M.2는 무엇이고, 향후 전망은?

M.2는 무엇이고, 향후 전망은?

지난 몇 년동안 보급의 조짐을 보인 M.2에 대해서 포스팅해볼려고 합니다. 

M.2 마더보드에 mSATA에서 사용되는 것과 같은 슬롯을 가진 새로운 표준 칩셋으로, 인텔 9 시리즈에서 지원되기 시작했습니다.

M.2 슬롯은 어떤 것인가?

ASRock Z97 Extreme6 사진 중앙의 약간 오른쪽 세로로 되어있는 Ultra M.2 라고 적혀있는 검은 커넥터가 M.2의 하나로 빠른 데이터 전송이 가능합니다. 이 이미지 아래에 또 하나 같은 슬롯이 있습니다.

비디오 카드나 메모리 등의 부품은 메인보드에 수직으로 꽂히지지만, M.2는 수평으로 탑재되고 나사로 고정합니다. 금색의 작은 구멍 3개가가 줄지어 있는 부분은 M.2 나사 구멍입니다. 

이들에 메모리 같은 1개의 작은 보드를 꽂아 사용합니다.

같은 M.2 슬롯에서도 길이와 전송이나 핀 등 차이가 있다.

M.2에 무엇을 탑재할 수 있는지를 Wikipedia에 보면

M.2 확장 카드에는 Wi-Fi, Bluetooth, GPS, NFC, 디지털 라디오, WiGig, WWAN SSD 등 다양한 기능을 갖게 할 수 있다.

이처럼 SSD 이외의 것도 올릴 수 있으므로 복잡하게 보입니다. 그러나 알면 알 수 록 어려운 규격이 M.2이지만, 필자가 Wikipedia보다 알기 쉽게 설명해 보겠습니다.

M.2는 mSATA의 후계자

M.2는 mSATA 커넥터와 기판의 크기가 다를뿐 동일한 SATA3 규격이라면 케이블로 연결하는 SATA3와 같은 속도인 최대 6Gbps, 600MB/s입니다.

M.2는 mSATA의 후계자이지만, 폼 팩터 및 단자 호환성을 가지지 않습니다.

SATA? PCIe?

M.2 SSD의 종류는 SATA와 PCIe라는 두가지의 인터페이스라인의 차이에 따라서 달라집니다.

모든 M.2 SSD가 외형이 같다고 해서 PCIe 속도를 생각하고 SATA3를 잘못 구입하면 "어라 ...생각했던것과 다르네"가 될 수도 있습니다.

예를 들어 WD사의 Blue M.2 2280 250GB 제품은 SATA3 규격으로 읽기 속도가 540MB/s인데 비해 삼성의 960EVO 250GB M.2 NVMe의 경우에는 최대 3200MB/s이므로 5배 이상의 속도 차이를 보이고 있습니다.

SATA 및 PCIe 모양의 차이

M.2 SSD는 커넥터의 절결부의 위치와 숫자에 따라 B Key 타입과 M Key 타입, B & M Key타입이 있습니다. 앞서 예를 든 WD사와 삼성 SSD의 절결부를 보면 차이를 알 수 있습니다. 

 WD사의 SSD는 B & M Key 타입이고 삼성은 M Key타입입니다. 이 2~3 종류는 무엇이 다를까요? B & M Key 타입을 보면 왼쪽에서 Key ID 핀, 절결부 위치의 해당 인터페이스를 보면 알 수 있습니다.

B ... 12-19 : PCIe x 2 , SATA USB 2.0 and 3.0, Audio, PCM. IUM, SSIC, I2C

M ... 59-66 : PCIe x 4 개의 SATA

최근에는 B & M Key 타입의 SSD가 많기 때문에 신경쓰지 않아도 좋을지 모르지만, B Key 용의 마더보드 M.2에 삼성의 M Key는 물리적으로 삽입할 수가 없기 때문에, 귀하의 마더 보드를 확인해 둡시다. 참고로 B Key 전용 마더보드가 존재하는지는 확인이 되지 않았습니다.

같은 PCIe에서도 AHCI인가? NVMe인가?

M.2 용 SSD가 나오기 시작하면서 NVMe라는 용어가 시작되었지만, HDD용의 AHCI와는 다른, PCIe 연결에 적합한 SSD 규격이 NVMe입니다.

Samsung SM951(512GB) NVMe와 AHCI 비교

	MZVPV512HDGL(NVMe)	MZHPV512HDGL(AHCI)
인터페이스	PCI Express 3.0 x4	PCI Express 3.0 x4
프로토콜	NVMe	AHCI
NAND 플래시	MLC	MCL
순차 읽기	2,150MB/s	2,150MB/s
순차 쓰기	1,550MB/s	1,500MB/s
4K 랜덤 읽기	300,000 IOPS	90,000 IOPS
4K 랜덤 쓰기	100,000 IOPS	70,000 IOPS

순차는 같아도 랜덤의 차이는 NVMe가 몇배나 더 빠릅니다. 둘중 어느것이 더 나은가를 고르라면 NVMe SSD쪽이 고성능임은 분명합니다.

길이의 차이

인터넷을 보면 같은 M.2에서도 다음과 같이 유형의 차이가 있습니다.

Type2242

Type2260

Type2280

앞서 예를 든 삼성 960 EVO 250GB 시리즈는 사이즈를 80.15 x 22.15 x 2.38(mm)로 표기하고 있습니다.

사실 Type의 4자리는 폭과 길이를 나타내며 2242이면 폭 22mm x 길이 42mm라는 것입니다. 삼성의 경우에는 Type2280이라는 것입니다.

또한 표기가 긴 경우도 예로 Type2280-D2-BM이라면, D2는 두께 2mm 그 뒤에 B와 M은 Key ID를 나타내고 있습니다. 즉 B & M Key타입이라는 것입니다.

앞으로 SATA는 없어지고 M.2 SSD가 주류가 될것 인가?

PCIe 인터페이스라면 AHCI에서도 SATA3보다 빠르고 NVMe라면 더욱 빠른 것이 M.2 이다. 향후 M.2가 주류가 될 것인가라고 한다면 필자는 그렇게 된다고 생각하지 않고, SATA 의 사용이 계속 될것으로 예상합니다.

왜냐하면 M.2의 PCIe Gen3 x4 의 전송속도도 SATA3와의 차이가 체감할 수 없다고 생각되고, 무엇보다도 아직까지 비싼 가격으로 인해 수요가 SATA보다 적기때문입니다.

향후 노트북이 더 얇아지거나 태블릿에서도 SSD가 사용되는 환경이 되지 않는다면 M.2는 eSATA 또는 IEEE1394처럼 "그런게 있었구나"로 끝날 것 같은 예감이 듭니다.