OS와 프로그램 실행의 기본 단위이므로, 실제 사용 환경에서 체감되는 가장 중요한 영역이라고 할 수 있습니다. 그래서 순차 읽기/쓰기 성능과 달리 실사용 영역에서의 성능은 아직 부족하게 느껴질 수 있는데, Gen5x4 NVMe SSD 초기 제품인 만큼 앞으로 나올 제품이 기대됩니다.
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* 퀘이사존 로고가 없는 사진은 해당 제품 브랜드 자료입니다.