인터페이스 속도와 이미징

그동안 저장매체의 읽기/쓰기 작업 속도가 발전해오면서 저장매체 인터페이스 또한 그에 맞추기 위해 많은 발전을 거듭해 왔다. 현재는 ATA/IDE 시대를 저물었다고 볼 수 있을 정도로 대부분 데스크탑에는 SATA 방식의 저장매체를 사용한다. 그리고 서버의 경우에도 SCSI보다는 SAS가 대중화되었다.

하지만, 저장매체의 규격에서 지원하는 속도는 실제 사용해보면 자동차 연비(내년부터는 새로운 측정법이 사용됨)처럼 규격에 비해 턱없이 느린 것을 느낄 수 있다. 이러한 원인은 다음과 같이 2가지로 생각해볼 수 있다.

1. 저장매체의 인터페이스 속도에 비해 저장매체 내부의 데이터 처리속도가 느리다.
2. 인터페이스로 연결된 하드웨어 간에 호환성이 좋지 않다.

물론 다른 이유도 있겠지만 위 2가지 이유가 가장 클 것이다. CPU 처리 속도에 비해 전송속도가 높다고 볼 수도 있지만 이는 대부분 버퍼로 해결하고 있기 때문에 큰 제약사항이 아닐 것이다. 그리고 디스크 간에 데이터 전송만 한다면 DMA (Direct Memory Access)를 사용할 것이므로 큰 영향이 없어야 할 것이다.

우선 1번을 살펴보면 같은 인터페이스라도 디스크 방식을 사용하는 것보다 메모리 방식을 사용하는 것이 속도가 훨씬 높다. 같은 인터페이스를 사용하지만 SSD로 바꿨을 때 속도가 향상되듯이 실제로 인터페이스 속도만큼 저장매체가 데이터의 읽기/쓰기 처리를 못해준다고 볼 수 있다. 하지만 그렇다고 해서 인터페이스의 규격 속도만큼 나오는 것은 아니다.

2번에서의 호환성은 PCIe와 같은 카드를 통해 연결해보면 쉽게 알 수 있다. 대부분 시스템의 주드라이브의 경우 메인보드와 직접 연결하지만 외부 저장매체의 경우 메인보드에서 지원해주지 않는 인터페이스일 경우 PCIe 카드를 사용하게 된다.

최근에 USB 3.0과 관련된 제품이 많이 출시되어 기존의 2.0만 지원하는 시스템 사용자의 경우 이러한 방식으로 많이 사용하게 되는데, 이때 PCIe 카드를 꼽아 사용해도 규격 속도에 한참 못미치는 것을 느끼게 된다. 게다가 복불복처럼 같은 제조사에서 만든 동일한 제품이라도 어떤 제품을 장착하느냐에 따라 속도 차이가 많이 난다.

최근에 실험해본 바에 의하면 USB 3.0의 PCIe를 사용했을 때 PCIe 카드에 따라 최대 80 MBps 이상 차이가 나기도 하였다. PCI Express 2.0 x 16의 경우 규격 속도가 8.0 Gbps이기 때문에 PCI 인터페이스에 의해 속도가 느려질 이유는 크게 없다.

인터페이스 속도에 대해 이야기 하는 이유는 최근 대용량 저장매체가 일반화되어 저장매체를 이미징하는데 많은 시간이 소요되기 때문이다. 이를 해결하기 위해 소프트웨어에서 이미징을 위해 최적화하기는 하지만 앞의 예처럼 하드웨어가 받쳐주지 않을 경우 소프트웨어의 최적화는 큰 의미가 없다. 어떤 하드웨어를 쓰느냐? 미리 테스트가 된 것을 쓰느냐? 가 이미징 작업을 더 효과적으로 할 수 있는 방법이기 때문이다.

물론, 최근의 이미징 작업은 직접 사용자가 구입한 장치들을 쓰기보다는 전문 이미징/복제 장비를 쓰기 때문에 해당 장비의 특성에 종속적이지만, 그렇지 못한 경우에는 하드웨어를 잘 선택하고 미리 테스트 하는 것도 꼭 필요하다.

전문 이미징/복제 장비들도 제품의 홍보를 위해 이미징 속도를 이론상 가능한(인터페이스가 지원하는 최대 속도) 속도로 홍보하는 경우가 많다. 이 경우에는 구입한 즉시 테스트를 수행하여 각 옵션에 따라 적정한 속도가 나오는지 살펴보는 것이 필요하다. 하드웨어의 호환성이 중요하기 때문에 같은 제조사에서 만든 장비라고 할지라도 장비에 따라 속도 차이가 많이 나는 경우가 있기 때문이다.

장비를 여러 대 구입했다면 서로 비교가 가능하겠지만 한 대만 구입했다면 비교할 대상이 없으므로 미리 구입한 회사를 통해 실제적인 속도를 알아보는 것도 필요하다. (실제 이런 경우가 많음)

다음은 저장매체 인터페이스별 규격 속도와 실제 사용할 때 나오는 속도를 살펴본 것이다. 실제적인 속도는 현재 경험할 수 있는 부분만을 대상으로 여러 번 테스트 하여 평균적인 속도를 정한 것이다. 혹시 빈칸으로 있는 인터페이스를 보유하고 있다면 실제 성능에 대해 댓글로 알려주기 바란다.

물론 위 속도를 또 저장매체 제조사마다 약간씩 다르다. 하지만 현재 가장 많이 쓰이는 SATA2의 경우 규격은 375 MBps이지만 실제로 드라이브간에 파일 복사를 수행해보면 100 MBps 정도 밖에 안나오는 것을 경험할 수 있다. 그리고 USB 3.0의 경우 규격으로보면 SATA2보다 훨씬 좋은 625 MBps이지만 실제로는 SATA2보다 약간 높게 나오는 것을 경험할 수 있다. 가끔 SATA2보다 더 안나오는 경우도 많이 발생한다.

USB는 인터페이스 자체가 안정적인 속도(전송 중에 일정한 속도를 유지하는 것)를 보장하지 못하여 규격 속도만 보고 속는 일은 없길 바란다. USB 3.0이 나오기 전에는 비슷한 속도라도 FireWire(IEEE 1394)가 안정적인 속도를 보장하여 멀티미디어 장치의 경우 USB 보다는 FireWire를 많이 사용하였다.

인텔과 애플의 야심작 – 차세대 인터페이스인 썬더볼트가 규격만으로보면 기존 인터페이스를 능가하기는 하지만 실제 속도가 얼마나 나올지는 사용하지 않아서 모르겠다. 하지만 애플의 인터페이스를 보면 대부분 다른 인터페이스 규격에 비해 큰 실망이 덜하기 때문에 800 MBps 이상이 나오지 않을까 기대해본다. 현재 썬더볼트는 인터페이스 속도는 높지만 저장매체가 인터페이스 속도를 제대로 이용하기 어렵기 때문에 주로 RAID 인터페이스로 사용되고 있다.

결론은 최근에 자동차 연비도 현실적인 측정법을 적용하여 도심, 고속도로, 복합으로 바뀌는 만큼 저장매체 인터페이스도 저장매체 방식에 따라 실제적인 속도를 기입해 주었으면 좋겠다.