저장장치 시장에서 NVMe는 게임 체인저로 등장했습니다. 기존 SATA SSD는 더 이상 특별한 존재가 아니며, 특히 최대한의 속도를 추구하는 애호가들 사이에서는 외면받고 있습니다. 최고 성능을 논할 때는 아예 고려 대상에서 제외되기도 하죠. 그렇다면 NVMe는 왜 모든 주목을 받게 된 걸까요? 정말 NVMe 드라이브가 필요한 걸까요? 답을 찾으려면 먼저 SATA와 NVMe에 대한 기본적인 이해부터 시작해야 합니다.
SATA란 무엇인가?
1990년대 컴퓨터에는 넓고 납작한 회색 케이블이 가득했습니다. 보기에도 불편했고, 케이스 내부의 공기 흐름까지 막았죠. 설상가상으로 속도도 매우 느렸습니다. 이것이 바로 ATA 케이블, 일명 PATA(Parallel ATA)입니다.
2000년이 되자 이 난감한 회색 리본 케이블 문제의 해결책이 등장했습니다. 바로 SATA(Serial ATA)입니다. SATA는 훨씬 빨랐고, 케이블도 더 이상 큰 불편이 아니었습니다. 그 후 SATA는 여러 차례 개정을 거치며 버전 2.0과 3.0을 통해 상당히 빨라졌습니다. 오늘날 SATA 드라이브라고 하면 SATA 3, 정확히는 3.3 버전을 의미합니다.
SATA의 속도 향상은 HDD(하드 디스크)를 한층 빠르게 만들었을 뿐만 아니라, 솔리드 스테이트(SSD)가 저장장치의 속도를 혁신하는 길을 열어주었습니다.
NVMe란 무엇인가?
메인보드의 모든 커넥터가 동일하게 만들어진 것은 아닙니다. 어떤 커넥터는 다른 것보다 훨씬 많은 데이터를 처리하도록 설계되어 있죠. 믿기 어렵겠지만, 메인보드의 SATA 커넥터는 데이터 대역폭 순위에서 꽤 낮은 편입니다.
반면 PCIe 슬롯은 최대 속도와 대용량 데이터 전송을 위해 설계되었습니다. 원래 그래픽 카드 같은 장치에서 발생하는 막대한 연산 데이터를 감당하기 위한 것이죠. 그렇다면 하드 드라이브를 PCIe에 연결할 수 있다면 어떨까요? 그것이 바로 NVMe입니다.
혼동하지 않도록 짚고 넘어갈 점이 있습니다. PCIe 방식 드라이브가 모두 NVMe 드라이브는 아닙니다. NVMe는 Non-Volatile Memory Express(비휘발성 메모리 익스프레스)의 약자입니다. 본질적으로 NVMe는 RAM과 같은 종류의 메모리를 사용하지만, 컴퓨터 전원이 꺼져도 데이터가 지워지지 않습니다. 따라서 NVMe는 PCIe를 통해서만 의미가 있으며, PCIe가 제공하는 속도를 온전히 활용할 수 있는 것도 NVMe뿐이라 두 용어는 거의 동의어처럼 사용됩니다.
NVMe는 PCIe의 초고속 데이터 대역폭을 활용해 SSD를 메인보드에 최대한 직접 연결함으로써, SATA로는 결코 도달할 수 없는 속도를 실현합니다.
속도 차이는 얼마나 될까?
NVMe가 더 빠르다는 것은 알겠는데, 과연 얼마나 빠를까요? 간단한 방법으로 추정해볼 수 있습니다.
SATA 3의 이론상 데이터 전송 속도는 6Gb/s입니다. 실제 환경에서는 다소 차이가 있어 최대 속도는 약 600MB/s 수준입니다. 인터넷 속도와 비교해보면 사실 상당히 빠른 편입니다.
이제 PCIe를 살펴보겠습니다. PCIe 슬롯은 4의 배수 단위인 '레인(lane)'으로 나뉩니다. 일반적으로 메인보드에는 4레인, 8레인, 16레인 슬롯이 있으며, 16레인 슬롯에는 보통 그래픽 카드를 장착합니다. 현재 표준인 PCIe 3.0 기준으로 레인 하나의 이론상 속도는 1GB/s입니다. 즉, 16레인 슬롯은 최대 16GB/s까지 가능합니다. 소비자용 시장에서는 4레인과 8레인 카드가 더 흔하지만, 그 잠재력은 부정할 수 없습니다.
실제 드라이브의 공개된 읽기·쓰기 속도를 보면 더욱 명확해집니다. 대부분의 SATA SSD는 약 550MB/s의 읽기·쓰기 속도를 기록하는데, 이는 SATA 3의 상한선과 정확히 일치합니다. 반면 NVMe 드라이브는 4레인 M.2 인터페이스 기준으로 읽기 최대 약 3GB/s, 쓰기 1.5~2GB/s에 달합니다. 그 차이는 놀라울 정도입니다.
무엇을, 언제 선택해야 할까?
메인보드의 모든 슬롯에 NVMe 드라이브를 장착할 필요는 없습니다. 여유 자금이 상당하지 않다면 1TB NVMe 드라이브를 사용할 일도 거의 없을 겁니다. NVMe는 운영체제(OS) 드라이브에 가장 적합하고, 게임과 대용량 파일을 위해서는 더 큰 용량의 SATA SSD를 함께 사용하는 것이 좋습니다. 물론 대용량 보관용으로는 여전히 기존 HDD가 가장 경제적입니다.
대부분의 고급 노트북과 데스크톱 메인보드에는 M.2 슬롯이 내장되어 있습니다. M.2는 NVMe 드라이브 전용으로 설계된 PCIe 포트로, 메인보드에 낮고 평평하게 장착되어 다른 PCIe 슬롯을 그래픽 카드나 확장 카드를 위해 비워둘 수 있습니다. 공간을 거의 차지하지 않아 노트북에도 완벽하게 적합합니다.
일반적으로 운영체제용으로는 256GB 또는 512GB NVMe 드라이브를 추천합니다. 가장 빠른 드라이브이므로 OS와 시스템에서 실행되는 모든 프로그램의 속도를 끌어올릴 수 있습니다. 대부분의 사용자에게는 이 정도면 충분합니다. 여기에 SATA SSD를 보조로 추가하면, 빠르게 로딩하고 싶은 게임, 프로그램, 파일을 위한 넉넉한 공간까지 확보할 수 있습니다.