[smartPC사랑=이철호 기자] 컴퓨터에 대해 아무 것도 모르는 친구한테 새 PC를 맞춰달라는 부탁을 받으면 아무래도 많은 고민을 해야 할 것이다. 하지만 적어도 SSD만큼은 고민이 적을 것이다. 삼성전자 SSD 중에서 적당한 용량을 갖춘 제품을 추천하면 되기 때문이다.
그 정도로 삼성전자는 SSD 시장에서 독보적인 지명도를 지녔다고 볼 수 있다. 삼성전자는 기업용 SSD는 물론 일반 소비자용 SSD 부문에서도 1위 자리를 굳건히 지키고 있다. 삼성전자 SSD가 어떻게 발전해 왔는지, 그 역사 속에서 중요한 입지를 차지한 SSD 제품을 살펴보자.
SSD는 어떻게 저장장치의 대세가 되었나
예전만 해도 컴퓨터 저장장치는 대부분 HDD(Hard Disk Drive)였다. HDD는 플래터 (Platter)라는 자기디스크를 물리적으로 회전시키면서 데이터를 읽거나 담는 장치다. 문제는 CPU와 RAM의 속도는 날이 갈수록 빨라지는 반면, HDD의 속도에는 한계가 있다는 점이다. 업계에서 노력을 안 한 것은 아니지만, 플래터가 돌아가야 한다는 물리적 한계는 어쩔 수 없었다.
이런 한계를 극복하기 위해 대안으로 제시된 스토리지가 바로 SSD(Solid State Drive)다. SSD는 플래터가 아닌 반도체에 데이터를 저장한다. 이 때문에 HDD보다 빠른 속도로 데이터를 읽고 쓸 수 있다. 물리적인 부품이 없기 때문에 조용하고 전력 소모도 적다는 장점도 있다.
물론 용량 대비 가격이 HDD보다 비싸다는 단점 때문에 초기에는 사용자가 매우 적었다. 하지만 기술의 발전으로 더 저렴한 가격에 빠른 속도를 제공할 수 있게 되면서 SSD는 PC 저장장치의 주류로 자리 잡았다. 이제는 오히려 HDD를 기본 탑재한 PC가 드물 정도다.
SSD 대중화에 앞장선 삼성
삼성전자가 SSD를 처음 개발한 것은 아니다. 세계 최초의 SSD는 1976년에 출시됐으며, 현재의 플래시 기반 SSD는 1988년에 처음 등장했다. 하지만 SSD 대중화에 가장 먼저 나선 기업은 바로 삼성전자다. 2006년 세계 최초로 SSD를 탑재한 노트북과 울트라모바일PC를 출시하며 HDD가 없는 PC 시장을 개척하기 시작한 것이다.
이후 삼성전자는 2010년 소비자용 SSD 사업을 본격적으로 시작하고, 2011년 20나노급 고속 낸드 플래시와 전용 컨트롤러를 탑재한 SSD 830 시리즈를 출시한다. 830 시리즈가 출시 2개월 만에 판매량 1만대를 돌파하면서 인기를 끈 가운데, 삼성전자는 HDD 사업을 씨게이트에 매각하고 SSD 사업에 집중하기 시작했다.
신기술로 SSD 가성비를 높이다
기존의 SSD는 셀당 1비트/2비트를 저장하는 SLC/MLC 방식을 사용했다. 이 방식은 속도가 빠르고 수명이 길지만 가격이 비싸다는 단점이 있었다. 하지만 삼성 840 SSD를 기점으로 SSD는 셀당 3비트를 저장하는 TLC가 주류를 이루게 된다. TLC는 같은 면적의 셀에 더 많은 데이터를 담을 수 있어 고용량 스토리지 제작에 적합하다. SLC/MLC보다 안정성과 수명은 떨어지지만 기술의 발전으로 많은 부분이 개선됐다.
또 하나의 혁신은 바로 3D V낸드다. 기존의 낸드 플래시는 데이터를 담을 셀(Cell)을 평면 구조(2D)로 펼치는 구조로 만들어졌다. 반면 3D V낸드에서는 수직으로 쌓아 올린 3차원 공간에 구멍을 내어 각 층을 연결하는 방식으로 낸드 플래시를 만든다. 이를 통해 같은 면적의 낸드 플래시에 더 많은 용량의 데이터를 담을 수 있게 됐다.
삼성전자는 2014년 7월 세계 최초 3D V낸드 탑재 SSD인 850 PRO를 SSD 시장에 출시한 이후 V낸드 기술을 꾸준히 강화해 왔다. 현재 적용되고 있는 6세대 V낸드에서는 한 번에 100단 이상을 쌓고 10억 개가 넘는 구멍을 뚫어 대용량 SSD를 만들 수 있다.
더 빠른 NVMe SSD를 만들다
삼성전자가 SSD 역사에 남긴 또 하나의 공적은 NVMe SSD다. 기존의 SSD는 SATA 기반 인터페이스를 채택했는데, 이 인터페이스 아래에서는 성능을 끌어올리는 데에 한계가 있었다. 이에 삼성전자는 PCIe 기반의 NVMe 인터페이스를 채택한 SSD를 개발하기에 나섰다.
PCIe는 SATA보다 더 넓은 대역폭을 지니고 있다. 도로로 비유하자면 SATA는 2차선, PCIe는 12차선이다. 그만큼 데이터의 흐름이 더 쾌적해지고 속도도 빨라진다. 이를 기반으로 한 PCIe 인터페이스는 넓은 대역폭과 빠른 응답속도로 더 빠르게 데이터를 전송할 수 있다.
삼성전자는 2013년 업계 최초로 엔터프라이즈용 2.5인치 NVMe SSD를 개발한 데 이어 2015년에는 950 PRO를 통해 소비자용 SSD에도 NVMe 시대를 열었다. 이후 2016년에는 960 시리즈, 2018년에는 970 시리즈를 출시했으며 2020년에는 PCIe 4.0 인터페이스를 적용해 최상급 성능을 지닌 980 PRO SSD를 선보였다.
혁신은 앞으로도 계속된다
앞으로도 삼성전자는 새로운 낸드 플래시 기술을 바탕으로 SSD 시장을 선도할 예정이다. 우선 주목할 부분은 올해 하반기에 7세대 V낸드가 적용된 소비자용 SSD가 출시된다는 점이다. 7세대 V낸드는 최대 2.0Gbps 입출력(I/O) 성능을 지니고 있으며 PCIe 4.0은 물론 향후 PCIe 5.0까지 지원할 것으로 예상된다.
낸드 플래시 스택 기술도 더 발전할 것으로 보인다. 송재혁 삼성전자 플래시 개발실장(부사장)은 8일 삼성 뉴스룸에 올린 기고문에서 "이미 200단이 넘는 8세대 V낸드 동작 칩을 확보한 상황으로, 시장 상황과 고객들의 요구에 따라 적기에 제품을 선보일 수 있도록 만반의 준비를 하고 있다"며 "미래 1,000단 V낸드 시대에도 삼성전자의 V낸드는 혁신적인 기술력을 기반으로 업계 최고의 신뢰성을 갖는 제품으로 계속 진화해 나갈 것"이라고 밝혔다.
삼성전자 SSD 대표 모델은?
삼성전자 980 PRO M.2 NVMe
이 PCIe 4.0 SSD는 1TB 기준 최대 읽기 속도가 7,000MB/s로, 기존의 PCIe 3.0 SSD보다 2배, SATA SSD보다 12.7배 빠른 속도를 지니고 있다. 그래서 고사양 게임이나 그래픽 디자인, 데이터 분석 등에서 한층 더 우수한 퍼포먼스를 발휘한다. 니켈 코팅 컨트롤러와 열분산 필름으로 안정적인 발열 관리를 보여주는 것도 장점이다.
삼성전자 980 M.2 NVMe
NVMe 인터페이스와 PCIe 3.0 기술을 지원하며 1TB 기준 최대 읽기 속도가 3,500MB/s에 달하기 때문에 더 효율적인 비즈니스 작업, 더 쾌적한 게이밍이 가능하다. 최대 600TBW에 달하는 강력한 내구성과 안정적인 발열 관리도 눈에 띈다.
삼성전자 870 EVO
최신 V낸드와 컨트롤러를 탑재했으며 사용자의 작업량에 따라 성능을 최적화하는 인텔리전트 터보라이트 기술도 적용되어 체감 성능이 뛰어나다. SATA 인터페이스에서 구현 가능한 최고 속도인 연속 읽기 560MB/s, 연속 쓰기 530MB/s의 속도를 지원한다.