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HDD를 SSD처럼 - 인텔 옵테인 메모리

대용량 캐시 메모리로 저장장치를 더 빠르게 정환용 기자l승인2017.04.10 16:02:28l수정2017.04.10 17:20

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[CCTV뉴스=정환용 기자] SATA3 포트에 연결한 일반 HDD의 속도는, SSD에 익숙해진 지금에 있어선 약간 답답한 수준이다. 데이터 저장용으로 사용할 때는 읽기 속도가 큰 상관이 없지만, C드라이브로 OS를 설치해 사용할 때는 부팅 속도부터 각종 프로그램을 읽어들이는 속도가 빠르지 못하다. 데이터를 불러올 때 사용하는 HDD의 캐시 메모리는 보급형 제품이 64MB, 고성능 제품도 256MB 정도인데, 프로그램 구동에 필요한 기본적인 정보를 빠르게 불러들이기엔 부족한 용량이다.

이를 해결하기 위해 인텔에서 대용량의 데이터에 빠르게 접근할 수 있도록 도와주는 비휘발성 메모리(NVM) ‘옵테인 메모리’를 발표했다. M.2 포트에 장착해 사용하는 옵테인 메모리는 짧은 지연 시간으로 PC 시스템의 운영 속도를 높여 준다. 아직 전 세계 PC 5대 중 4대는 HDD를 OS 설치용 저장장치로 사용하는데, 옵테인 메모리를 사용해 PC 시스템의 전반적인 속도를 향상시킬 수 있다. PC가 얼마나 쾌적해지는지 확인해 보자.


인텔 옵테인 기술

인텔의 옵테인 메모리는 M.2 포트에 옵테인 메모리를 장착하고, 유틸리티를 통해 하나의 HDD와 조합해 사용하는 방식이다. 메인 드라이브로 NVMe SSD를 사용하고 있다면 굳이 옵테인 메모리에 눈을 돌릴 필요는 없다. HDD를 메인 드라이브로 사용하고 있는 사람이라면 옵테인 메모리 사용으로 큰 성능 향상 효과를 볼 수 있다.

옵테인 메모리의 핵심 정책은 PC의 생산성 속도를 높이는 것이다. 비휘발성인 옵테인 메모리의 속도는 DRAM보다는 느리고 일반 저장장치나 SSD보다는 빠르다. 데이터 저장용 매체라면 쓰기 속도가 더 빠른 것이 좋겠지만, OS 설치용 매체에선 쓰기 속도보다 읽기 속도가 빠른 것이 운영 환경 향상에 도움이 된다. 메모리 자체를 저장매체로 사용하는 것이 아니기 때문에 일반 SSD처럼 용량이 크지 않아도 된다. 오히려 C드라이브인 HDD의 캐시 메모리를 기존의 128MB에서 16GB로 확장해 사용할 수 있다는 개념으로 받아들이면 이해가 빠르다.

현재 인텔 7세대 카비레이크 프로세서가 옵테인 메모리를 지원한다. 아직은 기술 상용화 초기라서 사용할 수 있는 조건이 꽤나 좁은 편이다. 200 시리즈 메인보드 중 M.2 포트가 있는 제품 대부분이 옵테인 메모리를 지원하는데, 바이오스를 최신 버전으로 업데이트해야 사용할 수 있다. ASUS, MSI, ASrock 등 대부분의 메인보드 제조사에서 옵테인 메모리 지원을 위한 바이오스 업데이트가 이뤄졌으니, 사용 중인 메인보드 브랜드의 홈페이지를 통해 확인하도록 하자.

 

테스트 PC

CPU: 인텔 코어 i7-7700K 카비레이크
메인보드: ASUS ROG STRIX Z270E GAMING
RAM: 삼성전자 DDR4 PC4-17000 8GB
HDD: 웨스턴디지털 1TB Blue
P/S: FSP FSP550-50KPN 550W
OS: 윈도우 10 64bit Home


장착 및 설치

옵테인 메모리는 하나의 HDD와 조합해 사용할 수 있다. 어차피 저장장치가 많아도 OS를 설치하는 것은 C드라이브 하나다. 인텔은 궁극적으로 RAM을 거치지 않고 옵테인 메모리와 CPU를 직접 연결하는 것이 목표라고 언급한 바 있다. 이 말대로라면 2세대 제품군은 직접 OS를 설치해 C드라이브로 활용할 수 있도록 64GB 이상의 고용량 제품으로 출시될 가능성도 있다.

현재로선 16GB, 32GB의 용량을 캐시 메모리로 활용하는 정도로 충분하다. 옵테인 메모리 자체에 OS를 설치하는 것도 가능하지만, 이 제품이 현재 시기에 출시되는 의도와는 맞지 않아 별도의 저장장치에 OS를 설치하고, 해당 PC의 메인보드에 옵테인 메모리를 연결해 사용하는 방식으로 테스트를 진행했다.

메인보드의 M.2 포트에 옵테인 메모리를 장착한다. 태그가 위로 보이게 장착하고 나사를 조여 고정해 준다. 테스트에는 16GB 제품을 사용했다. PC를 켜고 바이오스에 진입해 SATA 컨트롤러를 ‘인텔 RST 및 시스템 가속화’로 설정한다. RAID 구성을 지원하는 옵테인 메모리를 장착하면 대부분의 메인보드는 자동으로 SATA 설정을 바꿔준다.

 


윈도우에 진입하고 메인보드 제조사에서 옵테인 메모리 드라이버를 받아 설치하고, 재부팅한 뒤 유틸리티를 실행하면 옵테인 메모리를 사용할 수 있도록 자동으로 설정해 준다. 해당 유틸리티에선 동작 상태를 확인할 수 있는 탭이 있는데, 이는 32GB 제품부터 지원한다. 추후 옵테인 메모리 드라이버가 인텔 빠른 스토리지 기술 유틸리티에 포함되면, 번거로운 설치 작업을 추가로 하지 않아도 제품 장착만으로 설치 및 사용이 가능해질 것으로 보인다.

 

설치가 완료되면 유틸리티를 실행해 옵테인 메모리가 제대로 설치됐는지 확인하자. 정상적으로 설치되면 우측 하단에 빠른 스토리지 기술 알림이 뜨면서, C드라이브가 HDD 용량 그대로 'IntelOptane'으로 바뀐다. 이는 HD Tune Pro 테스트의 C드라이브 항목에서도 확인할 수 있다.


동작 성능
ATTO 디스크 벤치마크

▲ HDD
▲ HDD + Optane Memory

용량 별로 읽기/쓰기 속도를 세분화해 알아봤다. ATTO 디스크 벤치마크 프로그램의 측정 결과 역시 읽기 속도가 엄청나게 빨라진 걸 확인할 수 있었다. 16KB 구간부터 거의 비슷하게 평균 900MB/s 이상의 속도를 유지했고, 256KB 용량 구간은 가장 빠른 950MB/s를 기록했다. 반면 일반 쓰기 속도가 약간 느려졌지만, 이는 테스트 환경에 따라 조금씩 달리 측정될 수 있는 부분이다. 읽기 속도가 5배 이상 향상된 점을 감안하면 PC 시스템 전체의 속도가 빨라진 것으로 볼 수 있다.

 

HD Tune Pro

▲ HDD
▲ HDD + Optane Memory

저장장치의 초당 입‧출력 처리량을 뜻하는 IOPS(Input/Output Operations Per Second)를 볼 수 있는 HD Tune Pro(체험판) 유틸리티로 테스트를 진행했다. IOPS는 측정하는 상태에 영향을 많이 받기 때문에 성능에 대한 절대적인 지표는 아니다. 저장된 데이터에 접근하는 방법도 순차‧임의 접근으로 나뉘는데, 순차 접근 속도는 MB/s로, 임의 접근 속도는 IOPS로 보면 간단하다. 물리적으로 회전하는 플래터에서 데이터의 위치를 찾아야 하는 HDD는, 처리 속도가 SSD에 비해 현저히 느릴 수밖에 없다.

일반 HDD의 경우 4K 임의 쓰기 180IOPS, 쓰기 534IOPS로 측정됐고, 옵테인 메모리 조합에선 4K 임의 읽기가 14만9225IOPS, 쓰기 3만7574IOPS로 측정됐다. 이 항목으로만 보면 성능 향상의 폭이 인텔이 언급했던 1천 배에 가깝다. 쓰기 속도 역시 70배 정도 향상된 결과를 보였다.

 

크리스탈 디스크마크

▲ HDD
▲ HDD + Optane Memory

저장장치의 속도를 테스트하는 크리스탈 디스크마크 프로그램 측정 결과. 위가 일반 HDD, 아래가 옵테인 메모리와 조합한 HDD의 테스트 결과다. 일반 읽기 속도가 5배 이상 향상됐고, 특히 4K 랜덤 읽기/쓰기 속도가 비약적으로 빨라졌다. 일반 쓰기 속도는 177MB/s에서 153MB/s로 다소 하락했는데, 4K 쓰기 속도는 100배 이상 빨라진 것을 확인했다.

 

쓰기 속도

▲ HDD
▲ HDD + Optane Memory

옵테인 메모리를 조합한 HDD는 4K 임의 접근 속도가 무척 빨라져, PC의 부팅 속도와 프로그램의 로딩 속도 등 시스템 전체 운영 속도가 향상된 점은 사실이다. 파일을 옮기는 단순 복사 작업도 마찬가지로, 파일을 쓰는 속도 자체는 큰 변화가 없지만 이것이 반복되면 소요 시간이 조금씩 단축된다. 이동 중의 속도 변화 역시 작업을 반복할수록 안정적으로 진행된다.

#인텔#옵테인#메모리#캐시

정환용 기자  maddenflower@naver.com
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