[Tech & BIZ] 소음 없고 데이터 처리 속도 빠른 SSD.. HDD 밀어내고 세대교체

메모리 반도체 '낸드플래시' 활용, HDD보다 가볍고 내구성 뛰어나
작년만해도 가격 10배나 비싸.. 기술 혁신으로 올해 가격 하락

PC(개인용 컴퓨터)·노트북에서 데이터를 저장하는 장치가 둥근 원판 모양의 HDD(하드디스크 드라이브)에서 소형 SSD(솔리드스테이트드라이브)로 빠르게 전환되고 있다. SSD는 HDD와 비교했을 때 크기와 에너지 소모량은 훨씬 적고, 데이터 처리 속도는 빠른 차세대 저장장치다. 내구성 역시 SSD가 HDD보다 뛰어나다.

/사진=SK하이닉스, 그래픽=양진경

유일한 단점은 비싼 가격이었다. 작년 말 기준으로 SSD의 GB당 가격은 0.34달러, HDD는 0.03달러로 10배가량 SSD가 비쌌다.

하지만 최근 SSD의 가격은 급속도로 떨어지고 있다. 대만의 반도체 시장조사업체인 D램익스체인지는 최근 보고서를 통해 "SSD의 가격이 올 연말에는 GB(기가바이트)당 0.1달러 아래로 떨어질 것"이라며 "가격이 하락하면서 올해 출시되는 기기의 저장장치 중 65%는 SSD가 차지할 것"이라고 밝혔다.

◇HDD보다 가볍고 데이터 처리 속도도 빠른 SSD

HDD와 SSD는 완전히 다른 원리로 데이터를 저장한다. 1990년대부터 20년 이상 주로 쓰여온 HDD는 1분에 7200번까지 회전하는 알루미늄 금속 원판에 데이터를 저장한다. 바늘 크기에 불과한 헤드가 회전하는 금속 원판 위를 움직이면서 자기(磁氣) 신호를 발생시켜 데이터를 읽고 쓴다. 매번 회전 운동을 하기 때문에 소음·진동·발열이 크고, 내구성도 취약한 편이다.

반면 SSD는 메모리 반도체인 낸드플래시를 탑재한 저장장치다. 낸드플래시는 HDD처럼 회전 같은 움직임이 없어도 데이터를 읽고 쓸 수 있기 때문에 소음·진동도 없고, 에너지 소모량도 적다. 여기에 데이터 처리 속도는 훨씬 빠르다. HDD처럼 원판과 헤드가 움직이면서 발생하는 시간 지연이 없기 때문이다. 예를 들어 HDD를 쓰는 구형 PC는 처음 전원을 켜고 부팅하는 데 시간이 20초가량 걸리지만, SSD를 탑재한 신형 PC·노트북은 수초 안에 끝난다.

◇SSD 제조 공정 기술의 혁신이 가격 떨어뜨려

낸드플래시 기술이 빠르게 발전하면서 SSD의 성능은 올라가고 가격은 가파르게 떨어지고 있다. 반도체 업계에서는 낸드플래시의 핵심 경쟁력으로 같은 크기에 데이터를 얼마나 많이 저장할 수 있느냐를 꼽는다.

삼성전자의 SSD(솔리드스테이트드라이브) 데이터 저장장치 ‘860 QVO’. /삼성전자

삼성전자와 SK하이닉스는 셀을 96단까지 쌓은 3D 낸드플래시를 연이어 내놓고 있다. 같은 크기의 낸드플래시에 셀을 많이 쌓을수록 더 많은 데이터를 저장할 수 있다.

여기에 셀에서 데이터를 저장·처리할 수 있는 비트(bit)의 개수도 늘어나고 있다.

과거 낸드플래시는 대부분 셀 하나에 1비트씩 저장하는 SLC(Single Level Cell) 기술을 썼다. 삼성전자와 SK하이닉스는 최근에 셀 하나에 3비트씩 저장하는 TLC(Triple Level Cell), 4비트씩 저장하는 QLC(Quadruple Level Cell) 기술을 속속 상용화하고 있다. 이 경우 같은 양의 셀에 데이터를 3배, 4배씩 저장할 수 있다. 그만큼 기가바이트당 가격을 대폭 떨어뜨릴 수 있는 것이다.

실제로 삼성전자가 2014년 출시한 SSD '850 EVO' 1TB(테라바이트) 제품의 출고가는 499.99달러였지만, 작년 선보인 '860 QVO' 1TB는 129.99달러였다. 3분의 1 수준에 불과하다.

반도체 업계 관계자는 "SSD는 수년 전만 하더라도 고급 부품으로 여겨졌지만, 최근에는 어지간한 PC, 노트북에 기본으로 탑재된다"며 "조만간 보급 속도도 더 빨라져 HDD를 완전히 대체할 것"이라고 말했다.

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