샌디스크 익스트림 포터블 SSD V2 E61 1TB 외장 SSD 사용 후기

풀프레임 카메라로 촬영한 4K 영상을 외장 SSD에 저장하고 영상 편집을 하고자 데이터 전송 속도가 1,000MB/s 이상이고 외부 환경 요인에 대한 안전성이 높아 보이는 샌디스크 익스트림 포터블 SSD V2 E61 1TB를 구매했다.

주의사항
1. 2021년 7월 7일에 샌디스크 익스트림 포터블 SSD V2 E61 1TB 새 제품을 170,850원에 구매했다.
2. 샌디스크 역사는 샌디스크를 인수한 웨스턴 디지털이 공식 사이트에 공개한 역사 항목을 기반으로 작성했고 추가적인 내용은 해외 리뷰 사이트의 정보를 참고했다.
3. 벤치마크를 한 번 할 때마다 물리적으로 SSD의 수명이 줄어들기 때문에 리뷰를 작성할 목적이 아니라면 벤치마크를 하지 않는 게 좋다. 만약에 직접 벤치마크를 하겠다면 AJA System Test, Crystal Disk Mark를 추천하고, 시스템 자원을 과도하게 사용하는 나래온 더티 테스트와 DiskBench는 추천하지 않는다.
4. 개인적인 경험과 웹상의 정보를 종합해서 작성했기 때문에 사실과 다른 정보가 있을 수도 있다.

목차

1. SanDisk 브랜드
2. NVMe Portable 1TB 외장 SSD 비교
3. SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB 외장 SSD 사양
4. SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB 외장 SSD 개봉
5. SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB 외장 SSD 디자인
6. SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB 외장 SSD 성능
   1. SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB 외장 SSD 성능 테스트 주의사항
   2. SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB 외장 SSD 성능 테스트 컴퓨터 사양
   3. SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB 외장 SSD 성능 테스트 케이블 사양
   4. SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB 외장 SSD 성능 테스트 방법
   5. SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB 외장 SSD 성능 테스트 결과
7. SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB 외장 SSD 소프트웨어
8. SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB 외장 SSD 소감

SanDisk 브랜드

○ SanDisk 역사

샌디스크는 1988년에 시스템 플래시를 개발했고 1991년에 세계 최초로 SSD를 출시했다. 이후 낸드플래시 메모리를 지속해서 개발하다가 1999년에 첨단 기술 개발 및 대량 생산을 위해서 도시바와 메모리 업계 최초로 낸드플래시 합착 투자사를 구성했고, 2001년에 비트 당 단가가 가장 낮은 세계 최고의 MLC 낸드플래시 1GB 칩을 출시했다. 그리고 2006년에 SSD 컨트롤러 기술 등을 보유한 엠시스템즈를 인수해서 SSD 기술 관련 역량을 크게 키웠고 2007년부터 본격적으로 SSD 시장에 진출했다.

○ SanDisk Extreme Portable SSD 시리즈

2020년 12월에 출시한 샌디스크 익스트림 포터블 SSD V2 E61 1TB는 NVMe 프로토콜, PCIe 3.0 x4 인터페이스, PCIe 3.0 x2 브리지, 최대 전송 속도가 10Gbps인 USB 3.2 Gen 2 인터페이스를 적용해서 쓰기 속도가 1,000MB/s이고 읽기 속도가 1,050MB/s인데, 샌디스크 익스트림 프로 포터블 SSD V2 E81 1TB는 NVMe 프로토콜, PCIe 3.0 x4 인터페이스, 최대 전송 속도가 20Gbps인 USB 3.2 Gen 2 x2 인터페이스를 적용해서 쓰기 속도와 읽기 속도가 2,000MB/s이다. 그리고 익스트림 프로에는 DRAM을 탑재해서 지속 쓰기 작업 시 데이터 전송 속도 저하를 최소화했다.

성능과 수명은 샌디스크 익스트림 프로 포터블 SSD V2 E81 1TB이 가장 좋지만, 영상 작업용 소모품으로 사용할 예정이고 앞으로 낸드플래시 메모리의 가격이 더 하락할 수 있어서 데이터 전송 속도가 1,000MB/s인 외장 SSD 중에서 가장 저렴한 샌디스크 익스트림 포터블 SSD V2 E61 1TB를 선택했다.

NVMe Portable 1TB 외장 SSD 비교

○ NVMe Portable 1TB 외장 SSD 사양 비교

2020년부터 출시된 외장 SSD 중에서 가격이 200,000원 미만이고 용량이 1TB이고 데이터 전송 속도가 1,000MB/s 이상인 세계적인 브랜드 제품을 찾아보니 삼성전자 Portable SSD, SanDisk Extreme Portable SSD V2, WD NEW My Passports, HP Portable NVMe SSD P700, Seagate Fast ONE Touch가 있었다. 각 제품의 사양은 제조사 공식 홈페이지에서 제공하는 상세 이미지와 데이터 시트, 해외 리뷰 사이트의 정보를 참고했고 정보가 비공개면 정보 없음이라고 표기했다.

위 제품 중에서 샌디스크가 가장 많은 정보를 제공해서 제일 신뢰가 되었고, 삼성전자, 웨스턴 디지털, HP는 조금 미흡한 부분이 있었고, 씨게이트는 기본적인 정보조차 제대로 공개하지 않아서 구매할 생각이 싹 가셨다.

참고로 HP Portable NVMe SSD P700에는 DRAM이 탑재된 만큼 지속 쓰기 성능이 가장 뛰어날 것이라고 추정할 수 있으나 제품마다 컨트롤러 브랜드가 다르고 컨트롤러의 성능에 따라 실제 성능에 큰 차이가 발생하므로 사양표만 보고 판단하기는 어렵다

○ NVMe Portable 1TB 외장 SSD 성능 비교

1. Legit Reviews

(1) CrytalDiskMark 7.0.0h

(2) AJA System Test v12.5 16GB

(3) 30.5GB 대용량 압축파일 전송 테스트

(4) 200GB 대용량 파일 전송 테스트

2. PCMag(PC Magazine) Review

(1) CrytalDiskMark 6.0

(2) BlackMage Disk Speed Test

3. Tomshardware Review

(1) 게임 로드 성능 – Final Fantasy XIV Shadowbringers

(2) DiskBench 25GB 이미지 데이터 전송 테스트

(3) 지속 쓰기 성능 테스트

4. Anandtech Review

(1) 10.7GB 블루레이 데이터 전송 테스트

(2) 15.6GB 이미지 데이터 전송 테스트

(3) 16.1GB 동영상 데이터 전송 테스트

(4) 성능 일관성 테스트 – 디스크 용량 90%에 대한 순차 쓰기 16분 이상 테스트

○ NVMe Portable 1TB 외장 SSD 사양 및 성능 종합 비교

SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB의 성능이 가장 좋았다.

SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB는 삼성전자 Portable SSD T7 Touch 1TB보다 작동 시 온도가 훨씬 더 높아서 과부하 상태가 장시간 이어지면 낸드플래시의 내구성에 문제가 발생할 수 있고, WD 1TB (2020) NEW My Passports보다 작동 시 온도가 조금 더 높고, HP P700 1TB보다 초기 속도가 느리고 쓰기 속도 지속 시간도 훨씬 짧지만, 저장 장치의 용량이 거의 90% 찬 상황에서 16분 이상의 지속 쓰기 성능이 압도적으로 뛰어났고 방수방진 인증을 받은 점을 고려했을 때 여행 중 노트북으로 사진과 영상을 저장해두고 영상 편집을 하는 데 가장 좋아 보였다.

SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB 외장 SSD 사양

○ 사양

1. 파일 시스템

낸드플래시 메모리에서 주로 사용하는 파일 시스템에는 FAT32(File Allocation Table 32), NTFS(New Technology File System), exFAT(Extended File Allocation Table)가 있다. FAT32는 마이크로소프트가 1996년에 개발한 파일 시스템으로 윈도우 95와 맥 OS 8.1부터 사용할 수 있고 파일 하나의 크기가 최대 4GB로 제한되고 하나의 경로에 파일 개수가 최대 16,384개로 제한되어 지금은 더 사용하지 않는다. NTFS는 마이크로소프트가 1993년에 FAT 파일 시스템을 대체하고 윈도우 NT에서 사용하기 위해 개발한 파일 시스템으로 파일 경로의 글자 수가 확장자를 포함해서 255개로 제한되고 파일 하나의 크기가 최대 16TB로 제한되고 파일 개수가 4,294,957,295개로 제한되지만, 과거보다 데이터량이 증가한 지금도 일반적인 상황에서는 사실상 제한이 없다고 봐도 무방하고 오류 복구 기능과 암호화 기능도 있어서 일반적으로 윈도우 OS가 설치된 컴퓨터에 적용되어 있고, USB와 SSD를 별도로 구매한 사람도 윈도우 OS 사용자라면 파일 시스템을 exFAT에서 NTFS로 변경해서 사용하는 편이다. exFAT는 마이크로소프트가 FAT32의 한계를 극복하고자 2006년에 개발한 파일 시스템으로 파일 경로의 글자 수가 255개로 제한되고 파일 하나의 크기가 최대 16,777,216TB로 제한되고 하나의 경로에 파일 개수가 최대 2,786,202개로 제한되지만, 일반적인 상황에서 사실상 제한이 없다고 봐도 무방하고 윈도우 OS와 맥 OS에서 모두 사용할 수 있어서 단품으로 판매되는 USB와 SSD에 기본적으로 적용되어 있다.

2. 낸드플래시 메모리

도시바의 마스오카 후지오(Fujio Masuoka, 舛岡 富士雄)가 1980년에 EEPROM을 기반으로 전원을 꺼도 데이터가 반영구적으로 저장되는 비휘발성 메모리인 플래시 메모리를 개발했고, 1987년에 고밀도 회로를 구현할 수 있는 낸드플래시 메모리를 개발했다. 초기 낸드플래시 메모리는 더 많은 데이터를 저장하기 위해 레이어의 구조를 더욱 세밀하게 개발하는 방향으로 발전했고 이후 물리적인 한계에 부닥치자 레이어를 세로로 쌓는 방식으로 발전했다. 2007년에 도시바는 세계 최초로 3D 직접 회로 기술을 적용해서 2GB 칩 8개를 적층한 16GB 낸드플래시 메모리를 출시했고 이후 SK하이닉스, 삼성전자 등의 다양한 기업들이 3D 적층 기술을 적용한 낸드플래시 메모리를 출시했다.

WD BiCS4 96L TLC는 2017년 6월에 웨스턴 디지털이 도시바와 협력해서 개발한 4세대 3D NAND로 96개의 레이어로 구성되고 칩당 256GB ~ 1TB의 용량을 적용할 수 있고 데이터 저장 방식은 TLC와 QLC 중에서 선택할 수 있다. 샌디스크 익스트림 포터블 SSD V2 E61에는 2019년 12월에 출시한 WD BLUE SN550 M.2 NVMe SSD의 변형 모델인 WD BLUE SN500E를 탑재했다.

3. 데이터 저장 방식

물리적으로 하나의 셀에 주입하는 전자의 개수를 구분하는 ‘경우의 수’에 따라 데이터 저장 방식을 결정하는데 SLC(Single Level Cell)은 ‘전자가 없는 1’과 ‘전자가 200개 ~ 1,000개 정도 있는 0’의 총 두 가지 상태를 가지는 1비트(2의 1승)로 동작하고, MLC(Muti Level Cell)는 ‘전자가 없는 11’과 ‘전자가 200개 ~ 400개 정도 있는 10’, ‘전자가 500개 ~ 700개 정도 있는 01’, ‘전자가 800개 ~ 1,000개 정도 있는 00’의 총 네 가지 상태를 가지는 2비트(2의 2승)로 동작하고, TLC(Triple Level Cell)는 ‘전자가 없는 111’과 ‘전자가 있는 110, 101, 100, 011, 010, 001, 000’의 총 아홉 가지 상태를 가지는 3비트(2의 3승)로 동작하고, QLC(Quadruple Level Cell)는 ‘전자가 없는 1111’과 ‘전자가 있는 1110, 1101, 1100, 1011, 1010, 1001, 1000, 0111, 0110, 0101, 0100, 0011, 0010, 0001, 0000’의 총 열여섯 가지 상태를 가지는 4비트(2의 4승)로 동작하고, PLC(Penta Level Cell)는 ‘전자가 없는 11111’과 ‘전자가 있는 11110부터 00000’까지 총 스물다섯 가지 상태를 가지는 5비트(2의 5승)로 동작한다.

SLC, MLC, TLC, QLC, PLC 순으로 갈수록 물리 구조와 작동 원리가 복잡하다 보니 데이터를 한 번 확인할 때 데이터의 위치를 판별하는 동작 횟수가 증가해서 속도가 느리고, 오류가 발생할 가능성이 높고, 오류를 검출하고 수정하기 위한 코드가 길어져서 지연 시간이 추가되고, 한 가지 상태를 확인하는 동안 다른 요청의 대기 시간도 길어져서 전반적으로 작동 속도가 크게 저하된다. 일반적으로 하나의 셀을 읽는 속도는 SLC는 25마이크로초이고, MLC는 50마이크로초이고, TLC는 75마이크로초이고, QLC는 100마이크로초 이상이다.

그리고 셀에 데이터를 쓰고 삭제할 때마다 산화막에 전자가 축적되고 일정량 이상의 전자가 축적되면 셀에 인가전압을 높여도 전자가 더 이동하지 못하게 되어 셀 수명이 다하는데 SLC, MLC, TLC, QLC, PLC 순으로 갈수록 인가전압에 차이를 둬서 전자가 주입되는 개수를 조절하고 셀 상태 수를 늘리기 때문에 산화막에 전자가 축적되어도 인가전압을 높일 여유가 없어서 셀 수명이 짧다. 그리고 셀에 저장된 데이터의 보존 기간은 제조사의 기술력에 따라 차이가 있지만, 일반적으로 SLC는 약 5 ~ 10년이고, MLC와 TLC는 약 1 ~ 2년이고, QLC는 훨씬 더 짧은데 컨트롤러의 작동 방식과 소프트웨어 등 보완 조치로 데이터의 보존 기간을 늘린다. 참고로 SSD는 사용 온도가 높아질수록 셀 수명이 감소하고 데이터 보존 기간도 짧아지므로 제조사에서 명시한 작동 온도를 넘지 않아야 하고, SSD를 사용하지 않고 비작동 상태로 1년 이상 방치하면 셀에 주입된 전자가 유실되어 데이터가 소실될 수 있어서 SSD에 데이터가 저장되어 있다면 SSD를 사용하지 않더라도 주기적으로 가동해야 한다.

4. 컨트롤러

SSD의 성능과 수명을 관리하는 핵심 장치로 프로세서, 컨트롤러 메모리, FTL(Flash Translation Layer), 낸드플래시 메모리 컨트롤러 등으로 구성되며, 인터페이스를 통한 데이터의 입출력, 낸드플래시 메모리의 작동 방식, 오류 수정, 캐싱 등 SSD의 모든 기능을 제어한다. 특히 FTL은 호스트 소프트웨어가 SSD에 데이터 입출력 요청을 할 때 데이터의 논리 주소를 물리 주소로 변환하고, 주소를 잃어버린 데이터 블록을 비워서 다시 사용할 수 있는 상태로 만들고, 특정한 셀에 과도한 작업이 집중되지 않도록 전체 셀에 대해 작업량을 균등하게 분배하고, 데이터 블록의 오류를 탐지하고 수정하는 등 매우 중요한 작업을 수행한다.

SanDisk 20-82-00000-A1은 웨스턴 디지털이 2016년에 SanDisk를 인수하고 2017년에 도시바와 함께 개발한 4세대 96레이어 3D NAND 칩에 최적화된 컨트롤러로 SRAM을 탑재했고 PCIe 3.0 x4 인터페이스(컨트롤러는 PCIe 3.0 x4를 지원하지만, 브리지에서 PCIe 3.0 x2를 지원하므로 샌디스크 익스트림 포터블 SSD V2 E61의 물리적인 최대 대역폭은 PCIe 3.0 x2이다), NVMe 1.3 프로토콜, TRIM, GC(Garbege Collection), S.M.A.R.T, ECC, DEVSLP, SLC 캐싱을 지원한다. 샌디스크 익스트림 포터블 SSD V2 E61에는 2019년 12월에 출시한 WD BLUE SN550 M.2 NVMe SSD에 탑재된 SanDisk 20-82-01008-A1의 리버전 컨트롤러를 탑재했다.

5. DRAM Less

DRAM(Dynamic Random Access Memory)은 데이터 접근 시간이 60ns이고 데이터를 약 1/1000초 간 저장할 수 있는 휘발성 메모리이다. SSD에 탑재한 DRAM은 호스트 소프트웨어가 SSD의 데이터에 접근할 때 필요한 ‘논리-물리 주소 변환용 매핑 테이블’을 캐시해서 호스트 소프트웨어가 ‘파일시스템의 논리적 주소’로 SSD에 데이터 입출력을 요청할 때 캐시된 매핑 테이블을 통해 논리적 주소를 물리적 주소로 빠르게 변환해서 컨트롤러의 프로세서에 전달하고, 프로세서가 데이터의 위치를 파악하면 요청된 데이터를 읽거나 쓰는 작업을 수행한다.

매핑 테이블을 저장하는데 필요한 용량은 SSD 전체 용량의 약 0.1%로 1TB SSD 기준 약 1GB DRAM이 필요하다. 만약에 DRAM의 용량이 전체 매핑 테이블을 저장하지 못할 정도로 작다면 DRAM보다 속도가 훨씬 느린 낸드플래시 메모리에 매핑 테이블을 저장한 후 DRAM에서 매핑 테이블의 일부만 캐시하므로 제조사의 캐시 알고리즘 기술 역량이 부족해서 캐시 정확도가 떨어질 경우 캐시를 시도하는 횟수가 증가해서 데이터 입출력 속도가 저하된다.

그리고 DRAM이 탑재되지 않았다면 매핑 테이블이 낸드플래시 메모리에 저장된 상태로 ‘논리-물리 주소 변환 작업’을 수행하고 데이터 입출력도 DRAM에 의존하지 않으므로 데이터의 읽기/쓰기 작업이 증가할수록 데이터 입출력 속도가 저하하고 매핑 테이블이 새롭게 갱신될수록 셀 수명이 감소한다. 참고로 NVMe 프로토콜의 1.2 버전부터는 HMB(Host Memory Buffer) 기능을 지원해서 DRAM이 없는 경우 HMB에 매핑 테이블을 캐시해서 데이터 입출력 증가 시 속도 저하를 완화하고, NVMe 프로토콜 1.4버전부터는 PMR(Persistent Memory Region) 기능을 지원해서 DRAM이 없는 경우 PMR에 매핑 테이블의 일부를 캐시해서 데이터 입출력 증가 시 속도 저하를 완화한다.

초기 SSD는 DRAM이 탑재된 MLC SSD가 주류였으나 TLC SSD가 보급되면서 일부 제조사가 제조 단가를 낮추고자 DRAM을 제거했고 성능이 조악한 컨트롤러까지 탑재하는 바람에 HDD 수준으로 성능이 떨어졌고 프리징 현상까지 잦다보니 전 세계 소비자에게 DRAM Less SSD는 절대 구매해선 안 된다는 인식을 만들었다.

6. SRAM

SRAM(Static Random Access Memory)은 데이터 접근 시간이 약 10ns이고 전원이 공급되는 한 데이터를 저장한 상태를 유지할 수 있는 휘발성 메모리이다. 웨스턴 디지털은 SanDisk 20-82-00000-A1 시리즈 컨트롤러에 SRAM을 내장해서 DRAM보다 속도가 훨씬 더 빠른 SRAM에 매핑 테이블의 일부를 캐시해서 데이터 입출력 증가 시 속도 저하를 완화한다. 참고로 SRAM은 DRAM보다 구조가 복잡하고 칩의 크기가 더 크고 제조 단가도 수십 배 더 비싸서 매핑 테이블 전체를 저정할만한 용량의 SRAM을 탑재하는 건 현실적으로 어렵기 때문에 낸드플래시 메모리에 저장된 매핑 테이블의 일부만 캐시한다. 그리고 매핑 테이블의 일부만 캐시하는 만큼 컨트롤러의 캐시 정확도가 실제 성능에 큰 영향을 미친다.

7. SLC 캐싱

TLC 낸드플래시 메모리의 일부 블록을 SLC 모드로 프로그래밍해서 SLC 낸드플래시 메모리처럼 동작하도록 설정하고 해당 영역을 캐시로 사용해서 DRAM Less로 인한 데이터 전송 속도 저하 문제를 개선하는 기술로 정적인 SLC 캐싱과 동적인 SLC 캐싱으로 구분된다.

정적인 SLC 캐싱은 특정한 위치의 고정된 블록에 SLC 프로그래밍 영역을 설정해서 해당 블록에만 읽기/쓰기 작업을 집중 시켜 셀 수명을 급속히 감소시키지만, 캐시 안정성이 높고, 동적인 SLC 캐싱은 전체 블록에 대해 동적으로 SLC 프로그래밍 영역을 설정해서 전체 셀 수명이 균등해지도록 읽기/쓰기 작업을 분산 시켜 셀 수명이 감소하는 속도를 최대한 늦추지만, 캐시 안정성은 상대적으로 떨어진다. 샌디스크 익스트림 포터블 SSD V2 1TB 외장 SSD에는 정적인 SLC 캐싱을 적용했고 SLC 캐싱 영역의 크기는 약 12GB이다.

8. 인터페이스

외장 SSD의 인터페이스에는 SATA III(Serial Advanced Technology Attachment Revision 3.0)와 PCIe(PCI Express, Peripheral Component Interconnect Express)가 있다. SATA는 호스트 소프트웨어가 하드디스크 및 ODD와 통신하기 위해 개발된 인터페이스로 2000년에 인텔 개발자 포럼에서 1.5Gbps(187.5MB/s)를 지원하는 SATA를 발표한 이후 2004년에 3Gbps(375MB/s)를 지원하는 SATA II를 발표했고, 2009년에 6Gbps(750MB/s)를 지원하는 SATA III을 발표했고, 2013년에 PCI Express 기술을 접목해서16Gbps(2,000MB/s)를 지원하는 SATA Express, SATA M.2 등의 폼팩터를 지원하는 SATA 3.2를 발표했고, 2016년과 2018년에 HDD 성능을 개선한 SATA 3.3과 SATA 3.4를 각각 발표했다. SATA 인터페이스가 적용된 SSD 폼팩터로는 2.5인치 드라이브, mSATA, M.2 등이 있다.

PCIe는 프로세서 및 메모리에서 다른 주변 장치로 고속의 직렬 통신을 위해 개발된 인터페이스로 인텔에서 초안을 작성한 이후 IBM 등 다수의 세계적인 기업들이 함께 개발했고 2003년에 PCIe 1.0을 발표했다. PCIe의 데이터 전송 속도는 레인 수에 따라 다른데, 레인 수는 PCIe x1, PCIe x4, PCIe x8, PCIe x16로 표기하고 레인 수에 따라 슬롯의 규격이 다르다. PCIe 1.0버전에서 PCIe x1의 대역폭은 250MB/s이고 PCIe x4의 대역폭은 단일 레인 대역폭의 4배, PCIe x8의 대역폭은 단일 레인 대역폭의 8배, PCIe x16의 대역폭의 단일 레인 대역폭의 16배였다. 2007년에는 PCIe x1 대역폭이 500MB/s인 PCIe 2.0을 발표했고, 2010년에는 PCIe x1 대역폭이 1,000MB/s인 PCIe 3.0을 발표했고, 2017년에는 PCIe x1 대역폭이 2,000MB/s인 PCIe 4.0을 발표했고, 2019년에는 PCIe x1 대역폭이 4,000MB/s인 PCIe 5.0을 발표했고, 2021년에는 PCIe x1 대역폭이 8,000MB/s인 PCIe 6.0을 발표할 예정이다. 초기 PCIe SSD는 PCIe 인터페이스가 적용된 PCIe 카드 SSD였고 이후 PCIe 인터페이스가 적용된 Mini PCIe(mPCIe, Mini PCI Express, PEM) SSD, U.2 SSD, M.2 SSD 등이 개발되었다. PCIe 인터페이스가 적용된 SSD 폼팩터로는 Mini PCIe(mPCIe, Mini PCI Express, PEM), U.2, M.2 등이 있다.

9. 프로토콜

외장 SSD 통신 규격에는 AHCI(Advanced Host Controller Interface)와 NVMe(Non Volatile Memory Host Controller Interface)가 있다. AHCI는 SATA 인터페이스를 사용하는 HDD에 최적화된 통신 규약으로 2004년에 인텔에서 개발했다. AHCI의 명령어 대기열은 1개이고 대기열 당 32개의 명령어를 전달할 수 있고 지연시간은 6마이크로 초이다. 초기 SSD는 AHCI 통신 규약을 사용하는 SATA 인터페이스를 사용했는데 낸드플래시 메모리의 속도가 SATA III의 전송 속도를 넘어서는 시점이 다가오자 2007년에 인텔 개발자 포럼에서 비휘발성 메모리와 통신하기 위한 새로운 표준을 논의했고, 2008년에 인텔이 PCIe 인터페이스 SSD에 최적화한 통신 규약인 NVMe 초안을 작성한 후 2011년에 NVMe1.0을 발표했고 이후 다수의 리버전을 거쳐서 2021년에 HDD를 지원하는 NVMe 2.0을 발표했다. NVMe는 명령어 대기열이 65,535개이고 대기열 당 65,536개의 명령어를 전달할 수 있고 지연시간은 2.8마이크로초이다.

10. 외부 인터페이스

외장 SSD의 외부 인터페이스에는 USB(Universal Serial Bus)와 Thunderbolt가 있다. USB는 컴퓨터 주변 장치와 통신하고 주변 장치에 전력을 공급하기 위한 인터페이스로 1994년에 Compaq , DEC , IBM , Intel , Microsoft , NEC, Nortel이 함께 개발을 시작했고 Ajay Bhat과 인텔에서 초안을 만든 후 1996년에 1.5MB/s를 지원하는 USB 1.0을 개발했고, 2000년에 60MB/s를 지원하는 USB 2.0을 개발했고, 2008년에 UASP 프로토콜을 기반으로 5Gbps(625MB/s)를 지원하는 USB 3.0을 개발했고, 2013년에 10Gbps(1,250MB/s)를 지원하는 USB 3.1을 개발했고, 2017년에 20Gbps(2,500MB/s)를 지원하는 USB 3.2를 개발했고, 2019년에 Thunderbolt 3을 기반으로 40Gbps(5,000MB/s)를 지원하는 USB4를 개발했다. 그리고 2019년에 USB-IF(USB Implementers Forum)에서 USB 버전별 명칭을 변경했는데, 5Gbps를 지원하는 USB 3.0은 USB 3.0과 USB 3.1 Gen1에서 USB 3.2 Gen1로 변경했고, 10Gbps를 지원하는 USB 3.1은 USB 3.1과 USB 3.1 Gen2에서 USB 3.2 Gen2로 변경했고, 20Gbps를 지원하는 USB 3.2는 USB 3.2 Gen 2 x2로 변경했다.

Thunderbolt는 컴퓨터 주변 장치와 통신하고 주변 장치에 전력을 공급하기 위한 인터페이스로 2009년에 인텔이 애플과 협력해서 개발한 프로토타입 기술을 공개한 이후 2011년에 mDP(Mini Display Port)를 기반으로 10Gbit/s(10,000MB/s)를 지원하는 Thunderbolt 1을 개발했고, 2013년에 20Gbit/s(20,000MB/s)를 지원하는 Thunderbolt 2을 개발했고, 2015년에 USB-C Port를 기반으로 40Gbit/s(40,000MB/s)를 지원하는 Thunderbolt 3를 개발했고, 2020년에 기능이 강화된 Thunderbolt 4를 개발했다.

11. 브리지

브리지(Bridge)는 PCIe 인터페이스와 USB 인터페이스를 연결해주는 장치이다. ASMedia ASM2362는 2018년에 ASMedia에서 개발한 ASMedia 1세대 브리지로 PCIe 3.0 x2와 USB 3.2 Gen2를 최대 10Gbps(1,250MB/s)로 연결한다.

12. 용량

○ 안전성

1. 낙하 충격 보호

제조사에서 공개한 성능은 최고 성능을 발휘할 수 있는 최상의 조건에서 테스트한 결과이고 위 문구 외에는 검사 방법에 관한 내용이 일체 없기 때문에 6.65피트에서 떨어뜨려도 안전하다는 말을 신뢰하기 어렵다. 다만 일반적인 실내 테이블 높이가 1m 이하이므로 일상생활에서 발생할 수 있는 낙하 충격에 대해서는 보호가 될 것으로 추정된다.

2. 내충격성

내충격성(Shock Resistant)은 충격에 견디는 성질로 단위는 g(중력가속도)이다. 일반적으로 진동 및 충격에 강한 산업용 컴퓨터가 50g 이상을 견딜 수 있게 설계되므로 샌디스크 익스트림 포터블 SSD V2 E61 1TB 외장 SSD는 산업 환경에서도 문제없이 사용할 수 있다.

3. 내진동성

내진동성(Vibration Resistant)은 흔들림에 견디는 성질로 단위는 gRMS(g Root Mean Square, Random Vibration, 중력가속도의 제곱평균값)이다. 내진동성이 10 – 2,000Hz 범위에서 5gRMS면 진동 주파수가 10 – 2,000Hz일 때 평균 중력가속도가 5g라는 의미이다. 일반적으로 자동차의 진동 주파수가 약 1 – 25Hz이고, 철도의 진동 주파수가 약 1 – 100Hz이다. 그리고 광산에서 발파 작업 시 진동 주파수가 약 1 – 300Hz일 때 평균 중력가속도가 2.5gRMS 이므로 샌디스크 익스트림 포터블 SSD V2 E61 1TB 외장 SSD는 산업 환경에서도 문제없이 사용할 수 있다.

4. 방진/방습

IP(International Protection)는 전자제품 내에 먼지 및 물의 침입에 대한 보호 수준을 분류하는 국제 표준 등급으로 IP 뒤에 붙은 첫 번째 숫자는 고체에 대한 보호 수준이고 두 번째 숫자는 액체에 대한 보호 수준이다. IP55는 제한된 먼지 유입과 모든 방향에서 저압으로 분사되는 물의 침입을 막을 수 있다는 의미이다.

(1) 고체에 대한 보호 등급

(2) 액체에 대한 보호 등급

5. 작동 온도

외장 SSD는 정밀한 전자기기인 만큼 온도에 아주 민감하다. 온도가 높아질수록 셀 수명이 감소하고, 데이터 보존 기간이 감소하고, 데이터 전송 속도가 감소하고, 데이터 전송 안정성이 떨어지므로 가능한 한 제조사가 공개한 최대 온도보다 낮게 사용해야 한다.

6. 보관 온도

2015년 5월 12일에 JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)에서 발표된 자료에 따르면 인텔 MLC SSD에 전원이 인가되지 않은 상태에서 보관 온도가 높아질수록 데이터 보존 기간이 급격히 짧아진다고 했다. 소비자 SSD의 경우 25℃에서 105주, 30℃에서 52주, 35℃에서 26주, 40℃에서 14주, 45℃에서 7주, 50℃에서 4주, 55℃에서 2주였고, 기업용 SSD의 경우 25℃에서 20주, 30℃에서 10주, 35℃에서 5주, 40℃에서 3주, 45℃에서 1주, 50℃에서 1주, 55℃에서 1주일도 버티지 못했다. 샌디스크 익스트림 포터블 SSD V2 E61 1TB 외장 SSD는 MLC보다 구조와 작동 방식이 더 복잡한 TLC이므로 물리적으로 온도에 따른 수명이 더욱 짧아질 수 있어서 햇볕이 들지 않는 서늘한 그늘에 보관하고 주기적으로 전원을 인가해야 한다.

SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB 외장 SSD 개봉

SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB 외장 SSD 디자인

SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB 외장 SSD 성능

○ 성능 테스트 주의사항

전문가 레벨에서 변인을 통제하고 최적의 테스트 조건에서 얻은 가장 높은 성능 값은 제조사에서 공개한 성능이다. 토미집은 변인을 전혀 통제하지 않고 윈도우 시작 프로그램이 모두 작동한 상태에서 테스트를 했는데, 벤치마크 소프트웨어를 변경하거나 외장 SSD를 연결하는 USB 슬롯을 변경할 때마다 윈도우를 재시작했고 뜨거워진 SSD를 에어컨 앞에 놔둬서 겉면이 차가워질 때까지 식힌 후 다시 컴퓨터에 연결하고 테스트를 했다.

○ 성능 테스트 컴퓨터 사양

1. 데스크톱 컴퓨터 사양

2. 노트북 사양

○ 성능 테스트 케이블 사양

샌디스크 익스트림 포터블 SSD V2 E61 1TB 패키지에는 USB-C to USB-C 케이블과 USB-C to USB-A 어댑터가 포함되어 있는데, USB-C to USB-C 케이블의 길이가 약 14cm로 짧아서 데스크톱 메인보드의 후면 USB-C 슬롯에 장착하면 외장 SSD가 공중에 매달려 있는 상태가 되었고, USB-C to USB-A 어댑터까지 장착하니 외장 SSD의 무게 때문인지 체결이 다소 헐거워져서 외장 SSD를 인식하지 못하는 경우가 있었다. 그래서 메인보드의 USB-C 포트에 장착할 때는 외장 SSD의 기본 구성품에 포함된 USB-C to USB-C 케이블을 사용했고, 메인보드의 USB-A 포트에 장착할 때는 최대 10Gbps의 USB 3.2 Gen2를 지원하는 USB-C to USB-A 케이블(어뮤즈 NCB-04 고속 충전케이블)을 별도로 구매해서 사용했다.

○ 성능 테스트 방법

1. 포트 연결

– AMD 3900X 프로세서에서 지원하는 USB 3.2 Gen 2 Type-C 포트
– AMD 3900X 프로세서에서 지원하는 USB 3.2 Gen 2 Type-A 포트
– AMD 3900X 프로세서에서 지원하는 USB 3.2 Gen 1 Type-A 포트(포트 인식 불량으로 테스트 못함)
– AMD X570 칩셋에서 지원하는 USB 2.0 Type-A 포트
– INTEL i5-8265U 프로세서에서 지원하는 Thunderbolt 3 포트

2. 벤치마크 소프트웨어 위치 및 데이터 위치

(1) 데스트톱 컴퓨터

– C드라이브: 삼성전자 970 PRO M.2 512GB
– C드라이브 슬롯: AMD Processor Supports PCIe 4.0 x4 (not AMD X570 Chipset)
– C드라이브 컨디션: 159GB 사용 중, 8.6TB 기록됨
– 소프트웨어 경로: C드라이브 – bench 폴더 – 벤치마크 소프트웨어 폴더 – 벤치마크 실행 파일
– 데이터 경로: C드라이브 – data 폴더 – 전송할 데이터

(2) 노트북

– C드라이브: 삼성전자 PM981 M.2 256GB
– C드라이브 컨디션: 알 수 없음
– 소프트웨어 경로: C드라이브 – bench 폴더 – 전송할 데이터
– 데이터 경로: C드라이브 – data 폴더 – 전송할 데이터

3. 사용자 데이터

○ SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB 외장 SSD 성능 테스트 결과

1. AJA System Test 벤치마크

– 소개: AJA는 1993년에 John Abt이 설립한 프로덕션 시스템 개발 회사로 전 세계적으로 200명 이상의 직원들이 업계 최고의 비디오 캡쳐 카드, 디지털 기록 장치, 비디오 라우터, 프레임 동기화 장치, 디지털 변환기 등을 개발하고 있다. AJA System Test는 포스트 프로덕션 시스템에서 모든 드라이브 시스템의 기능을 정확하게 예측하기 위해 개발한 소프트웨어로 모든 드라이브의 성능을 상세하게 평가할 수 있다.
– 소프트웨어: AJA System Test
– 개발: AJA VIDEO SYSTEMS
– 라이선스: 프리웨어

(1) 포트 별 벤치마크 결과

(2) 용량 별 벤치마크 결과

(3) 벤치마크 결과 원본 이미지 보기

• AMD 3900X USB 3.2 Gen 2 Type-C 벤치마크 결과 원본 보기
• AMD 3900X USB 3.2 Gen 2 Type-A 벤치마크 결과 원본 보기
• AMD X570 USB 3.2 Gen 2 Type-A 벤치마크 결과 원본 보기
• AMD X570 USB 2.0 Type-A 벤치마크 결과 원본 보기
• Intel i5-8265U Thunderbolt 3 Type-C 벤치마크 결과 원본 보기

2. Crystal Disk Mark 벤치마크

– 소개: 무료 벤치마크툴로 SSD의 읽기/쓰기 성능을 테스트할 수 있다.
– 소프트웨어: Crystal Disk Mark 8.0.4 Shizuku Edition
– 개발자: hiyohiyo
– 라이선스: 프리웨어
– 기부금: 1,000엔 이상 기부할 수 있다.
– 주의사항: 벤치마크 시 SSD의 수명이 줄어든다. 테스트 결과는 서로 다른 버전 간에 호환되지 않는다. 테스트 결과는 테스트 파일 크기, 테스트 파일 위치, 저장 장치 컨트롤러, CPU 성능에 따라 달라진다. 참고로 NVMe SSD를 테스트한다면 소프트웨어 설정에서 기본값 대신 NVMe SSD를 선택해야 한다.

(1) 벤치마크 결과

대용량 파일 복사에 대한 성능 지표이다. SEQ1M Q8T1는 1MB 블록 8개를 하나의 묶음으로 만들고 1개의 스레드가 반복해서 테스트 파일 크기까지 순차 읽기/쓰기 테스트를 수행한다. 저장 장치는 한 번에 8개의 블록을 처리할 수 없기 때문에 한 가지 블록에 대한 작업이 끝나기 전에 나머지 블록은 대기한다.

SEQ128K Q32T1는 128KB 블록 32개를 하나의 묶음으로 만들고 1개의 스레드가 반복해서 테스트 파일 크기까지 순차 읽기/쓰기 테스트를 수행한다. 저장 장치는 한 번에 32개의 블록을 처리할 수 없기 때문에 한 가지 블록에 대한 작업이 끝나기 전에 나머지 블록은 대기한다.

RND4K Q32T16는 4KB 블록 32개를 하나의 묶음으로 만들고 16개의 스레드가 반복해서 테스트 파일 크기까지 랜덤 읽기/쓰기 테스트를 수행한다. 저장 장치는 한 번에 32개의 블록을 처리할 수 없기 때문에 한 가지 블록에 대한 작업이 끝나기 전에 나머지 블록은 대기한다.

OS 부팅 및 소프트웨어 실행 속도에 대한 성능 지표이다. RND4K Q1T1는 4KB 블록 1개를 하나의 묶음으로 만들고 1개의 스레드가 반복해서 테스트 파일 크기까지 랜덤 읽기/쓰기 테스트를 수행한다. 저장 장치는 한 번에 32개의 블록을 처리할 수 없기 때문에 한 가지 블록에 대한 작업이 끝나기 전에 나머지 블록은 대기한다.

(2) 벤치마크 결과 원본 이미지 보기

• CrystalDiskMark 벤치마크 결과 원본 보기

3. 나래온 더티 테스트 벤치마크

– 소개: 무료 벤치마크툴로 SSD의 쓰기 성능의 지속 능력을 테스트할 수 있다.
– 소프트웨어: DirtyTest 6.0.4
– 개발자: 김민규
– 라이선스: 프리웨어
– 주의사항: SSD 수명이 감소한다.

4. DiskBench 벤치마크

– 소개: 무료 벤치마크툴로 사용자 데이터에 대한 읽기/쓰기 시간을 체크할 수 있다.
– 소프트웨어: Disk Bench
– 개발자: Anders Svensson, Jonas Lewin
– 라이선스: 프리웨어
– 기부금: 페이팔로 기부할 수 있다.

SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB 외장 SSD 소프트웨어

외장 SSD에 맥과 윈도우용 소프트웨어 설치 파일이 저장되어 있다. SanDisk Security 소프트웨어 주의 사항에 SanDisk는 사용자 암호를 잃어버릴 경우 복구할 수 없고 드라이브를 포맷해서 암호를 제거해야 하며 사용자는 이에 동의할 경우에만 암호화 기능을 사용할 수 있다고 명시하고 있다. 즉 암호를 기억하지 못할 경우 영구적으로 데이터에 접근할 방법이 없다. 암호는 최대 25자까지 작성할 수 있고, 암호 힌트를 남겨둘 수 있다. 그리고 한 가지 메인 컴퓨터에 대해 자동 잠금 설정을 해제할 수 있다.

SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB 외장 SSD 소감

모서리를 둥글게 처리해서 손으로 쥐었을 때 그립감이 좋고 프레임 우측 상단이 고리형이어서 실용적이다. 제품의 측면과 후면은 충격 흡수에 용이한 실리콘 재질이고 전면은 점 패턴이 더해진 플라스틱 재질이어서 스포티한 느낌이다.

풀프레임 미러리스 카메라로 촬영한 총 12GB 용량의 4K 영상 클립 8개를 SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB 외장 SSD에 저장하고 어도비 프리미어 프로에서 데이터를 불러온 후 컷 편집, 루미트리 컬러, 화면 전환 효과를 적용했는데 메인시스템의 삼성전자 970 PRO M.2 512GB와 비교했을 때 아무런 이질감을 느낄 수 없었다.

한 가지 아쉬운 점은 발열이다. 온도계가 없어서 온도 측정은 못했지만, 실내 온도 29 ℃ 기준에서 컴퓨터에 연결 해둔 채 두 시간 정도 두니 뜻뜻한 느낌이 들었고, 이후 두 시간에 걸쳐 영상 편집 작업을 하니 꽤 뜨거워졌다. 손으로 외장 SSD의 가장 자리를 쥐었을 때 과거 커피 우유 스팀을 다뤄본 경험을 토대로 떠올려 보면 적어도 40℃ 이상은 되는 것 같았고 중심부에 손을 대었을 때는 몇 초 이상 손가락을 대기 어려울 정도여서 적어도 60℃ 이상은 되는 것 같았다. 작동 권장 온도가 0℃ – 45℃인데 실제 사용온도는 훨씬 높으니 셀 기대 수명은 매우 낮아질 수 밖에 없으므로 토미집처럼 ‘소모품’으로 사용한다면 외장 SSD를 추천하지만, 이외의 경우에는 추천하기 어렵다. NVMe SSD는 기본적으로 발열이 매우 심하기 때문에 히트싱크를 부착하고 쿨링 솔루션이 갖춰진 데스크톱에서도 약 40℃ – 50℃의 높은 온도를 보여주므로 작은 외장 케이스에서 발열을 해소하는 건 불가능하다. 참고로 SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB 외장 SSD는 높은 작동 온도에서도 데이터 전송 속도 저하가 없었다.

SanDisk Extreme Portable SSD V2 E61 1TB 외장 SSD는 분명 만족스러운 제품이지만, 1GB 당 가격이 하드디스크에 비해서 여전히 비싸므로 제품 수명을 고려하지 않고 단순 소모품으로 사용할만한 여력이 되지 않는다면 구매하는데 신중한 결정이 필요하다.

출처

• Legit Reviews 벤치마크
• PCMag 벤치마크
• Tomshardware 벤치마크
• Anandtech 벤치마크
• SK 하이닉스 뉴스룸1
• SK 하이닉스 뉴스룸2
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• DRAM Less SSD가 HMB를 활용하는 방법
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