PCIe 5.0 SSD 발열, 새 컨트롤러 칩으로 잡힐까

실리콘모션 SM2508 "6나노 공정·최신 Arm 아키텍처로 전력소모 ↓"

(지디넷코리아=권봉석 기자)발열과 전력소모 등 문제로 보급이 더뎠던 PCI 익스프레스 5.0 기반 NVMe SSD 시장에 이르면 연말부터 큰 변화가 예상된다. 대만 SSD 컨트롤러 칩 제조사인 실리콘모션이 올 4분기 전력소모를 줄인 새 컨트롤러 칩 'SM2508' 출시를 앞두고 있다.

실리콘모션에 따르면 SM2508 칩은 당초 계획되었던 12나노급이 아닌 대만 TSMC 6나노급(N6) 극자외선(EUV) 공정을 이용한다. 칩 구성에 쓰인 Arm 코어텍스(Cortex) 아키텍처 역시 상대적으로 최신 제품인 '코어텍스 R8'을 적용했다.

대만 실리콘모션이 플래시메모리서밋 2023에 출품한 SSD 컨트롤러 칩 'SM2508'. (사진=실리콘모션)

이를 통해 전력소모와 발열 감소, 성능 향상이 가능하다는 것이 실리콘모션 설명이다.

■ PCI 익스프레스 5.0 SSD, 대부분 파이슨 제품 의존

SSD 컨트롤러 칩은 낸드 플래시 메모리와 PC·서버 사이에서 가교 역할을 하는 반도체로 PCI 익스프레스 지원 규격과 읽기·쓰기 성능에 가장 큰 영향을 준다.

PCI 익스프레스 5.0 기반 씨게이트 파이어쿠다 540 SSD. (사진=씨게이트)

지난 6월 말 출시된 씨게이트 파이어쿠다 540 SSD를 비롯해 에이데이터, 기가바이트, MSI 등 주요 PC 업체가 출시했거나 공개한 PCI 익스프레스 5.0 SSD는 대부분 대만 파이슨이 2021년 개발한 컨트롤러 칩인 PS5026-E26을 쓴다.

문제는 이들 제품이 고성능 장시간 작동시 컨트롤러 칩에서 상당한 열을 낸다는 점이다. 방열판이나 냉각장치 없이 무리하게 구동할 경우 강제로 읽기/쓰기 속도를 떨어뜨리며 인식 불가, PC 강제 종료 등 문제를 일으킨다.

수랭식 냉각이 가능한 히트싱크를 장착한 XPG(에이데이터) SSD. (사진=지디넷코리아)

한 SSD 제조사 관계자는 "SSD 구성 부품 중 SSD 컨트롤러에서 상당한 열이 발생하는 것이 큰 문제"라고 설명했다. 파이슨 역시 "PS5026-E26 칩은 방열판이나 냉각팬 등 장착을 전제로 설계됐다"고 밝히고 있다.

■ 실리콘모션, TSMC EUV 활용해 공정 미세화

실리콘모션은 최근 중국 선전에서 진행된 '메모리 트렌드 세미나 2024'에서 "컨트롤러 칩 신제품 'SM2508'을 대만 TSMC 6나노급(N6) 공정에서 생산할 것"이라고 밝혔다. 당초 계획 대비 두 세대 가량 앞선 공정을 선택한 것이다.

실리콘모션이 최근 메모리 트렌드 세미나 2024에서 공개한 SM2508 제원. (사진=실리콘모션)

TSMC 6나노급 공정은 파이슨 등이 이용하는 12나노급 공정 대비 전력 소모는 약 40%, 면적은 20% 줄어드는 것으로 알려져 있다. 실리콘모션은 "SM2508이 소모하는 전력은 3.5W 이하"라고 설명했다.

SM2508 생산에 TSMC 6나노급(N6) 공정이 적용된다. (사진=실리콘모션)

Arm 코어텍스-R5 듀얼코어(2)로 작동하는 PS5026-E26 칩 대비 상대적으로 최신 아키텍처인 Arm 코어텍스-R8 쿼드코어(4)를 적용해 성능이 향상된 것도 특징이다. 이를 통해 초당 최대 속도를 읽기 14.5GB, 쓰기 14GB까지 향상시켰다.

■ 이르면 내년 1분기부터 새 컨트롤러 탑재 SSD 등장

실리콘모션은 늦어도 올 연말까지 SM2508 칩을 정식 출시할 예정이다. 이미 에이데이터 등이 이를 적용한 시제품을 올 초 내놓은 적이 있어 실제 제품 역시 이르면 내년 1분기부터 등장할 것으로 보인다.

대만 에이데이터가 CES 2023 기간 중 공개한 SM2508 기반 PCIe 5.0 SSD 시제품. (사진=에이데이터)

단 SM2508 칩 정식 출시 이후에도 당분간 노트북에는 PCI 익스프레스 4.0 기반 SSD가 주류를 형성할 것으로 전망된다. 노트북 두께가 점점 얇아지는 추세에서 열 처리가 어렵고 가격 상승이 우려되기 때문이다.

한 SSD 제조사 관계자는 "PCI 익스프레스 4.0 기반 SSD도 노트북 이용자들이 원하는 충분한 성능을 내고 있고 발열이나 가격 상승 등을 감수하면서 PCI 익스프레스 5.0 SSD를 굳이 탑재하려 하지 않을 것"이라고 설명했다.

권봉석 기자(bskwon@zdnet.co.kr)