SSD 구매하기전 알아두면 좋은 용어 3편(낸드 구조, RAM 유무, 읽기 속도, 쓰기 속도)

이번 SSD 구매 가이드 3부에서는 SSD의 핵심 요소인 낸드 구조, RAM의 유무, 그리고 SSD의 성능을 결정하는 읽기 및 쓰기 속도에 대해 자세히 설명합니다. 2D 및 3D 낸드의 차이, DRAM이 탑재된 SSD의 장점, 그리고 다양한 속도 측정 기준에 대해 알아보세요. 이 글은 SSD를 구매하기 전에 반드시 숙지해야 할 중요한 정보들을 담고 있습니다.

 

지난 1편은 SSD 제품분류, 디스크 타입, 인터페이스에 대해 다루었고, 2편에서는 프로토콜, 디스크 용량, 메모리 타입에 대해 알아보았습니다.

 

이번 마지막 3편은 SSD 낸드 구조, RAM 유무, 읽기 속도, 쓰기 속도에 대해 알아보겠습니다.

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SSD 낸드 구조

 

<▲마이크론사의 2D 낸드와 3D 낸드 비교>

 

낸드 플래시 메모리(Nand Flash Memory), 즉 낸드는 SSD를 이루는 부품 중 하나이며, 데이터가 저장되는 부분입니다.

낸드 구조란, 이 낸드의 구조를 뜻합니다.

SSD의 낸드 구조는 2D(수평구조)와 3D(수직구조)가 있습니다.

 

SSD의 낸드는 기존에는 2D 방식이었으나, 2D 낸드는 공정이 미세화될수록 미세화의 한계와 그에 따른 수명 감소라는 단점이 생겨, 이것을 보완하기 위해 최근 3D 낸드가 등장하였습니다.

 

3D 낸드는 수직구조 형태로, 2D 낸드의 비해 용량을 쉽게 늘릴 수 있고, 수명감소 문제 해결, 성능향상, 전력소모 감소 등의 장점이 있어 점차 2D 낸드에서 3D 낸드 생산으로 넘어가고 있습니다.

따라서 최근 출시되고 있는 SSD는 3D낸드가 적용된 제품이 많습니다.

 

3D 낸드를 양산하는 대표적인 기업은 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론 등이 있습니다.

최근에는 3D 낸드와 함께 삼성전자의 Z-SSD, 인텔과 마이크론의 3D Xpoint(쓰리디 크로스포인트) 기술이 대두되고 있습니다.

 

3D낸드

 

 

기존 2D 낸드의 회로 방식이 2차원 평면구조였다면, 3D 낸드는 3차원 수직구조의 제품입니다.

3D 낸드를 적용한 SSD 제품은 2D 낸드를 적용한 제품보다 일반적으로 빠른 속도, 높은 용량, 높은 내구성과 안정성, 그리고 낮은 소비전력을 갖습니다.

 

TLC SSD의 경우 성능 하락 및 수명 저하의 우려가 있었으나, 최근에는 3D 낸드를 적용하여 이러한 점을 개선한 제품이 출시되고 있으며, MLC 또한 3D 낸드로 출시되고 있습니다.

3D 낸드를 양산하는 대표적인 기업은 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론 등이 있습니다.

3D 낸드와 함께 삼성전자의 Z-SSD, 인텔과 마이크론의 3D Xpoint(쓰리디 크로스포인트) 기술이 대두되고 있습니다.

 

3D 낸드 종류

	1세대	2세대	3세대	4세대	5세대
층 수	24단	32/36단	48단	64단	96단

메모리 타입 분류

	SLC	MLC	TLC	QLC
셀당 비트 수	1	2	3	4
읽기속도	빠름	보통		보통
쓰기속도	빠름	보통		느림
수명	김	보통		짦음
특징	비싼 가격	SLC캐싱 구간까지는 MLC 수준의 성능이지만, 데이터의 양이 커지면 성능 저하 발생

 

2D낸드

3D 낸드의 회로 방식이 3차원 수직구조라면, 2D 낸드는 2차원 평면구조의 제품입니다.

3D 낸드 방식으로 생산할 경우 비용이 절감되며, 2D 낸드 보다 일반적으로 빠른 속도, 높은 용량, 높은 내구성과 안정성, 그리고 낮은 소비전력을 갖습니다.

 

따라서 기존 2D 낸드 생산에서 3D 낸드 생산으로 바뀌고 있는 상황입니다.

 

또한, 기존 2D 낸드의 TLC SSD 제품이 안정성이 떨어진다는 인식 때문에 저렴한 가격에도 불구하고 유저들에게 큰 사랑을 받지 못했던 반면, 출시되고 있는 3D 낸드의 TLC SSD 제품은 안정성에 대한 안좋은 인식이 많이 옅어지고 있습니다.

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SSD RAM 유무

<▲ DRAM이 탑재된 M.2 SSD>

DRAM(디램)은 SSD에 사용되는 낸드 플래시에 비해 속도가 훨씬 빠릅니다.

따라서 데이터를 읽거나 쓸 때 DRAM이 탑재된 SSD의 경우, 컨트롤러와 낸드 사이의 완충 역할을 하여 10~15% 정도의 성능 향상이 있습니다.

 

TLC의 일부를 SLC처럼 사용하는 SLC 캐싱을 이용하여 특히 SSD의 쓰기 성능을 향상시키는 것과는 다른 개념입니다.

DRAM 유무로 SSD의 등급을 구분할 수는 없지만, 같은 SSD라면 DRAM이 탑재된 것이 당연히 좋으며, 일반적으로 DRAM이 탑재된 SSD의 가격이 조금 더 비싼 편입니다.

 

DRAM이 탑재되었는지 알 수 없거나, 명확히 표기하지 않은 경우 확인 요망, 또는 알 수 없음으로 표기하고 있습니다.

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SSD 읽기 속도

 

<▲SATA3 SSD(위)와 PCIe3.0 SSD(아래)>

SSD의 읽기 속도는 크게 순차 읽기(Sequential Read)와 랜덤 읽기(Random Read)로 나누어집니다.

순차 읽기는 용량이 큰 파일을 읽을 때의 속도, 랜덤 읽기는 용량이 작은 파일을 읽을 때의 속도를 말합니다.

 

여기서의 읽기 속도는, 순차 읽기를 뜻하며 MB/s 단위로 표기합니다.

용량마다 차이는 있지만 성능 좋은 SATA3 SSD의 읽기 속도는 보통 450MB/s 이상입니다.

 

PCIe SSD의 경우 읽기 속도가 훨씬 빠른 제품도 존재합니다.

SSD에 운영체제를 설치하여 사용할 경우 순차 읽기보다는 랜덤 읽기 속도가 중요하며, 랜덤 읽기 속도는 IOPS (Input/output Operations Per Second)로 표기하며, 초당 입출력 계산 속도를 뜻하고 숫자가 클수록 빠른 제품입니다.

 

하지만 제조사에서 표기하는 속도는 최대 속도를 의미하며, PC환경과 속도를 측정한 프로그램 등에 따라 다를 수 있으므로 SSD의 성능을 판단하는 절대적인 기준은 아닙니다.

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SSD 쓰기 속도

SSD의 쓰기 속도는 크게 순차 쓰기(Sequential Write)와 랜덤 쓰기(Random Write)로 나누어집니다.

순차 쓰기는 용량이 큰 파일을 저장할 때의 속도, 랜덤 쓰기는 용량이 작은 파일을 저장할 때의 속도를 말합니다.

 

여기서의 쓰기 속도는, 순차 쓰기를 뜻하며 MB/s 단위로 표기합니다.

용량마다 차이는 있지만 성능 좋은 SATA3 SSD의 쓰기 속도는 보통 400MB/s 이상입니다.

PCIe SSD의 경우 쓰기 속도가 훨씬 빠른 제품도 존재합니다.

 

하지만 제조사에서 표기하는 속도는 최대 속도를 의미하며, PC환경과 속도를 측정한 프로그램 등에 따라 다를 수 있으므로 SSD의 성능을 판단하는 절대적인 기준은 아닙니다.

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