수년 전부터 신규 PC의 OS 메인 드라이브는 SATA에서 NVMe로 전환된 지 오래고, SATA HDD와 SSD는 데이터 저장용정도의 역할을 하는 상황이 되었습니다. HDD야 용량이 큰 걸 SSD보다는 싼 가격에 살 수 있으니 꾸준한 수요가 있지만 SSD의 경우는 NVMe보다 느린 속도 때문에 이를 지원하지 않는 옛날 시스템에서나 OS용 정도로 쓸 뿐 그 외에는 HDD보다 빠른 데이터 저장장치 정도로 인식되고 있는 것 같습니다.

 

때문에 요즘에 출시되는 대부분의 메인보드, 특히 상급 칩셋의 고급형 메인보드마저도 SATA 포트가 4개 정도로 쪼그라들었는데요. AMD의 Zen3나 인텔 11세대에서 까지만 해도 8개정도는 흔했는데, 지금은 6개정도면 많이 달아주는 정도에 4개만 달려 나오는 제품들이 거의 대부분일 정도로 SATA 장치에 대해 박해지고 있습니다.

 

[이제는 흔해진 4개의 SATA 구성…]

 

문제는 제가 연결해서 쓰는 장치들이 6개 이상의 포트가 필요하다는 것입니다.

 

최근에는 클라우드나 NAS 등 다른 스토리지에 담아서 쓰긴 합니다만 백업이 중요한 데이터는 2~4중 백업을 하고 있는데, 당연히 이를 장착해야 할 공간이 있어야 하겠죠. 더불어 용도에 따라서 물리적으로 저장공간을 달리하는 습성이 있어서 SATA는 물론이고 NVMe SSD들도 PCIe 확장카드를 쓰면서까지 최대한 확장할 수 있는만큼 하면서 쓰고 있습니다.

라이젠7 3700X를 쓸 때까지만 해도 SATA 포트가 8개씩이나 되던 때가 흔했는데…물론 NVMe 슬롯이 적던 시절이긴 했습니다만.

물론 이렇게 된 데에는 나름 추측을 할 수 있습니다.

 

1. PCIe 대역폭이 모자라다
   – 현용의 소비자용 데스크탑 시스템은 CPU의 PCIe 레인이 20 혹은 24레인으로 고정된 지가 오래 되었습니다. 근 10년 정도 되었을 겁니다.
   – 이 중 16레인은 그래픽카드, 4레인은 CPU 직결 NVMe SSD, 4레인은 메인보드 칩셋 통신 대역폭 용도로 고정되었습니다.

2. 비용 상승
   – PCIe의 버전이 오르면서 대역폭이 상승함에 따라 CPU나 메인보드의 신호 무결성 확보를 위한 품질 강제적 강화로 인해 이미 비용이 상승하고 있습니다.
   – 더불어 PCIe 레인을 추가하려면 결국 CPU나 메인보드 칩셋단에서의 핀 추가 등으로 통신라인 확보가 필요할텐데, 이 역시 비용 상승의 이유가 되겠죠.

3. 대역폭을 사용하는 부가기능의 증가
   – 대부분의 요즘 메인보드에 기본적으로 추가되는 LAN도 고속화가 이루어지고 있고요(1Gbps->2.5/5/10Gbps).
   – USB도 마찬가지로 대역폭이 상승하고 있으며(USB 2.0이 USB4로 오면서 480Mbps에서 양방향 80Gbps까지)..
   – 그 외 다른 부가기능들이 추가적으로 탑재되는 고급보드도 있어서 온전히 스토리지쪽에 대역폭 할당을 할 수 없는 상황이 옵니다.
   – 그래서 흔하게 보이는 것이 예로 SATA 포트가 총 6개인데 NVMe SSD를 특정 슬롯에 장착하면 SATA 포트 2개가 비활성화 되는…그런 경우가 보입니다.

4. HEDT/Server 제품군과의 급 나누기
   – 아마 비용 다음으로 이게 이유이지 않을까 하는 기분이 드는데, 이쪽으로 가면 레인 개수가 넉넉해집니다.

5. 대부분은 그 정도의 확장성은 필요로 하지 않는다
   – 사실 대부분의 사람들은 많아봐야 2~3개정도만 연결해서 쓰지 않을까 합니다.

 

그럼 NVMe SSD라도 많이 달게 해주지! 라고 한다면 중요한 문제가 있습니다. 생각보다 NVMe SSD는 공간을 많이 차지한다는 것입니다.

 

메인PC에 쓰고 있는 MSI Z790 Tomahawk MAX WiFi. 총 4개의 NVMe를 동시 연결할 수 있는데, 생각보다 메인보드에서 차지하는 면적이 넓습니다.

전체 면적으론 슬롯 기준 약 10%, 방열판까지 약 20%정도지만, 확장슬롯 등이 존재하는 확장 I/O 영역만을 생각하면 40% 이상입니다.

이 때문에 애매하게 면적이 남는 경우 그냥 PCIe 슬롯을 배치함으로서 약간이나마 확장의 여유를 두게 하고 있습니다. 근데 그나마도 다른 곳과 공유(USB4 등)하는 케이스가 많아진게 요즘 상황입니다.

물론 PCIe to NVMe나 PCIe to SATA같은 확장 카드를 쓰면 대체로 해결은 되지만, SATA의 경우 별도의 브릿지 칩셋이 있어야 하고 이 칩셋들이 기본적으로 보드 내장 상태와  비교해서 불안정한 것도 있는데다 카드를 주렁주렁하게 달면 케이스 내 공간적인 여유도 그렇지만 케이스 내부 쿨링에 불리해지는 경우가 상당수라 되도록이면 그래픽카드 아래쪽은 비워두고 싶어하는 사람들이 많습니다.

 

무엇보다 PCIe Lane Bifurcation(레인 분기)를 지원하는 최고급형 일부 메인보드를 제외하면 끽 해야 남는건  메인보드 칩셋에서 남겨둔 4레인정도의 대역폭만 남는데, 이건 최대 NVMe SSD 1개밖에 꼽지 못합니다. 여러모로 저 같은 경우엔 확장이 아쉽습니다.

 

 

여담으로 여러분들이 가끔 찾아볼 수 있는 여러개의 NVMe를 동시에 연결할 수 있는 카드는 메인보드에서 PCIe 레인 분기를 지원해야 쓸 수 있거나, 위 사진같이 별도의 분기 칩셋이 역할을 해주는 카드일 때입니다.

전자의 경우 보드에서 지원 안하면 못 쓰는거고, 위 사진의 카드는 NVMe밖에 지원하지 않아 보는 것에 따라 자원 낭비라 볼 여지가 있죠. 무엇보다 후자는 비쌉니다(그래도 예전에 비하면 엄청 가격이 내려감).

 

 

위의 고민을 거의 모두 해결해줄 Lekuo의 PB65MX3

 

몇달 전 반갑게도 이를 해결해줄 카드의 등장 예고에 기다리고 있었던 찰나 저번달 말경에 알리 익스프레스에서 판매를 하는걸 확인했습니다. 가격이 124$라 조금 고민 했지만 할인을 받고 104$ 정도에 구매를 했습니다.

 

 

깔끔해 보이는 패키지 외관. 내부도 마찬가지입니다.

 

 

본품 외에 LP 브라켓, NVMe SSD용의 고정 나사와 스페이서가 들어 있습니다.

 

제품명	SouthBridge Max
모델명	PB65MX3
메인칩셋	AMD B650(Promontory 21)
NVMe	PCIe 4.0×4 2개(전면) PCIe 4.0×2 2개(후면) 모두 장착시 4.0×2로 작동
SATA	SATA 6Gbps x 4
USB	A Type 10Gbps x 2 C Type 10Gbps x 1 C Type 20Gbps x 1
기타	고전력 USB용의 6핀 전원

 

카드 자체의 연결 대역폭은 PCIe 4.0×4로, 일반적인 데스크탑 메인보드(대체로 인텔&AMD의 B보드 상급 이상)의 여분의 4레인 슬롯에 맞게 만들어졌으나 본래 B650같은 사우스브릿지/PCH 역할을 하는 칩셋은 CPU와의 인터커넥트 대역폭이 4레인이므로 제조사가 의도하여 제작한 것이라고 보긴 어렵고, 이런 특성을 활용해 칩셋을 선택했다고 보는 것이 맞을 듯 합니다.

위에서도 설명했듯 메인칩셋이 B650인 것은 저같은 일반 소비자 입장에서는 매우 특이하다고 보여지는게

• 메인보드와의 연결은 4레인 뿐이지만
• NVMe 자체의 지원 대역폭은 4레인 2개, 2레인 2개(모두 연결시 2레인으로 분배)이며
• 동시에 SATA 6Gbps 4포트와 함께
• USB 10/20Gbps까지 동시에 지원한다는 것입니다

이를 좀 더 풀어서 설명하면

1. 카드에서 나가는 대역폭은 4레인이므로 2개 이상의 장착된 스토리지&USB가 데이터 전송을 한다면 이를 B650 칩셋이 알아서 분배를 해준다는 소리고
2. 단독 사용시에는 PCIe 4.0×4의 풀 대역폭을 쓸 수 있다는 소리입니다
3. SATA의 경우에는 동시 사용시에도 온전히 풀스피드를 이론적으로 낼 수 있습니다
4. 허나 실제로는 오버헤드나 B650 칩셋을 한 번 더 거치는 구조적인 레이턴시가 발생할 것이기 때문에 속도 저하가 소폭은 있을 것입니다
5. 다만 USB는 xHCI 루트 허브에 물려 있는 방식인건지 독립 방식인건지에 따라 USB 4개 포트의 동시 사용시 대역폭 저하는 달라집니다
6. 더불어 카드 내의 장치 상호간의 데이터 전송이 발생하는 경우에는 데이터 전송의 방식(스토리지->시스템 메모리->스토리지)때문에 상황에 따라서는 대역폭을 분배 합니다.

 

즉 B650 칩셋의 인터커넥트는 4레인 뿐이라 동시에 데이터를 전송할 때에는 대역폭 분배를 하지만 개별적으로 사용할 때는 모든 연결 장치가 인터커넥트의 대역폭 범위 안에 들어오기 때문에 풀 퍼포먼스를 낸다라고 보면 되겠습니다.

 

 

테스트로 남는 SSD 중에 NVMe는 990 Pro 2TB와 PC801 256GB, SATA SSD는 870EVO 1TB와 마이크론 1100 512GB를 연결 해보았습니다. 보시다시피 잘 인식하는 모습입니다.
집에 AMD 시스템도 별도로 있지만 호환성 확인을 위해 일부러 인텔 시스템(i7 13700K, Z790)에 연결해보았습니다.

 

 

 

SSD들의 활성 대역폭과 SMART 정보까지 잘 불러와지는 모습입니다.

 

 

간단한 속도 측정을 해보았을 때에도 네이티브 연결 때와 다름없는 측정 결과를 보여줬습니다.
(RND4K Q1T1이 좀 안좋게 나왔는데 이 시스템에서 원래 그렇게 나옵니다…)

 

 

 

여담으로 측정환경이 카드 코앞에 120mm 쿨러가 SSD를 타게팅으로 돌고 있다는 것인데(NF-A14x25) 방열판이 달린 990 Pro의 경우 온도 변화가 1도 내외로 이상하게도 거의 변화가 없었습니다. PC801은 방열판이 없어서 2~3도 올라가는 모습이었습니다.

 

 

 

카드에 장착된 PC801과 990Pro끼리의 데이터 전송 결과. 완벽하게 대역폭을 반띵(?) 하는 것을 알 수 있습니다. 위에 설명했듯이 데이터가 스토리지간에 다이렉트 전송되는 것이 아니라 메모리를 거쳤다 오기 때문입니다.

 

 

장착시 문제점

 

기본적인 성능은 불만이 전혀 없는데, 의외의 곳에서 문제가 있습니다.

 

 

방열판을 장착하면 옆 SSD와 간섭이 납니다. 장치와의 간격이 매우 촘촘하다는 문제가 존재한다는 것인데 양쪽 모두 방열판을 장착할 경우 사진과 같이 반대방향으로 밀려날 수 밖에 없습니다. 다만 저정도 간섭으로 장치 인식에 문제가 있진 않았습니다.

그리고 왼쪽의 슬롯은 MLCC 등의 부품이, 오른쪽 슬롯은 SATA 포트가 겹쳐져 있으므로 이 역시 간섭이나 쇼트 가능성이 있으니 켑톤 테이프 등으로 대비를 하고 방열판 선택에 신중을 기해야 합니다.

 

 

 

PCB 사이즈를 줄여 부품 간에 여유가 없다보니 굉장히 빽빽하게 배치되어 있는 부품을 확인할 수 있는데, 제 메인보드의 경우 4레인 슬롯이 보드 맨 아래에 있어 방열판이 장착된 SSD와 USB, 팬 헤더간에 간섭이 생겨 선 꺾임이 있었습니다. 이는 다른 메인보드들도 성향이 비슷한 경우가 매우 많으니 장착 시 잘 확인해보세요.

 

 

 

그리고 어느 포트가 20Gbps를 지원하는지 표시를 안해놨습니다(….).

 

 

그래도 적극 추천할 수 밖에 없다

 

일단 이런 류의 제품은 중국에서 이전에도 있었던 것으로 압니다만 저 같은 경우 구할 수가 없었습니다. 때문에 레쿠오의 제품의 판매가 매우 반가울 수 밖에 없었고, 기대했던 만큼의 성능과 확장성을 보여줘서 기뻤습니다.

최근에 9800X3D와 X870E 조합으로 변경을 하려다 확장성이나 레인 분배가 너무 마음에 안들어 결국 업그레이드를 포기했었는데 앞으로 비슷한 상황이 오면 한결 제약에서 자유로울 수 있을 것 같습니다.

다만 스토리지 배치 상의 여유공간이 전혀 없는 것이 문제인데(3mm만 확보했어도…) 이는 사용자가 주의해야 될 내용이니 구매하실 분은 기억하시는게 좋겠습니다.