SSHD와 HDD 성능 차이점

이전 포스팅에서 HDD, SSD, M.2 Nvme 속도 및 장단점에 대해 알아보았고, 이번 포스팅에선 이전 내용에 없었던 SSHD라는 저장매체에 대해 알아볼 텐데요. SSHD란 어떤 저장매체이고, HDD와 어떤 점이 다르고, 벤치로 알아보는 SSHD의 성능에 대해 다루어보도록 하겠습니다.

 

SSHD 성능 및 HDD와의 차이점

 

 

 

▶ SSHD는 어떤 저장매체인가?

 

• HDD는 오랫동안 개발돼 온 저장매체라 적은 비용으로 높은 용량의 제품을 구입할 수 있지만, 액세스 시간이 느리다는 구조적인 한계 점이 존재합니다.
• SSD는 액세스 시간(파일 탐색 시간) 빠르지만 가격 대비 비용이 높다는 단점이 있습니다.

 

 

SSHD(Solid State Hybrid Drive)는 HDD의 느린 액세스 시간을 개선하고, SSD의 용량 대비 높은 단가를 개선하기 위해 만들어진 중간 포지션 제품으로, 쉽게 HDD + SSD 하이브리드형 제품이라 많이 알려 저 있습니다. 그리고 SSHD 제품에 SMR 기술이 반영된 제품이 늘어나고 있고, SSD와 HDD 간의 가격차도 점점 좁혀 오기 때문에 경쟁력을 잃어가고 있긴 한데, 씨게이트에서 SSHD를 게이밍 하드디스크로 판매하는 것을 보면 아직까지 판매 수요가 있긴 한 것 같습니다.

 

▶ SSHD의 동작 방법

 

SSHD는 HDD에 SSD 캐시라 불리는 플래시 메모리(일반적으로 8G MLC 사용)를 추가 장착한 저장매체인데, 저용량 플래시 메모리를 이용하기 때문에 전체적인 속도가 아닌 액세스 시간(파일 탐색 시간)을 획기적으로 줄이는데 그 목적이 있습니다.

 

그리고 SSHD의 캐시 관리 방법에 대한 자세한 내용은 나와있지 않지만 구입 당시부터 제가 조사했던 내용들과 지금까지 웹서핑을 통해 확인한 내용들, 실제 사용하면서 경험한 내용을 기준으로 작성하도록 하겠습니다.

 

 

SSHD 분해 사진

 

이해를 돕기 위해 제가 사용 중인 씨게이트 2세대 2.5인치 SSHD 제품을 분해한 사진을 가져왔습니다. 내부 구성을 보면 8G TLC 메모리가 도시바 E-MMC 타입으로 보이는데 E-MMC는 자체에 컨트롤러가 달려있는 제품이기 때문에, 메모리 옆 EASIC(씨게이트 IC로 추정)라는 IC가 사용빈도 분석하는 전용 IC로 추측됩니다. (다른 자재는 HDD 부품의 기능 동작을 위해 장착돼 있는 것으로 추측됩니다)

 

그리고 8GB 캐시는 많은 파일을 저장할 수 없는 용량이기 때문에 효율적인 관리가 필요한데, 이를 위해 일정기간 또는 일정 횟수 동안 사용빈도수를 계산합니다. 캐시에 저장하기 적합한 파일은 캐시로 저장되며, 동일 파일을 사용할 때 캐시에서 파일을 읽어 액세스 시간을 단축시켜 성능을 향상합니다.

 

다만 학습된 파일만 캐시에 저장되기 때문에 효율적인 학습 방식과 부품 성능이 매우 중요하며, 캐시 된 파일이 아닌 경우 HDD와 동급 성능이 발휘된다는 구조적인 단점도 있습니다. 게다가 사용하는 프로그램도 다양하고, 빈도수 계산이 불리한 조건일 시 효과를 거두기에 더욱 불리한 저장매체가 SSHD입니다.

 

 

▶ SSHD와 HDD의 성능 차이

 

SSHD의 속도와 캐시 효율 확인을 위해 HDD와 속도 테스트를 진행하는 것이 도움이 될 것 같았고, 그래서 아래 내용엔 HDD 속도 벤치마킹 내용을 포함해 SSHD 속도와 캐시 효율을 가늠하는데 도움이 되도록 작성했습니다.

 

 

2.5인치 1T HDD (5400rpm)

2.5인치 500G SSHD (5400rpm)

 

위 속도 테스트 프로그램은 액세스 시간이 나오진 않지만 4K 등 4가지 유형에 대한 테스트를 진행할 수 있는데, 두 제품 간의 기본 성능 차이는 비슷하게 나왔습니다. 사실 HDD의 구조를 가지고 있으니 당연한 것이겠지만요.

 

 

HDD HD TUNE 속도 테스트 첫 번째 (17.6ms)

HDD HD TUNE 속도 테스트 두 번째 (17.6ms)

 

SSHD HD TUNE 속도 테스트 두 번째 (5.687ms), 참고로 첫 번짼 17ms 정도 나옴

SSHD HD TUNE 속도 테스트 세 번째 (0.273 ms)

 

• HDD는 2번 테스트하는 동안 전체적인 성능 변화는 있었겠지만 액세스 시간은 변함없이 17ms 이상 나오는 것을 보실 수 있습니다.
• SSHD는 반복적인 속도 테스트 환경에서 액세스 시간이 줄어드는 것을 확인했는데, 첫 테스트 시 17ms 정도가 나왔기 때문에(캡처를 못했습니다) 대략 100배 정도 개선 됐습니다.

 

 

하지만 학습 알고리즘과 불규칙한 습관 때문에 체감 성능엔 개인차가 발생할 수 있고, 혹시 성능 향상을 못 느끼시겠다면 사용빈도가 높은 프로그램을 여러 번 실행시켜 보시길 바랍니다. 최신 기술이 반영된 SSHD는 어떨지 모르겠지만, 제구형 씨게이트 SSHD는 이 방법을 통해 강제학습이 가능했습니다.

 

 

▶ HDD, SSD, Nvme 속도 차이와 장단점 비교 포스팅

 

마지막으로 최근 출시되는 HDD와 SSHD 제품에 SMR(기왓장처럼 겹쳐서 저장하는 방식) 방식을 많이 사용한다는데, 이 방식이 읽기/쓰기 동시 작업을 한다던지, 대용량 쓰기 작업을 진행하면 속도/안정성 면에서 매우 안 좋은 방식이라 합니다. 그런데 이런 방식을 왜 사용할까요? 가격 대비 용량을 높이기에 적합하기 때문입니다.

 

물론 모든 HDD, SSHD 제품이 SMR 방식은 아니지만 제품에 SMR 방식이라고 표기되있는 것이 아니기때문에, 사용하면서 왜 이렇게 느리지?라고 답답함을 느끼시는 분들도 계실 것 같아 이 내용도 간략히 작성해봤습니다.