PCI 익스프레스 5.0 SSD, 과열시 탈난다

냉각 미비시 속도 저하·작동 이상 발생...파이슨 "방열판 필수"

(지디넷코리아=권봉석 기자)이르면 올 하반기부터 일반 소비자용으로 공급될 PCI 익스프레스 5.0 기반 NVMe SSD의 냉각 문제가 대두되고 있다. PCI 익스프레스 4.0 제품 대비 최대 읽기/쓰기 속도가 두 배 가까이 올라가며 더 쉽게 열이 발생하기 때문이다.

주요 SSD 제조사가 이르면 이달 말부터 시장에 투입할 PCI 익스프레스 5.0 기반 SSD는 작동중 발생하는 열을 보다 쉽게 식힐 수 있는 방열판 장착이 반드시 필요하다.

방열판을 뺀 채로 구동하면 제품 온도가 80도 이상으로 상승하며 과열 상태가 지속되면 읽기/쓰기 속도 저하나 인식 불가, PC 강제 종료 등 이상을 일으킨다.

PCI 익스프레스 5.0 SSD용 컨트롤러칩 'E26' 제조사인 파이슨 역시 "해당 컨트롤러 칩 탑재 제품은 방열판이나 냉각팬 등 장착을 전제로 설계되었다"고 권고했다.

■ "PCIe 5.0 SSD, 방열판 떼고 쓰면 이상 발생"

리눅스 전문 매체 포로닉스는 최근 "이달 말 출시 예정인 커세어 MP700 SSD의 열을 제대로 식히지 못할 경우 작동 3분 이내에 PC가 꺼지거나 저장된 파일이 깨질 수 있다"고 밝혔다.

독일 매체 컴퓨터베이스도 "크루셜 T700 SSD의 방열판을 뗀 상태에서 구동하면 작동 온도가 86도까지 상승하며 쓰기 속도는 최대 속도의 10% 미만인 100MB/s로 떨어진다"고 밝혔다.

두 SSD 모두 PCI 익스프레스 5.0 기반으로 작동하며 대만 파이슨이 2021년 개발한 E26 컨트롤러 칩을 탑재했다.

파이슨은 "E26 컨트롤러를 탑재한 모든 SSD는 방열판을 장착한 상태로 작동하도록 설계되었다. 펌웨어 개발 팀이 해당 문제를 인지했으며 검증을 거친 새 펌웨어를 배포할 예정"이라고 밝혔다.

■ NVMe SSD, 고성능 작동시 70도 이상 온도 상승

NVMe M.2 SSD는 읽기·쓰기 성능이 세대를 거듭하며 두 배씩 향상되고 있다. 그러나 면적이 손가락 두 개(22×80mm) 정도로 극히 좁아 기존 SATA3 SSD 대비 발생하는 열을 내보내기 쉽지 않다.

PCI 익스프레스 4.0 기반 SSD는 PC 부팅 후 아무 동작도 실행하지 않는 대기(Idle) 상태에서 33도를 유지하며 장시간 파일을 읽고 쓰는 작업을 반복하면 표면 온도가 80도까지 상승한다.

SSD 온도가 계속 오르면 제품 손상을 막기 위해 작동 클록 등 속도를 낮추는 스로틀링(Throttling) 기능이 작동한다. 이 과정에서 제조사가 밝힌 최대 속도 대비 50-60% 가량 성능 하락을 피할 수 없다.

■ 소니 PS5 "방열판·열전도 시트 장착 권장"

소니 플레이스테이션5는 PCI 익스프레스 4.0 기반 NVMe SSD를 정식 지원한다. 단 내부에 SSD 장착시 방열판과 열전도 시트 등 냉각 구조를 갖춘 효과적인 방열 장치를 부착하라고 권고하고 있다.

주요 메인보드 제조사는 2020년 이후 출시된 고급형 제품에 NVMe SSD용 방열판을 기본 탑재한다. SSD 표면과 알루미늄 등 소재 방열판을 밀착시켜 열을 바깥으로 내보낸다.

저장장치 제조사나 PC 주변기기 제조사도 열전도율이 높은 알루미늄 재질 방열판을 기본 탑재한 SSD나 추가 부착 가능 방열판을 시장에 공급하고 있다.

■ 방열판 확대 위한 '25110' 규격도 등장

올 하반기부터 출시될 PCI 익스프레스 5.0 SSD가 보편화되면 냉각 문제가 본격적으로 대두될 것으로 보인다. 특히 데스크톱PC 대비 내부 면적이 상대적으로 좁은 노트북 등이 문제다.

PCI 익스프레스 5.0 NVMe SSD 중 일부 제품은 현행 주류인 '2280' 규격 대신 '25110' 규격으로 생산된다. 기판 면적을 늘려서 낸드 플래시 메모리와 D램, 컨트롤러 칩 등을 여유있게 배치하고 더 큰 방열판을 달아 냉각 성능을 확보하기 위해서다.

SSD를 효과적으로 식힐 수 있는 수랭식 브래킷, 히트싱크와 냉각팬을 결합한 장치 출시도 예상된다. PC 주변기기 업체 관계자는 "PCI 익스프레스 5.0 SSD가 보편화되면 보다 효과적인 냉각이 가능한 냉각장치가 대거 등장할 것"이라고 전망했다.

권봉석 기자(bskwon@zdnet.co.kr)

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