Translator : Daeguen Lee

(※ 이 글은 AnandTech의 원문 (링크) 을 번역한 것입니다.)

삼성, 최초의 3D V낸드 NVMe SSD인 950 Pro 발표

매년 여름 삼성은 연례행사로 '삼성 SSD 글로벌 서밋' 을 개최해 왔다. 올해는 한국에서 유행했던 중동호흡기증후군(MERS)의 여파로 두어달 미뤄지게 되었는데, 오늘 개최된 이 행사에서 삼성은 새로운 컨슈머용 SSD를 발표했다. 바로 950 PRO가 그 주인공이다.

이 제품은 삼성으로서뿐 아니라 업계 전체로서도 흥미를 끌 만한 제품이다. 그간 저장장치 업계가 목도한 모든 주요한 기술적 변곡점 -SATA에서 PCIe로 / AHCI에서 NVMe로 / 2D 낸드에서 3D V낸드로- 들이 이 하나의 제품에 집약되어 있기 때문이다.

우선 사양부터 살펴보자. 950 PRO는 삼성이 컨슈머용으로는 처음으로 출시한 PCI-Express 기반 SSD이다. 제품의 폼팩터 역시 2.5인치에서 M.2 규격으로 바뀌면서 오늘날 노트북에 보편적으로 사용되는 M.2 2280 규격을 지원하게 되었다.

950 PRO는 또한 3D V-낸드와 NVMe라는 특징을 모두 갖춘 삼성의 첫 제품이기도 하다. 950 PRO가 출시되기 전까지는 3D V-낸드를 사용한 제품으로 850 PRO 등이 있었으나 인터페이스는 AHCI에 기반해 있었고, 반대로 NVMe 인터페이스를 채택한 OEM용 SM951이 있었지만 일반 2D 낸드를 사용했다. 3D V-낸드와 NVMe가 동시에 적용된 첫 제품인 950 PRO는 일반 컨슈머 시장을 겨냥하고 있는데, 같은 신기술을 적용한 엔터프라이즈용 PM953이 출시예고 자체는 먼저 되었었단 점을 생각하면 이러한 출시일정의 역전은 분명 이례적이다. (보통 엔터프라이즈 -> 컨슈머의 적용단계를 거친다)

삼성에게 있어, 3D V-낸드와 NVMe의 결합상품을 출시하는 데에는 생각보다 오랜 시간이 걸렸다. 이는 성능과 비용절감 (수율향상) 이라는 두 마리 토끼를 모두 잡아야 했기 때문이다. 우리가 얼마 전 NVMe와 AHCI 양 인터페이스로 모두 출시된 SM951을 테스트하며 알게 된 것은 인터페이스를 AHCI에서 NVMe로 바꾸는 것만으로도 I/O 레이턴시와 성능 안정성 (performance consistency) 은 대폭 나아진다는 점이다. 이렇듯 고성능의 인터페이스를 컨슈머용에 이식하는 한편, 일반적인 2D 낸드보다 고밀도 집적이 가능한 3D V-낸드를 도입하며 삼성은 더 높은 가격대 용량비를 실현할 수 있게 되었다. 비록 현재로서는 삼성의 2세대 32층 3D V-낸드 공정의 선폭과 2D 낸드 제조공정 중 가장 미세한 것의 선폭 차이가 거의 없는 수준이지만, 장기적으로 현존하는 2D 낸드 기반 NVMe 드라이브보다 가격대 용량비가 더욱 높아지리라는 점은 명확하다.

특히 동생뻘인 850 PRO와 비교하면 AHCI와 NVMe의 차이에서 발생하는 성능 차를 정확히 알 수 있는데 그야말로 괄목할만한 수준이다. 950 PRO가 접속되는 인터페이스는 PCI-Express 3.0 4배속 라인으로 이론상 4GB/s의 대역폭을 얻을 수 있다. 950 PRO의 공식 스펙상 읽기속도가 2.5GB/s에 달하는 점을 생각하면 분명 SATA 3.0의 대역폭은 부족한 감이 있었는데 이를 해결할 수 있는 것이다. SATA에서 PCI-E로 전환하며 얻는 대역폭의 이득과 AHCI에서 NVMe로 전환하며 얻는 I/O 성능의 이득은 시퀀셜 / 랜덤 성능 양쪽 모두에 큰 이득이 될 것이다.

한 가지 흥미로운 사실은 이날 950 PRO와 함께 발표된 3세대 48층 3D V-낸드 기술이 정작 950 PRO에는 적용되지 않는다는 점이다. 삼성은 950 PRO에 이날 발표한 3세대 3D V-낸드 대신 현존하는 2세대 3D V-낸드만을 적용할 것이라고 분명히 밝혔다. (아직까지 3세대 3D V-낸드가 적용된 제품은 고용량 솔루션이 필요하고 읽기 연산의 비중이 매우 높은, 엔터프라이즈 시장용 PM1633a밖에 없다.)

다만 950 PRO에 사용되는 2세대 3D V-낸드는 (2TB 모델을 제외한 그 이하 용량의) 850 PRO의 그것과 동일한 86Gbit 칩은 아니고, (850 시리즈 중 2TB 모델에 선별적으로 적용된) 128Gbit 칩을 사용한다. 낸드 플래시의 칩당 용량이 증가하며 다소간 성능에 악영향이 있으리라 짐작되나 850 PRO보다 더 좋은 인터페이스, 컨트롤러 등이 이를 상쇄하고도 남을 것이다.

그보다 950 PRO가 128Gbit 칩을 쓸 수밖에 없었던 이유를 살펴보면, 그 중 하나는 M.2 폼팩터를 지원하면서 통상적인 2.5인치 규격보다 탑재 가능한 칩의 갯수가 크게 줄었기 때문이다. 따라서 950 PRO는 당분간은 256GB / 512GB의 두 용량대로만 출시될 예정이다. 다만 내년께 3세대 48층 3D V-낸드 양산이 순조롭게 본 궤도에 오르면, 사용자들의 니드를 반영해 신공정 낸드를 사용한 950 PRO 1TB 버전 역시 출시될 것이다.

어쨌든, 지금으로서는 950 PRO의 최대 용량은 512GB로 이미 2TB까지 출시되어 있는 850 PRO에 비하면 4분의 1에 불과한 수준이다. 따라서 950 PRO가 단기간 내에 시장에서 850 PRO를 완벽히 대체할 수는 없다. 심지어 850 PRO는 4TB 버전까지 라인업을 확장할 것으로 알려졌기에 고용량 수요를 중심으로 여전히 950 PRO와 공존해 판매될 것이다.

한편, 950 PRO는 SM951에 사용되었던 UBX 컨트롤러를 그대로 사용한다. 따라서 950 PRO와 SM951의 유일한 차이는 탑재된 낸드 플래시가 2D 낸드인지 3D V-낸드인지 여부밖에 없다. 또한 DRAM캐시 역시 SM951과 마찬가지로 512MB의 용량을 탑재하고 있는데, 메모리 종류가 LPDDR3에서 LPDDR4로 업그레이드 된 것이 그나마 주목할만한 차이점이다.

부가기능을 살펴보자. 950 PRO는 256비트 AES 암호화를 지원하고, 어쩌면 이보다 더 중요한 특징으로 마이크로소프트의 (보안 관련) eDrive 표준인 TGC Opal을 지원하게 되었다. 따라서 네이티브 암호화 및 BitLocker를 지원한다. 다만 현 단계의 펌웨어가 이를 지원하지는 않고, 앞으로 업그레이드될 펌웨어에서 지원할 것이라고 한다.

또한 윈도우 8.1까지의 OS는 NVMe 네이티브 드라이버를 가지고 있지 않기 때문에 삼성은 그들의 NVMe 드라이버를 함께 포함해 판매할 것이라고 한다. 이 부분은 과거 SM951이 택한 방식과 같다.

성능을 살펴보면 512GB 모델을 기준으로 시퀀셜 읽기 2.5GB/s, 시퀀셜 쓰기 1.5GB/s, 랜덤 읽기/쓰기 각각 12K/43K IOPS (QD 1 기준) 수준이다. 소비전력은 아이들시 1.7W, 로드시 평균 5.7W이며 최대 7.0W 수준이다. 삼성이 SM951에 관해 어떤 공식적인 수치를 발표한 적이 없기에 2D 낸드롸 3D V낸드의 차이로부터 파생되는 차이를 정확히 알 수는 없다.

850 PRO와 비교했을때 제품 수명은 더 올랐다. 850 PRO 512GB 모델과 256GB 모델이 각각 300TB / 150TB의 쓰기 수명을 가졌던 것과 대조적으로 950 PRO는 512GB 모델과 256GB 모델이 각각 400TB / 200TB의 쓰기 수명을 가진다. 하지만 워런티 보증기간은 오히려 단축되어, 850 PRO가 10년의 보증기간을 가졌던 반면 950 PRO는 절반인 5년만 보증된다.

950 PRO는 오는 10월부터 판매될 예정이며 가격은 256GB 모델이 200달러, 512GB 모델이 350달러이다. 리테일 시장에서 찾아보기조차 쉽지 않은 SM951에 비하면야 엄청난 메리트가 있는 셈이지만 850 PRO에 비하면 다소 비싼 가격이다.