올 하반기 노트북에도 PCIe 5.0 SSD 탑재 본격화

PCI 익스프레스 5.0 SSD는 지난 해 3분기 초부터 데스크톱PC 등 시장을 중심으로 보급을 늘리고 있지만 노트북 적용 사례는 찾기 어렵다. 가장 큰 문제로는 고성능 작동시 발열과 전력소모가 꼽힌다.

CES 2024 기간 중 대만 SSD 컨트롤러 제조사 파이슨이 미세공정을 적용한 새 컨트롤러 'E31T'를 공개했다. TSMC 7나노급 공정에 저전력 설계를 적용해 소모 전력을 10% 이상 낮췄다는 것이 파이슨 측 설명이다.

스토리지 업계 관계자들은 "생성 AI 구동이 가능한 노트북 출시에 따라 올 하반기부터 휴대성을 중시한 경량 노트북에도 PCI 익스프레스 5.0 SSD 탑재가 예상된다"고 전망했다.

■ 파이슨 E26 컨트롤러 칩, 발열·전력 소모 증가

파이슨은 2021년 9월 PCI 익스프레스 5.0 규격을 지원하는 첫 컨트롤러 칩인 E26을 개발했다. E26은 ARM 코어텍스 R5 코어와 파이슨이 독자 개발한 코엑스프로세서 2.0 코어를 조합해 설계했고 12nm 공정에서 생산된다.

최대 속도는 읽기 14GB/s, 쓰기 11.8GB/s 수준이다. 씨게이트, 마이크론, 기가바이트, MSI 등 주요 SSD 제조사가 이를 이듬 해 하반기부터 공급받아 SSD 제품 출시에 나섰다.

그러나 이들 제품은 방열판이나 열전도 시트, 냉각팬 등 적절한 냉각수단 없이 작동시 과열 손상을 막기 위한 성능 조정을 수행한다. 데스크톱PC 대비 내부 면적이 상대적으로 좁아 냉각 기구 탑재가 어려운 노트북에 탑재되는 사례는 드물었다.

■ 공정 미세화·설계 개선으로 전력 소모 최대 15% 절감

파이슨이 새로 공개한 PS5031-E31T 컨트롤러는 기존 제품의 약점인 발열과 소비 전력을 미세 공정 적용으로 해결했다. 내부 처리 코어는 Arm 코어텍스 R5 기반으로 변함이 없지만 제조 공정을 12나노에서 TSMC 7나노급으로 변경했다.

파이슨은 대용량 데이터 기록이 지속될 경우 완충 역할을 하는 D램을 빼고 설계를 개선해 기존 D램 탑재 모델 대비 전력 소모를 최대 15% 가량 낮췄다고 밝혔다. 또 고성능 작동이 필요 없는 상태에서 전력 소비를 줄이는 L1.2 모드를 지원한다.

최대 읽기/쓰기 속도는 각각 10.8GB/s로 데스크톱PC용 고성능 제품 대비 약간 떨어지지만 PCI 익스프레스 4.0 기반 SSD 최대 속도(8GB/s) 대비 2GB 가량 속도가 향상됐다.

PS5031-E31T 컨트롤러로 SSD를 구성시 방열판이 필요 없는 구성이 가능해 노트북 등에 탑재도 가능하다. 이를 탑재한 제품은 올 상반기 중 주요 제조사를 통해 출시 예정이다.

■ "노트북에도 생성 AI 향상 위한 고성능 SSD 필요"

CES 2024 기간 중 현장에서 만난 스토리지 업체 관계자들은 노트북에 PCI 익스프레스 5.0 기반 SSD 탑재가 필요해질 것이라고 전망했다.

이들은 "올해부터 AI 연산을 가속할 수 있는 인텔 AI 부스트, AMD 라이젠 AI 등 NPU(신경망처리장치) 탑재 노트북 출시가 계속된다. 생성 AI를 위한 패러미터 등 대용량 데이터 로딩 때문에 SSD 속도도 향상될 필요가 있다"고 설명했다.

이어 "PCI 익스프레스 5.0 SSD는 방열판과 냉각팬으로 열을 충분히 식힐 수 있는 데스크톱PC용 고성능 제품과 성능이 다소 낮아도 PCI 익스프레스 4.0 대비 최대 속도가 20% 향상된 노트북용 제품으로 이분화될 것"이라고 전망했다.

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