삼성 SSD 840 250GB (MZ-7TD250) 간단 사용기.

익스플로러가 꼬여서 즐겨찾기가 바보가 되고 윈도우즈는 기묘한 에러를 내뿜기 시작하는게 슬슬 포맷하야할 때라고 말해주더군요.
이 기회에 노트북에서만 쓰던 SSD를 데스크탑에도 달아주자고 작심하고 분노의 지름.

물론 성능은 840 PRO가 좋지만 가격이 가격인지라 840 250GB로 선택했습니다.
거진 10만원 차이가 나버리면 살 엄두가 안 납니다.

SSD만 들어있는 베이직 패키지라서 그런지 심하게 얇습니다.
데스크탑 설치용 가이드를 포함하는 패키지는 박스 두께가 더 두껍더군요.

간략한 사양 정보.

250GB 사양이 보입니다.

순차 읽기 : 540MB/s
순차 쓰기 : 250MB/s
랜덤 읽기 : 96000 IOPS
랜덤 쓰기 : 62000 IOPS

간단한 설치 설명서, 보증서, 소프트웨어.
스티커를 주는줄은 몰랐습니다.
아래 모자이크 된 스티커는 시리얼넘버가 적혀있어서 그런거.

2.5인치라서 크기가 매우 작습니다.
두께는 7mm
SSD 두께때문에 노트북에 설치가 불가능한 불상사는 더 이상 없습니다.

너무 작습니다.
이만한걸 그 돈 주고 샀다는 생각에 허탈한 감정마저 잠시 생깁니다.
역시 고부가가치 상품 甲은 반도체입니다.

모서리는 비스듬히 잘린듯한 다이아몬드 엣지 가공이 되어있습니다.

최근에 삼성이 플래시 관련 제품 디자인에 신경을 많이 쓰는데 여기서도 그런 노력을 볼 수 있습니다.

분해하려고 했으나 나사가 육각도 아니고 오각 별모양입니다.
어차피 분해 사진은 인터넷 상에 많기에 쿨하게 패스.

(http://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/hirasawa/20121024_567988.html)
왼쪽에 컨트롤러.
그 상단에 캐시 메모리.
오른쪽에 TLC 낸드플래시. 개당 32GB

(http://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/hirasawa/20121024_567988.html)
뒷면에 아무 것도 없습니다.

(http://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/hirasawa/20121024_567988.html)
컨트롤러와 캐시.


- 컨트롤러
기존의 MCX 컨트롤러가 ARM9 기반 220MHz 트리플코어인데 반해,
이번 MDX 컨트롤러는 Cortex-R4 기반 300MHz 트리플코어입니다.
785DMIPS (1.19 DMIPS/MHz x 3코어 x 220MHz)에서 1494DMIPS (1.66 DMIPS/MHz x 3코어 x 300MHz)로
두 배 가까이 성능이 증가했습니다.

65nm이던 공정이 32nm으로 바뀌면서 성능은 증가하였음에도 최대전력은 큰 차이가 없습니다.
전원관리가 세밀해지면서 절전모드에서의 소비전력은 감소했습니다.
(MCX 80~100mW -> MDX 50mW)
32nm 공정이면 삼성에서 생산했을 수도 있겠네요.

맵핑 최소 사이즈는 8KB에서 4KB로 바뀌었는데, 랜덤 액세스 속도 향상과 컨트롤러 부하 감소에 도움을 줍니다.
셀 활성화 시간이 짧아지고, 읽기/쓰기 작업 시간도 단축됩니다.
840 시리즈에 사용된 낸드플래시에는 4KB 단위 액세스 기능이 추가되어서 랜덤 액세스 속도를 향상시킵니다.


- 캐시
기존에는 DDR2를 사용했지만 840에는 LPDDR2가 사용되었습니다.
128GB/120GB는 256MB이고, 상위 제품들은 512MB 입니다.
활성 상태에서 30% 낮은 소비전력을 보이며, 유휴상태에서 최대 93% 낮은 소비전력을 보입니다.
(14.4mW vs 1mW)

이러한 전원관리로 840의 소비전력은 최대 100mW를 넘지 않는 것으로 알려져 있습니다.

(http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/20120925_562011.html)

(http://akiba-pc.watch.impress.co.jp/hotline/20121117/sp_fline.html)


- 낸드플래시
SSD 840은 SSD 840 PRO와 달리 TLC를 사용합니다.
TLC를 사용하는 최초의 SSD가 아닌가 싶네요.

제품코드가 K9CFGY8U5A-CCK0 인데, MLC를 쓴 840 PRO에는 K9'H'FGY8U5A-CCK0 가 적용되어있습니다.
제품코등상 MLC와 TLC의 차이는 저것뿐인듯.

낸드플래시는 기존의 27nm 공정에서 21nm 공정으로 바뀌었습니다.
낸드플래시 인터페이스가 Toggle 1.0 에서 Toggle 2.0 으로 바뀌면서 전송속도가 133Mbps에서 400Mbps로
향상되었습니다.


- TLC 수명문제
TLC는 Triple Level Cell의 약자로 메모리셀 하나에 3비트를 기록할 수 있습니다.
공정미세화가 점점 지연되는 상황에서 같은 다이사이즈에 더 많은 양의 기록이 가능하다는건 분명히 장점입니다.
저장매체인 낸드플래시에서 (상대적으로) 손쉽게 저장용량을 늘릴 수 있으니까요.
하지만 결정적인 단점이 있으니 수명입니다.
자료에 따라 다르지만 읽기/쓰기 횟수가 MLC의 1/3~1/10 정도로 알려져 있습니다.

이는 플래시메모리의 구조에서 기인한 특성입니다.
플래시메모리는 전자를 포획, 저장함으로써 데이터(0,1)을 기록합니다.
그렇다면 포획한 전자가 유출되거나, 외부의 전자가 유입되지 않도록 하기위한 장치가 필요합니다.
그 장치가 산화막입니다.
(산화막 자체에 전자를 저장하는 방식 등 전자를 저장하는 수많은 방법들이 나왔습니다만 기본 원리는 그렇습니다.)
쓰기 과정에서 전자는 산화막을 통과합니다.
본래라면 전자는 산화막을 거의 통과할 수 없지만 외부에서 전계를 형성시켜 강제적으로 산화막을 통과시킵니다.
억지로 뚫고가는거지요.
산화막에 손상이 생길 수 밖에 없습니다.
플래시메모리의 수명은 곧 산화막의 수명입니다.
읽기/쓰기 반복될수록 산화막이 손상되고 제 역할을 못 하게되면 그 셀의 수명이 끝나는 것이지요.

게다가 같은 손상을 입어도 TLC는 MLC보다 더 빠르게 제 기능을 잃습니다.
MLC는 한 셀이 2비트를 저장합니다.
전압에 따라 4가지 신호(00, 01, 10, 11)를 구분할 수 있어야 한다는겁니다.
TLC는 한 셀에 3비트를 저장합니다.
8가지의 신호를 구분할 수 있어야하고, 인접 신호간 전압차이가 MLC보다 작아집니다.
같은 수준의 손상으로 똑같은 신호 변화가 발생해도 MLC에서는 정상 인식되지만 TLC에서는 오류가 일어나는겁니다.

이런 한계를 극복하고 수명을 연장시키기위한 기술들이 있습니다.
배드블록을 대체할 예비용량을 늘리고(오버 프로비저닝), ECC 에러 체크 기능을 쓰고,
메모리셀의 신호 전압이 바뀌면 거기에 맞춰서 기준 전압을 바꿔주는 방법 등등


- 그래서 SSD 840 수명에 문제가 있는가?
수명 문제에 대한 대책이 있습니다.

Enhanced TLC라는 고품질 타입을 활용했습니다.
웨이퍼는 중심일수록 품질이 높고, 주변부로 갈수록 품질이 떨어지고 불량률이 높아지는데, 웨이퍼의 중앙부에서 제조된 것 중에서 엄선된 것만 사용했다고 합니다. (센터다이)
물론 그 과정에서 테스트 항목과 조건이 강화되었겠지요.
그 덕에 기존의 TLC보다 내구성과 신뢰성이 높아졌다고 합니다.

후발성 배드블록을 대체하기 위한 예비공간인 오버 프로비저닝(Over Provisioning)을 적용했습니다.

사실 이런 원론적인 얘기보다 직접 테스트한 결과가 가장 확실할겁니다.
플레이웨어즈에서 실제 테스트한 결과가 있습니다.
120GB 제품으로 테스트한 결과 309~391TB 에서 사용불가 상태가 됐습니다.
테스트 기간만 160일 넘었습니다.

100Mbps 회선으로 24시간 내내 다운로드(쓰기작업)만 한다해도 하루에 가능한 쓰기용량은 최대 1TB입니다.
(읽기는 수명과 관련이 거의 없습니다. 쓰기가 주된 손상원인이지요.)
그렇다면 24시간 연속으로 써도 최소 1년은 갑니다.
그런데 하루에 1TB씩 쓰기작업하는 일반인은 없지요.
아무리 높게 잡아도 100GB도 안 됩니다.
100GB 기준이면 10년을 씁니다.
현대의 기술발전 속도를 생각했을 때 10년이면 수명 이전에 용량부족으로 교체할 시간입니다.

테스트 소감이 모든걸 말해줍니다.

"저조차도..
이렇게 오랜시간이 걸릴 줄 알았다면..
결코 테스트 시도조차 하지 않았을것입니다."

수명 걱정할 필요없습니다.
840 출시 초기의 소비자 반응과 테스트 결과 공개 이후 반응을 보면,
SSD 840 수명 논란은 아마 대표적인 설레발 역관광 사례로 남을듯.


- 간단한 성능 테스트
표기 사양은 다음과 같습니다.
순차 읽기 : 540MB/s
순차 쓰기 : 250MB/s
랜덤 읽기 : 96000 IOPS
랜덤 쓰기 : 62000 IOPS

윈도우즈 설치 직후 테스트.
랜덤 읽기/쓰기가 낮게 나오네요.

셋팅 다 끝낸 상태에서 테스트한 결과.
용량의 40% 정도 쓴 상태.
랜덤쓰기가 낮게 나오네요.

크리스탈 마크 결과.
읽기 속도가 약간 낮게 나오네요.

AS SSD 결과.
크리스탈 마크와 비슷한 결과.

Anvil's Storage Utilities 결과.
순차 읽기 성능 약간 낮습니다.
랜덤 읽기 성능 약간 낮습니다.


- 체감
그냥 좋습니다.
프로그램 설치 빠르고, 창뜨는거 빠르고, 프로그램 실행 빠르고.
가격이 유일한 단점인데, 그래도 SSD가 이 용량에 이 가격이면 괜찮은 편이지요.