몇 달 전 태국에 홍수가 나 많은 HDD 부품 및 조립 생산 공장이 침수됐습니다. 특히 HDD의 주요 부품을 생산하는 공장의 피해가 커 HDD 생산이 일시적으로 중지되었죠. 그에 따라 HDD 가격이 몇 배나 폭등했죠. 아직까지 가격은 진정되지 않았고 홍수 이전 가격으로 안정화되기까지는 몇 달이 더 걸릴 것으로 예상되고 있습니다.
하지만 HDD 가격 폭등에 SSD 판매량은 오히려 훌쩍 늘었습니다. 이전까지는 SSD 60GB 내외 제품이 HDD 2TB 제품의 2배 가까운 비슷한 가격대를 형성하고 있어 가격면에서 크게 불리했었지만 최근에는 2TB 제품과 거의 비슷해졌습니다.

이런 상황에서 컴퓨터 업그레이드 비용을 SSD에 투자하시려는 분들이 많이 계실 것 같아 SSD 업그레이드의 필요성에 대한 글을 쓰려고 합니다.

SSD 구입 및 업그레이드의 필요성

먼저 여기서 제가 말하고자 하는 업그레이드의 의미는 이전에 사용하고 있던 SSD를 상위 제품으로 바꾼다는 것이 아니라 HDD를 사용하고 있었던 상태에서 SSD를 처음으로 구매하는 경우를 말합니다. 물론 SSD를 상위 제품으로 업그레이드했을 때의 효과도 크지만 HDD에서 SSD로 업그레이드 했을 때 만큼은 아니지요.

SSD 업그레이드는 여러가지 이유로 설명할 수 있습니다. 실제 체감 성능 향상이 크고 투자 비용 대비 성능 향상도 크죠. 하지만 저는 SSD 업그레이드의 필요성을 조금 기술적인 면에서 설명해보자 합니다.

참고로 이 글과 직접적인 관계는 없지만 HDD와 SSD를 자세히 비교한 제 연구는 아래에서 보실 수 있습니다.
[Researches/HDD and SSD] - 1. 서론
[Researches/HDD and SSD] - 2. HDD와 SSD의 읽기, 쓰기 원리와 속도 비교
[Researches/HDD and SSD] - 3. HDD와 SSD의 섹터별 속도 차이 비교
[Researches/HDD and SSD] - 4. HDD와 SSD의 전력 소비량/발열량 비교
[Researches/HDD and SSD] - 5. HDD와 SSD의 실제 상황에서의 성능 비교
[Researches/HDD and SSD] - 6. 결론

기술적인 면에서의 필요성

컴퓨터의 대부분의 연산은 CPU에서 이루어집니다. 또한 모든 작업을 위해서는 연산이 필요하죠. 그런데 연산을 해 어떠한 값을 출력하기 위해서는 반드시 입력값이 필요하고 이 입력값을 불러오는 과정이 있어야 합니다. 일반적인 경우에 실제 시스템 성능을 결정짓는 부분은 실제 연산 속도의 한계가 아닌 입력값을 불러오는 속도입니다.

CPU는 직접적으로 레지스터라는 작은 저장소에서 입력값을 불러옵니다. 레지스터는 속도가 매우 빨라 CPU의 연산이 이루어지는데로 새로운 입력값을 주기에는 유리하지만 크기가 매우 작아 처리할 모든 입력값을 저장할 수 없습니다. 따라서 연산 바로 전 단계의 입력값만 저장하죠. 그리고 레지스터는 새로운 입력값을 L1 캐쉬로부터 불러옵니다. 그리고 L1 캐쉬는 L2 캐쉬, L2 캐쉬는 L3 캐쉬에서 입력값을 불러오죠. 여기까지의 과정이 CPU 내부에서 일어납니다. 그리고 L3 캐쉬는 RAM에서 연산값을 불러오고 RAM은 보조 기억 장치, 대게는 HDD에서 입력값을 불러옵니다. 참고로 하위 단계의 저장소로 갈수록 속도는 느려지지만 생산 단가가 싸기 때문에 대용량화가 가능하죠.

다시 한번 정리하자면 입력값을 HDD 등 보조 기억 장치-RAM-L3 캐쉬-L2 캐쉬-L1 캐쉬-레지스터 순으로 전달됩니다. 시스템 속도가 빠르려면, 즉 연산이 빨리 이루어지려면 위 과정이 효율적으로 이루어져야 하죠. 그러기 위해서는 각 단계의 저장소의 성능 차이가 작아야 하죠. 다른 저장소의 연산 속도가 매우 빠르더라도 하나의 저장소의 성능만 떨어진다면 그것이 전체적인 데이터 처리 속도를 결정짓죠.

일반적인 컴퓨터의 경우 RAM에서 레지스터까지의 연산 속도는 비교적 큰 차이가 없습니다. 전자적인 원리로 작동하기 때문이지요. 하지만 기계젹인 원리로 작동하는 HDD의 연산 속도의 매우 느리기 때문에 상위 저장소가 최고의 성능을 발휘하지 못하는 일도 생깁니다. 이 부분은 제가 위에서 소개했던 연구의 2번째 파트에서 더 자세히 다루었습니다.
즉 다른 저장소들보다 극단적으로 데이터 처리 속도가 느린 HDD의 업그레이드가 시스템의 전체적인 성능을 올리는 가장 효과적인 방법이라는 것입니다.


마지막으로 제 시스템에서 실제로 진행한 벤치마크 값을 보겠습니다.

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지연 시간은 무시하고 간단하게 보았을 때 L1 캐쉬 : L2 캐쉬 : L3 캐쉬 : RAM의 성능 차이는  7.5 :2.5 : 1 : 1 정도입니다. 단 단계에서 극단적인 차이를 보이지는 않죠.
 

하지만 RAM과 HDD의 성능 차이는 대략 50배가 넘습니다. 바로 이 부분이 시스템 성능을 저하시킵니다.

많은 분들이 SSD 업그레이드의 필요성을 너무 실제 느끼는 부분에서만 말하시는 것 같아 조금이나마 기술적인 관점에서 설명한 글을 써 보았습니다. 
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  1. 행인 2012.01.04 10:00 신고

    잘봤습니다.
    기술적인 측면으로의 접근으로 ssd의 필요성을 설명해주셨군요.
    이런거 볼때마다 진짜 중학생 신분이신가 하는 의심이...ㅎㅎ

    암튼 저는 ssd 초창기 시절부터 사용했으니... 몇년 되었군요.
    그때와 지금을 비교하면 성능도 좋아졌고, 가격도 많이 저렴해졌지만 그래도 아직 가성비 측면에선 ssd는 가야할길이 먼 것 같습니다. 근데 이번 태국 홍수로 인해 상황이 많이 바뀌긴 했지만요ㅋ

    • 초록 날개 2012.01.05 17:39 신고

      ㅎ 감사합니다~
      아직 일반 사용자가 SSD 구입을 거의 고려하지 않고 있지만 정말 실제 사용시의 성능을 따져보면 CPU나 메인보드. 그래픽을 깎아서라도 SSD를 하나라도 사서 OS용으로 가는 것이 합리적인데 많은 사람들이 이걸 몰라서 안타깝네요..ㅎ

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