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▲ 사진=삼성전자
다른 저장 장치와 달리 낸드 플래시 메모리는 셀(cell)에 기록하는 데이터양에 비례해서 가격이 저렴하고 성능이 낮습니다. 셀에 기록하는 데이터가 1,2,3비트로 올라갈수록 (각각 SLC, MLC, TLC) 용량 대 가격은 저렴해지지만, 내구성은 급격히 낮아지기 때문입니다. 낸드 플래시 메모리는 영구적으로 지우고 쓰기가 되는 것이 아니라 횟수가 정해져 있으며 그 횟수는 SLC, MLC, TLC 순으로 급격히 낮아집니다.
따라서 소비자용 SSD 시장에서 낸드 플래시의 마지노선은 TLC로 생각되어 왔습니다. 하지만 업계는 셀당 4비트 데이터를 기록하는 QLC (Quad-Level Cell) 제품의 대량 생산에 들어갔습니다. 비록 내구성은 TLC보다도 낮지만, 늘어나는 용량과 컨트롤러를 포함한 SSD 기술 발전 덕분에 실사용이 가능한 수준까지 도달한 것입니다.
삼성전자는 1TB, 2TB, 4TB 용량의 QLC SSD의 대량 양산에 들어갔다고 발표했습니다. 구체적인 스펙과 가격은 미정이지만, 충분히 일반 소비자가 사용해도 문제 되지 않는 수준이라고 판단했으니까 양산했을 것입니다. 이 QLC SSD는 1Tb 64층 V 낸드 플래시 메모리 기반으로 읽고 쓰기 속도는 SATA 규격의 상한선에 가까운 540/MB/s와 520MB/s입니다. 얼마나 지우고 쓸 수 있는지에 대한 정보는 공개되지 않았지만, 가장 작은 용량이 1TB인 점으로 볼 때 기존의 TLC SSD보다 횟수가 작을 가능성이 큽니다.
사실 낸드 플래시 기반 SSD의 수명을 늘리는 방법 중 하나는 용량을 늘리는 것입니다. 200회 지우고 쓰기가 가능하다면 100GB 기준으로는 20TB 내구성이지만, 1TB 용량 기준이면 200TB의 내구성을 지닌 것입니다. 하루에 100GB 정도 쓰고 지우기를 반복해도 2000일은 사용 가능합니다. 하지만 대부분의 일반 소비자가 하루 10-20GB 정도 쓰는 일도 많지 않으므로 이 정도면 충분한 내구성을 확보한 것입니다. 용량이 커질수록 쓰기 내구성도 비례해서 커지는 만큼 QLC SSD는 상당히 대용량으로 나올 가능성이 높습니다. 삼성전자는 2.5인치 SATA SSD를 먼저 출시하고 나중에 M.2 NVMe 기반의 고성능 QLC SSD 역시 출시할 계획입니다.
한편 인텔은 더 구체적인 정보를 들고 QLC SSD를 공개했습니다. 인텔 660p SSD는 역시 1Tb 64층 QLC 3D 낸드 기반으로 모두 M.2 PCIe 3.0 x4, NVMe 1.3 SSD입니다. SATA보다 훨씬 빠른 인터페이스를 사용해서 순차 읽기와 쓰기 모두 1800MB/s이며 4K 랜덤 읽기와 쓰기도 220K IOPS입니다. 쉽게 말해 SATA 기반 일반 SSD보다 훨씬 빠르다고 보면 됩니다. 물론 TLC/MLC 기반 M.2 NVMe SSD보다는 다소 느린 속도지만, 일반 소비자가 사용하는 컴퓨터 환경에서는 상당히 빠른 편입니다.
아마 속도보다 신경 쓰이는 부분은 내구성일 것입니다. 보증 기간은 넉넉하게 5년이지만, 쓰기 내구성 (write endurance)는 200회 정도입니다. 용량이 512GB/1TB/2TB인데 각각 쓰기 내구성이 100TB/200TB/400TB인 것입니다. 물론 이 정도 용량은 일반 소비자에게 부족하지 않겠지만, 데이터를 자주 쓰고 지워야 하는 작업을 많이 하는 경우 주의가 필요합니다.
분명 QLC SSD는 단점이 있는 물건입니다. 하지만 쓰기는 한 번 해도 읽기는 많이 해야 하는 데이터의 경우 적당한 저장 수단이 될 수 있습니다. 소비자가 현명하게 사용한다면 QLC SSD는 선택의 폭을 넓히고 SSD 시장의 가격 경쟁을 유발하는 좋은 제품이 될 수 있습니다. 물론 용도에 맞지 않으면 MLC나 TLC SSD를 선택해야 하겠죠. 각기 장단점이 있기 때문에 한동안 SSD 시장은 지금과 마찬가지로 다양한 제품이 공존하는 시장이 될 것입니다. 다만 TLC가 그랬던 것처럼 소비자용 고용량 SSD는 QLC가 새로운 대세가 되지 않을까 조심스럽게 예측해 봅니다.
고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
