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저장장치 | [리뷰] 마이크론 Crucial MX300, 좀비를 3D로 만들다

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작성자 배틀리뷰 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 작성일16-08-31 20:43 조회8,451회 댓글41건

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▣ 3D NAND 플래시 메모리의 등장

인텔의 창립자 중 한 명인 고든 무어(Gorden Moore)가 만든 "무어의 법칙"은 IT에 관심이 없더라도 한 번쯤은 들어보셨을 겁니다. 반도체 업계는 영원할 것 같던 이 무어의 법칙을 따라 40년간 큰 어려움 없이 성장 가도를 달려왔지만, 2000년대에 들어서면서 그 약발이 다하게 됩니다. 그리고 많은 반도체 관련 기업들과 과학자들은 이 무어의 법칙에 따른 성장을 이어가기 위해 심혈을 기울이게 됩니다.



▲ 3D NAND의 개념을 그래픽으로 쉽게 해설한 슬라이드 (출처 : Applied Materials)


낸드 플래시 메모리도 기존의 2D Planar(평면) 공정으로는 더 이상 무어의 법칙을 이어갈 수 없는 단계에 이르러 새로운 자구책을 고안해내야 했고, 2007년 NAND 플래시 메모리를 최초로 개발한 Toshiba에서 BiCS라는 기술을 국제 전기 전자 기술자 협회(IEEE)가 주관하는 국제 전자 기기 회의(IEDM)에서 제안합니다. 이것이 바로 3D NAND 기술의 시작입니다.

BiCS는 'Bit Cost Scaling'의 약자로 Toshiba의 128Gb 48-Layer 적층식(3D) 플래시 메모리 기술이며, 이후 많은 메모리 제조 업체들이 비슷한 형태의 3D NAND 기술을 도입하기 시작하였습니다.


▲ 마이크론(Micron)은 1세대 3D NAND 기술만으로도 16nm Planar 보다 25% 낮은 비용으로 같은 용량을 만들
수 있으며, 2세대 3D NAND 기술을 도입할 경우 30% 더 낮은 비용을 실현할 수 있을 것으로 내다보고 있습니다.


마이크론(Micron) 또한 지난 2015년 3월 인텔과 함께 3D NAND 플래시 메모리 공정에 대한 내용을 발표했고, 2016년 올해 여름에는 본격적으로 3D NAND 기술을 적용한 제품 양산에 돌입하며 리테일 SSD 출시를 시작했습니다. 이번에 소개해드릴 Micron Crucial MX300 750GB 제품이 일반 소비자를 대상으로하는 3D NAND 플래시 메모리를 사용한 첫 제품이 되겠습니다.




▣ Micron Crucial MX300 시리즈 SSD 소개


▲ Micron Crucial MX300 시리즈의 용량별 세부사양


이번 리뷰에서는 Micron Crucial MX300 시리즈를 대표해 750GB 용량의 제품을 살펴보기로 했습니다. 750GB 용량은 MX300 시리즈 중 가장 먼저 출시된 모델로 3D NAND 플래시를 적용한 제품 출시를 기념하기 위한 일종의 한정판 성격으로 발매된 제품입니다.



▲ 언뜻 보기에는 기존 제품들과 크게 달라보이지 않지만, 패키지 용량 표기란에 "limited edition" 문구가 새겨져 있습니다.


노파심에 잠깐 언급을 드리자면 SSD를 구입할 때는 유통사를 확인하시고, 구입한 뒤에도 패키지의 품질 보증 스티커를 SSD에 필히 부착하시길 권해드립니다. 올바른 소비자의 권한은 유통사 확인에서 시작된다고 할 수 있겠습니다.

Micron Crucial MX300 750GB 제품의 내부 구성은 마벨(Marvell) 88SS1074 컨트롤러와 저전력 LPDDR3 캐시 메모리, 그리고 3D NAND 플래시 메모리 8개로 구성되어 있습니다. SSD의 데이터 흐름을 제어하는 컨트롤러의 경우 발열을 분산시킬 수 있도록 써멀 페이스트를 통해 금속 재질의 외장 하우징을 방열판으로 활용할 수 있도록 되어있습니다.



▲ Marvell 88SS1074 컨트롤러는 SSD를 위한 5세대 컨트롤러로 3세대 LDPC 코드로 3D NAND 플래시를 제어합니다.
제어 채널 4개로 총 8개의 셀을 관리하며, 낸드 플래시보다 빠른 반응속도가 필요할 때는 캐시 메모리를 활용합니다.



▲ 750GB 제품에 사용된 낸드 플래시는 NW852이며, MX300 시리즈는 NW853과 NW852를 혼용해서 사용합니다.



▲ 핑크빛 써멀 페이스트와 썸타는 중? 컨트롤러의 발열을 하우징으로 냉각할 수 있도록 열 전도 물질이 붙어있습니다.







▣ Micron Crucial MX300 750GB 성능 테스트

이번 Crucial MX300 750GB 제품과 비교할 대상은 2D Planar(평면) 16nm TLC 낸드 플래시를 사용한 Crucial BX200 480GB 제품입니다. 평면 낸드 플래시 공정의 한계에 도달한 제품이라고 볼 수 있으며, 마이크론에 따르면 MX300 시리즈의 시장 출시와 함께 BX200과 MX200 시리즈 제품들은 모두 단종 수순을 밟게 된다고 합니다.

두 제품의 사양을 간단히 비교하면 다음과 같습니다.





실제 테스트에 들어가기에 앞서 두 제품을 초기상태(Out-of-Box)가 아닌, 안정화 상태(Steady-state)로 만들기 위해 전처리(Pre-conditioning) 과정을 거치도록 하였습니다. 128kb 블럭 사이즈로 LBA 용량을 모두 연속쓰기를 한 뒤, 사용자 용량의 절반을 다시 동일한 블럭 사이즈로 기록하여 드라이브를 모두 Steady-state로 만든 후 아래의 모든 테스트를 순서대로 연속 진행하였습니다.

단, Storage Consistency 테스트는 Secure Erase로 드라이브를 Clean 상태로 만든 뒤 4일간 연속 테스트를 실시하였습니다.


하드웨어 배틀 - 테스트 시스템 구성

CPU

Intel 6th Core i7-6700K (스카이레이크)​ (Non O.C)

RAM

Samsung DDR4 8GB PC4-17000 2EA (Total 16GB)

MBD

ASRock Z170 Extreme4

SSD

Micron Crucial MX200 1TB (OS)

PSU

FSP AURUM PRO AU-1000PRO​

OS

Microsoft Windows 10 Pro​ ​64bit

Driver

Intel(R) 100 Series/C230 Chipset Family SATA AHCI Controller (iaStorA.sys)




▣ HD Tune Pro 파일 전송 테스트

SSD가 등장하기 전 하드디스크 사용자들에게 디스크의 성능 정보는 물론이고, 현재 상태 및 오류 검출 기능을 제공하여 많은 사용자층을 지닌 HD Tune Pro입니다. 여러 테스트들 중 지정한 크기의 파일을 디스크에 생성(쓰기)하고 불러(읽기)오는 파일 벤치마크를 사용하며, 1GB 이하의 저용량 파일부터 10GB 이상의 대용량 파일을 전송하는데 소요되는 시간을 측정할 수 있습니다.


▲ Micron Crucial BX200 480GB - 100,000MB 대용량 파일 전송 테스트 (읽기 : Blue / 쓰기 : Orange)


▲ Micron Crucial MX300 750GB - 100,000MB 대용량 파일 전송 테스트 (읽기 : Blue / 쓰기 : Orange)







▣ Iometer 4K 랜덤 액세스 테스트

Iometer는 최근들어 스토리지 벤치마크에서 자주 사용되고 있지만, 오래전에 만들어진 툴이라 추가적인 지원이 거의 없고 세부적인 설정 방법이 어려워 사용 시에 많은 주의를 필요로 하는 테스트이기도 합니다.

아래의 4K 블럭 테스트는 읽기와 쓰기, 랜덤과 순차 비율을 모두 50%씩 조합해 일반적인 OS 사용 환경을 에뮬레이션 하도록 설정했습니다. 4개의 쓰레드를 사용하는 프로세서에서 최대 16개의 I/O request 를 할 수 있도록 설정하고 8GB의 디스크 영역을 사용하여 실행하였습니다.

MX300 750GB이 BX200 480GB에 비해 1.8배 가량의 성능을 보여주며, 이 결과는 이어지는 시퀀셜(순차) 테스트에서 더욱 명확하게 나타납니다.




Iometer 시퀀셜 엑세스 테스트

64k 와 256k 블럭의 경우 4k 와 다르게 단일 쓰레드 환경으로 테스트 하였으며 이외의 조건은 동일하게 설정하였습니다. 읽기 부분에서는 MX300 750GB 제품이 조금 떨어지는 결과이지만 쓰기 부분에서는 두드러지는 모습을 보여줍니다. 특히, 256k 블럭 사이즈는 스트리밍(streaming) 환경에서 사용하고자 하는 유저들이라면 눈여겨보아야 할 것입니다.






▣ DiskSpd 4K 랜덤 엑세스 테스트

DiskSpd는 Microsoft에서 개발, 배포하는 스토리지 테스트 툴로 SQL 서버에서 발생하는 I/O 활동들은 물론이고, 다양한 패턴의 스토리지 부하를 에뮬레이션할 수 있도록 만들어졌습니다. Microsoft Research에서 꾸준히 개발, 지원되고 있으며 최신 버전은 2.0.17 입니다.

다른 툴과 달리 DiskSpd 는 I/O 의 세부적인 부분들을 제어할 수 있습니다. 이번 테스트에서는 소프트웨어 캐슁(Caching)과 하드웨어 쓰기 캐슁을 사용하지 않고 write-through IO 방식으로 진행하였습니다.




DiskSpd 시퀀셜 엑세스 테스트

단일 쓰레드로 진행한 연속 엑세스 테스트는 100MB 의 테스트용 파일을 디스크에 생성하여 사용합니다. Iometer 와 마찬가지로 MX300 750GB 의 쓰기 성능이 두드러지게 나타납니다.




DiskSpd 레이턴시 테스트

DiskSpd 는 IO 처리에 있어 발생하는 레이턴시(Latency, 지연시간) 을 측정도 손쉽게 할 수 있습니다. 특히 IOPS 보다 레이턴시의 중요도가 더욱 강조되는 서버 환경에서 유용한 정보를 제공해줄 수 있습니다.

아래의 결과와  위에서 알아본 측정 결과를 함께 보면 레이턴시가 IOPS 와 Throughput 에 있어 미치는 영향을 잘 알 수 있게 해줍니다.




DiskSpd 4k 랜덤 엑세스 트레이스 테스트

이번엔 Outstanding IO(OIO) 값의 변화에 따른 두 제품의  성능 양상을 알아보고자 했습니다.  일반적인 클라이언트 PC 환경에서  OIO 값이 4를 넘어가는 일이 흔치 않은 것임을 고려하면 MX300 750GB 의 펌웨어 설정값은 무난한 수준으로 보입니다.









▣ PCMark8 Storage Consistency Photoshop Heavy Trace 테스트

Consistency 테스트는  precondition/degrattion/steady state/recovery 단계를 거치며 애플리케이션 테스트와  일정 패턴의 디스크 쓰기를 반복하여 진행하는 것으로 디스크 드라이브 전체를 한 번에 모두 사용하며 실제 테스트 진행시간이 매우 긴(SSD 하나당 꼬박 하루 이상이 소요됨.) 스토리지 테스트 방법입니다. 애플리케이션 중 Photoshop Heavy Bandwidth  의 결과값을 각 단계마다 정리하여 모아보았습니다.


리커버리 단계에서 MX300 750GB 제품의 내부 펌웨어와 컨트롤러 차원의 복원 기능이 매우 충실하게 동작하고 있음을 확인할 수 있습니다.






3D NAND 플래시로 이어지는 좀비 SSD, 마이크론 Crucial MX 300

MX300 시리즈가 우리에게 처음 소개되면서 가장 우려를 가지게했던 부분은 기존의 BX200 시리즈가 보여주었던 TLC 기록 방식의 낸드 메모리라는 점입니다.  TLC가 주는 비트용량의 증가에 대한 기대보다 낮은 성능이 주는 아쉬움은 TLC 에 대한 선입견을 가져다 주기도 했습니다.

Micron은 3D NAND 플래시 메모리가 16nm의 미세 공정이 아닌, 37nm 공정을 사용하게 되므로 내구성과 성능 측면에서 오히려 유리한 측면을 가지게 된다고 밝히고 있습니다. 이점은 제품 스펙 차에서 오는 이점을 차치하더라도 위의 테스트 결과들을 통해 증명되었습니다.

새로운 3D NAND 플래시 메모리를 탑재한 제품에 거는 기대는 앞으로 출시될 고용량의 SSD 제품들 가격과 성능을 통해 충족될 수 있으리라 생각되지만 현 1세대 3D 낸드 플래시 메모리를 생산하는 업체들이 많아지기 전까진 두고 봐야할 기간이 좀 더 필요하다고 봅니다.

그런 의미에서 MX300 시리즈는 소비자용 SSD 시장에서 MLC를 대신하는 시기적절한 제품이 될 수 있을 것으로 여겨집니다.

감사합니다.



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댓글목록

블러디루나님의 댓글

블러디루나 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 작성일
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아직까지는 신뢰도가 높지 않은데다가, 37나노면 발열에서 썩 좋은 이미지를 갖기 쉽지 않을텐데....
좀 더 많은 후기가 필요할 듯 합니다~^^

배틀리뷰님의 댓글

배틀리뷰 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 댓글의 댓글 작성일
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낸드 플래시의 경우 공정이 미세화 될수록 셀 간의 거리가 좁아져서 데이터가 오염될 확률이 높습니다. 즉, 공정이 덜 미세할수록 SSD의 신뢰도 자체는 더 높아진다고 보시면 됩니다. 평면 면적은 줄어들기 때문에 생산효율은 다소 줄어드는 것은 기업 입장에서 아쉬운 부분이지만, 수직 적층으로 밀도를 높여 기존의 커플링 문제와 밀도 문제를 동시에 해결이 가능할 것으로 전망하기 때문에 3D NAND 공정이 대세가 되고 있습니다. ^^;;

댓글장인망아지님의 댓글

댓글장인망아지 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 작성일
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리뷰 잘 봤습니다.
BX200 과 비교시에 읽기성능이 비약적으로 향상되었네요.
전 여전히 MLC 를 선호하지만 TLC 가 대세라면 좀더 지켜보고 좋은 제품으로 구매해야겠어요.

배틀리뷰님의 댓글

배틀리뷰 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 댓글의 댓글 작성일
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확실히 기존의 BX200 시리즈가 가성비는 몰라도 절대성능은 아쉽다는 평이 있었는데,
이번 MX300 시리즈는 가성비나 절대 성능면에서나 크게 부족함이 없는 듯 합니다. :)

배틀리뷰님의 댓글

배틀리뷰 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 댓글의 댓글 작성일
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앞으로 마이크론 크루셜(Crucial) 브랜드는 일반적인 가성비 모델로 전환하고, 고급 모델들은 발리스틱스(Ballistix) 브랜드로 출시할 예정입니다.
http://www.hwbattle.com/bbs/board.php?bo_table=news&wr_id=22588

김장김치님의 댓글

김장김치 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 작성일
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조만간 TLC가 대세가 되겠군요.
가격이 많이 하락하여,
테라바이트 용량의 SSD가 일반화 될 것 같은 느낌이 들어요.

wpdnr님의 댓글

wpdnr 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 작성일
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뭐랄까 같은 가격이면 그냥
ADATA new SP920 구매할거 같습니다.
왜냐하면 MLC 타입이 아직
더 안정적인거 같다고 생각하거든요

그거 보면 삼성의 850pro 보면 MLC인데 3D로 수직으로 쌓아올려서 더 좋다고 보는 문젠 가격이

이것저것님의 댓글

이것저것 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 작성일
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tlc 에 대한 기억이 별로 좋지 않다보니 3d낸드니 뭐니 해도 역시 마음이 안가는건 어쩔수가 없네요-_ㅜ
돈좀 더 주더라도 믿을수 있는 회사 MLC 제품을 구입할거라능 !

kuro님의 댓글

kuro 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 작성일
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잘 봤습니다. 750기가는 특이하네요. 게임 이것저것 설치하는 용도로 딱 좋을거같습니다.
HD Tune Pro 파일 전송 테스트 부분에 오타가 있네요 mx200 -> mx300

나봉이님의 댓글

나봉이 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 작성일
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요즘 판매가 많이 되는 제품이기에 구입하였는데 일단 가성비는 만족합니다.  tlc지만 말썽없이 오래 가준다면 더할나위 없겠지요

Edward님의 댓글

Edward 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 작성일
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일반적인 PC환경에서 MLC, TLC 성능차이는 구분할 수 없는 것 같네요.
SLC에서 MLC로 넘어 왔듯이, 이제는 TLC로 가는가 봅니다.

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