| 개인용 시스템에서도 TB급의 대용량 저장 공간을 심심찮게 찾아볼 수 있는 요즘, 1TB의 용량을 가진 디스크의 연이은 출시와 보급화는 그리 놀라울 만한 일도 아니게 되었다. 가격마저도 10만원대로 형성되어 1TB 데뷔 초창기같은 가격장벽마저 없어진지 오래다.
'수직 자기 기록'이라는 용량 한계의 돌파구를 찾은 하드디스크는 기록 밀도를 올려가며 더 저렴한 용량대비가격과 기록밀도의 향상에 따른 전송률 향상을 달성했다. 이를 통해 대용량 데이터를 더욱 빠르고 저렴하게 저장할 수 있는 솔루션으로 자리를 지켰다.
고용량과 고성능을 갈망하는 하이엔드 유저들의 욕심을 동시에 충족시켜줄 제품은 생각보다 많지 않다. 이런 와중에 시장과 소비자들의 마음을 적극적으로 공략할 수 있는 몇 안되는 제품 중 유독 두각을 드러내는 제품이 있으니, 바로 웨스턴디지털 캐비어 블랙(Caviar Black) 시리즈다. 특히 캐비어 블랙 1001FALS(이하 1001FALS)는 '최강의 7200RPM급 S-ATA 하드디스크'를 모토로 내세운 제품이다.
사양에서 눈여겨 보아야 할 부분은 32MB라는 대용량 버퍼 메모리와 5년의 보증 기간이다. 통상 7200RPM급 HDD가 16MB 혹은 8MB의 버퍼 메모리와 3년의 보증 기간을 가지는 것에 반해, 1001FALS는 넉넉한 스펙으로 WD의 플래그쉽 다운 면모를 보여준다.
통상, HDD의 보증기간을 1년 증가 시키기 위해 발생하는 비용이 HDD 단가에서 3~4%정도의 인상을 요구하곤 한다. 그러한 특성으로 인해, 5년이라는 보증 기간은 일반적으로 기업용 대상의 고가형 라인업이나 SCSI디스크 등에서나 볼 수 있는 것이고 근래 들어 최대 경쟁사인 S사의 데스크탑 HDD 라인업도 비용 문제로 인해 보증기간이 3년으로 축소되었다.
무상 3년, 유상 2년이라는 총 5년의 긴 보증기간은 1001FALS의 품질과 신뢰도에 대한 WD의 자부심의 발현이기도 하며 자사의 저전력 라인업인 그린 시리즈와의 가격 격차를 납득하게 만드는 커다란 요인이기도 하다.
작은 차이가 만들어내는 큰 차이
▲ 컨트롤러를 위시한 각종 컴포넌트 들은 모두 기판의 뒷면에 배치되어 있다.
사소한 부분이지만, HDD를 시스템에 장착하는 과정에서 작은 저항 하나가 하단의 HDD에 긁히거나 케이스에 의해 떨어져 나가 새로 산 하드디스크를 AS 받아야 했던 경험이 있는 유저라면 각종 컴포넌트들이 모두 기판의 뒷면에 장착되어있는 모습이 반가울 것이다.
칩 등이 안 보이게 뒤집혀 장작된 저 기판의 뒷면에는 1001FALS의 고성능을 뒷받침 해주기 위한 듀얼 컨트롤러와 32MB의 버퍼 메모리 등이 장착되어 있다. 만약 사용자가 칩 모습을 보자면 분해를 해야 하는데, 이 경우는 사용보증 문제가 있으니 지양하도록 하자.
대개 하드디스크 내부는 건너 뛰는 경우가 많은데, 1001FALS는 다른 7K급 HDD와 몇 가지 다른 부분이 있어 언급해 보겠다. 일단 플래터 위를 절반쯤 덮고 있는 반원형의 구조물은 플래터가 회전하며 만들어내는 와류(Vortex)를 억제해주는 역할을 한다.
잘못 알려진 상식으로 HDD의 내부가 진공이라는 것이 있다. 사실 하드디스크 내부는 진공이 아니라 먼지가 극히 적은 청정 공간이다. 하드디스크 내부의 기압을 유지하기 위해 HDD의 외부엔 숨구멍이 존재하는 걸 보면 그것이 무엇을 의미하는지 눈치챌 수 있을 것이다.
하드디스크 내부에 공기가 존재하기 때문에 7200RPM이라는 높은 회전수로 회전하는 디스크의 특성상, 내부의 공기와 플래터 간의 마찰이 생겨 와류가 생기는데, 저 반원형의 구조물은 이러한 와류를 억제해 준다. 이로써 더 낮은 소음과 적은 진동을 내게 된다.
이와 더불어 눈여겨 보아야 할 부분이 바로 '엑추에이터 암'을 지탱하는 헤드부의 구조인데 일반적인 7K급 디스크에 비해 훨씬 더 큰 덩치의 구조물이 자리 잡고 있다. 높아진 기록 밀도로 인해 헤드의 움직임이 더욱 정밀해져야 데이터의 안전성이 유지가 되는데, 1001FALS는 웨스턴디지털의 플래그쉽 모델답게, 아낌없는 부품 투입으로 높은 신뢰도를 이끌어 냈다.
1001FALS가 기울인 신뢰도를 얻기 위한 노력은 그뿐 만이 아니다. 웨스턴디지털에서 자사 캐비어 블랙 모델의 특징을 설명하기 위해 공개한 이미지를 보면 위쪽은 Stable Track 기술이 적용되지 않은 일반 하드디스크를, 아래쪽은 Stable Track이 적용된 1001FALS의 모습을 보여준다.
통상의 HDD는 스핀들 모터 쪽에만 고정 축이 존재하나, 1001FALS는 상단 커버 쪽과 맞물려 축을 양쪽에서 잡아주는 형상을 취하고 있다. 통상 저러한 구조는 플래터를 4장 이상 사용한 디스크에서나 찾아 볼 법한 구성이지만 최고의 신뢰도를 목표로 하는 이상, 플래터가 3장에 불과한 1001FALS에도 적용되어 다시 한번 유저의 마음을 든든하게 해준다.
다른 디바이스 들과 달리, 하드디스크는 태생적으로 다른 특징 하나를 지니고 있다. 이 부분은 고장났을 경우 제품교체만으로 문제가 해결 되지 않는다. VGA나 RAM등이 고장나게 되면 단순히 갈아 끼우면 그만이지만, 하드디스크의 경우 내부의 데이터 소멸되게 되면 존재 의의 자체가 사라지게 된다. 그러한 이유에서 신뢰도를 위해 물량을 대거 투입한 1001FALS의 존재는 더욱 각별할 수 밖에 없다.
그럼 이제부터 본격적인 성능 테스트를 살펴볼 차례다. 테스트 사양과 테스트 애플리케이션 등을 살펴보자.
플래그쉽 이미지에 걸맞는 '고사양 & 고성능'
테스트에 사용된 시스템은 위와 같다. HDD등의 스토리지 테스트를 위한 시스템은 AMD 기반 보다는 인텔 기반의 시스템이 더 좋은데, 그 이유는 AMD 기반 칩셋들의 SB X00 계열 칩보다 인텔의 ICH 계열 칩이 스토리지 성능이 더 좋기 때문이다.
웨스턴디지털의 플래그쉽과 격차를 맞추기 위해 테스트 시스템도 인텔의 PC용 플랫폼중 최강으로 꼽히는 코어 i7과 X58 메인보드로 구성되었다. 참고로 X58 칩셋은 인텔의 I/O Hub 칩셋중 가장 최신인 ICH10 칩과 짝을 맞추어 구성된다.
한편, S-ATA 2 인터페이스의 특성상으로 인해 NCQ를 활성화 시켜주어야 HDD의 제 성능을 유감없이 발휘할 수 있으므로 테스트는 AHCI모드를 기준으로 작성되었음을 밝힌다.
테스트용 프로그램들은 위와 같다. 이 중에서 'ISPT'라는 프로그램은 몇 가지 첨언할 부분이 있다. ISPT는 'Intel Storage Performance Toolkit'의 약자로 나온지 10년여가 된 프로그램이지만 통상의 벤치마크 툴들과 달리 HDD의 특성을 매우 심도 있게 보여줄 수 있는 강력함을 자랑한다. 다만 방대한 정보량을 보여주는 반대 급부로써 테스트 데이터의 해석이 매우 난해하다는 단점이 있다.
'ISPT'는 테스트 데이터를 해석할 수만 있다면 그 어떤 HDD 벤치마크 툴보다도 뛰어난 성능을 자랑한다. 하드디스크의 진면목을 보여주는데 부족함이 없으니, 'ISPT'의 결과는 눈 여겨 볼 필요성이 있겠다고 할 수 있다.
가장 기본이 되는 HDD 벤치마킹 툴중 하나인 HD Tach 3.0을 살펴보면, 장당 333GB가 넘는 고용량 플래터의 진가가 한눈에 보인다. 기록 밀도가 높아질수록, 같은 선속도에서 단위 시간당 읽어들이는 데이터의 양이 많아지는 덕에 초기 전송률이 100MB/s를 훌쩍 넘어선다.
각종 멀티미디어 데이터의 양이 기하 급수적으로 증가하고 이를 읽고 쓰는 시간 또한 부담스러운 지경에 이른 지금, 1001FALS의 높은 데이터 전송률은 대단한 메리트를 제공해준다.
엑세스 타임은 12.9ms로 7200RPM급 디스크에서는 평균을 약간 웃도는 수준이며 버스트 스피드는 200MB/s를 상회하여 S-ATA2 인터페이스를 가짐을 다시 한 번 확인할 수 있다. 평균 Read 값은 대략 92MB/s 정도로, 측정 7200RPM급 디스크에서 100MB/s에 육박하는 평균 전송률은 대단히 뛰어난 성능이라 할 수 있다.
프로세서 전송률은 3%내외로 일반적인 7K급 디스크의 수치와 큰 차이가 없을 뿐더러, 최근 상향 평준화 된 CPU들의 연산 성능을 감안해볼 때 실제 쓸 때에는 인식하지 못할 수준으로 볼 수 있다.
HD Tach와 더불어 HDD의 성능을 가장 간단하게 테스트 할 수 있는 프로그램중 하나인 HD Tune Pro 3.1도 앞선 테스트 결과와 크게 다르지 않은 모습을 보여준다. 외주 전송률은 여전히 110MB/s를 상회하며 평균 전송률 또한 90MB/s에 약간 못 미치는 수준을 기록한다. 엑세스타임의 분포도를 나타내는 그래프상의 노란색 점도 7K급 디스크 모델 중에서 모범적인 수준을 보여준다.
ISPT의 Read Buffer Transfer Rate는 디스크의 플래터를 배제하고, 순수하게 버퍼 메모리에서 이루어지는 데이터의 전송을 통해 버퍼의 반응 시간과 전송률을 볼 수 있는 테스트다.
그래프상에서 숫자가 0인 부분은 버퍼의 반응 시간을, 그래프의 전체적인 기울기는 버퍼 메모리의 전송률을 볼 수 있는 부분인데 기울기가 수평에 가까울수록, 좋은 성능을 가진다고 보면 된다.
그래프를 보면, 버퍼의 응답시간과 전송률 모두 통상의 7K급 디스크 퍼포먼스를 한참 상회하는 모습을 보여주고 있는데 이는 듀얼 컨트롤러의 내장에 따른 버퍼 메모리의 성능 향상에 힘입은 바가 크다.
얼핏 보기엔 매우 복잡한 형상을 가진 3차원 그래프이지만 실상은 간단하다. 가로축의 Service Time은 문자 그대로 데이터를 뿌려주는데 걸리는 시간을 의미한다. 그리고 가로축의 Seek Distance는 헤드와 데이터 사이의 물리적 거리를 섹터단위로 환산해서 보여주는 것인데 중심의 0을 기점으로 좌우로 멀어질수록 데이터와의 거리 또한 떨어져 있음을 의미한다. 세로축의 Probability는 문자 그대로 확률을 의미하며 해당 서비스 타임에 데이터를 뿌려줄 확률을 의미한다고 이해하면 된다.
먼저 살펴볼 부분은 Read Seek Profile이다. Seek Distance가 0인 중심 부분에서는 거의 100%에 달하는 확률로 즉각(0ms)데이터를 뿌려줄 수 있다. 그리고 데이터와의 거리가 멀어질수록 Service Time 또한 증가하게 되는데, 가장 이상적인 그래프의 형상은 중앙의 파란색 그래프가 Seek Distance와 무관하게 벽면에 딱 붙어 퍼져있는 형상이다. 그래프를 보면 대부분의 경우 10ms 안쪽의 Service Time에서 데이터를 뿌려줌을 알 수 있는데 이는 엑세스타임이 13ms 근방으로 측정되는 결과 값이 크게 틀리지 않음을 의미한다.
Write Seek Profile도 그래프의 형상이 다소 다른 모습인데 왼쪽의 벽에 좀 더 가까운 곳에 즉, 더 짧은 서비스 타임쪽에 분포값이 몰려 있음을 알 수 있다. 전체적으로 7K급 디스크에서 흠잡을데 없는 특성을 보여주고 있다.
그럼 이제부터는 커맨드큐잉 특성을 알아보기 위한 Read Queuing Test 결과를 살펴보도록 하겠다. 그런데 여기에서는 들어가기에 앞서, 커맨드 큐잉의 개념을 먼저 살펴보도록 하자. 개념에 대해 간략히 부연설명을 먼저하고 테스트 결과를 설명하도록 하겠다.
▲ '커맨드 큐잉'을 널리 알린 화두라면 역시 'NCQ(Native Command Queuing)'
위의 이미지는 NCQ(註: 'Command Queuing'과 기능상 같은 의미)가 적용 된 경우와 그렇지 않은 경우의 HDD 엑추에이터 암이 어떻게 다른 동선을 가지는가를 보여주는 것이다.
A라는 프로그램을 구동하기 위해 1,2,3,4라는 데이터를 읽어 들일 필요가 있다고 가정하자. NCQ가 적용되지 않은 경우엔 플래터 위에서 헤드가 각 데이터의 위치를 순차적으로 지나가며 데이터를 읽어 들여 출력해준다.
하지만 NCQ가 적용되어 있다면 모든 데이터를 읽어 들이는데 필요한 최단거리의 동선을 계산한 뒤, 그 루트를 따라 엑추에이터 암이 움직이고 읽어 들인 데이터의 전송 순서를 재배치하여 출력해준다.
작동 구조 상 NCQ는 일반적인 단일 데이터를 지속적으로 전송하는 경우 보다는, 복수의 데이터 요청이 동시에 들어왔을 때 빛을 발하게 되는데, 1001FALS는 듀얼 컨트롤러의 강력한 프로세싱 파워로 인해 NCQ 특성 또한 매우 강력한 모습을 보여준다.
왼쪽의 그래프는 NCQ가 적용된 결과값을, 오른쪽은 적용되지 않은 모습이다. 이는 쉽게 말해서, 메인보드의 CMOS 셋팅 상에서는 S-ATA 작동 모드를 AHCI 모드와 IDE 모드로 각각 설정해 두었을 때를 의미한다. 여기서 AHCI 모드는 NCQ 모드를 활성화시켰음을 뜻한다.
가로축의 Service Time은 위의 그래프와 마찬가지로 데이터를 뿌려주는데 걸리는 시간을 의미하며 Child Processes는 한 동시에 요청하는 데이터의 개수라고 이해하면 된다. 그리고 세로축의 Probabilty는 해당 Service Time에 데이터를 뿌려줄 확률을 의미한다.
물리적인 작동구조를 가지고 있는 HDD의 특성상 한번에 다수의 데이터 요청이 들어오면 헤드가 더욱 분주히 움직이며 여러 데이터를 동시에 읽어 들여야만 하는 상황에 직면한다. 이때, Child Processes의 숫자가 증가하더라도 Service Time의 증가가 크지 않은 쪽이, 즉 한 번에 다수의 데이터 요청이 들어와도 데이터를 재빨리 뿌려준다는 것을 의미하므로 더 좋은 성능을 가진다고 생각하면 된다.
그래프 상에서 일단 제일 먼저 봐야 할 부분은 구분을 쉽게 하기 위해 바닥 면에 따로 그어놓은 붉은 선이다. NCQ가 적용된 상태에서는 빨간색 선을 넘어선 부분에 분포 값이 거의 존재하지 않는데, 이는 Child Processes의 수가 증가함에 따라 비교적 선형적으로 서비스 타임 또한 증가함을 의미한다.
반면, NCQ가 적용되지 않은 상태에서는 빨간색 선 밖에도 분포값들이 많이 존재하는데 이는 데이터 요청이 많아질수록 더욱 심하게 성능상의 저하가 발생한다는 뜻이다. ISPT의 결과값을 볼 때, 이 부분을 주목하도록 하자. NCQ는 데이터의 요청을 재배치하는 과정에서 많은 프로세싱 파워를 필요로 하는데 1001FALS는 듀얼 컨트롤러의 강력한 퍼포먼스에 힘입는 바가 크다.
NCQ가 적용된 상태에서는 파란색 영역이 Child Processes의 숫자가 5개일 때 까지 뻗쳐 있는데 반해 미적용 상태에서는 2~3개 사이 정도에서 파란색 영역이 멈춰있음이 보인다. 데스크톱 환경에서는 한번에 5개 이상의 데이터 요청이 들어오는 경우는 많지 않다. 이를 고려할때, 5개 미만의 Child Processes 숫자에서 더 낮은 Service Time을 보여주는 1001FALS는 매력적인 특성을 보여준다.
높은 가격대비성능으로 투자가치 높아
▲ 예로부터 검정색은 고급스러움을 대변하는 색상.
웨스턴디지털의 라인업 재편성 직후, 플래그쉽으로 자리매김한 '캐비어 블랙' 시리즈는 5년이라는 넉넉한 보증기간과 고품질 부품 투입을 통해 얻은 높은 성능과 높은 신뢰도를 내세워 파워 유저들을 매혹시키고 있다. 특히 앞서 살펴본 1001FALS는 컨셉 그래도 '최강의 S-ATA 하드디스크'라는 타이틀을 거머쥐는데 부족함이 없다.
위에서 언급 했듯이, HDD가 가져야 할 최고의 덕목은 성능도, 가격도 아닌 신뢰도이다. 고품질의 부품과 신기술의 아낌없는 투입으로 높은 신뢰도를 가져간 뒤, 성능마저도 동시에 잡아버린 1001FALS의 등장은 그간 신뢰도를 이유로 고가의 SCSI 기반 장비들을 선택 할 수 밖에 없었던 유저에게도 가뭄에 단비 같은 일일 것이다.
성능 측면에서 높은 수준을 자랑함에도 불구하고, 경쟁사 제품들과 비교해 봤을 때에도 상대적으로 낮은 가격에 유통되고 있다. 이로 인해 소비자 입장에서 손쉽게 가격대비성능을 잡을 수 있다. 고용량 하드디스크의 보급에 가장 큰 걸림돌이 가격이라는 점을 상기한다면, 이 문제를 해소시키는 가격적인 메리트를 눈여겨 볼 필요가 있다.
40~50만원을 넘나들던 1TB 초기 데뷔 시절과 비교해 본다면 격세지감을 느낄법한 10만원대의 가격. 이 정도 가격으로 업계 최고수준의 하드디스크 퍼포먼스를 볼 수 있다는 점은 매우 흥미로운 경험이다. 현재 하드디스크 주력 제품군으로 다뤄지는 것들은 500GB 또는 640GB 용량을 지닌 제품들인데, 이러한 시장의 주력 제품군들과 비교해 봐도 1001FALS는 투자를 할 가치가 분명히 있다.
[기사제공 : 아크로팬 www.acrofan.com]
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