PCIe 5.0 SSD, 저전력 컨트롤러 탑재로 시장 확대 전망

최대 전송 속도가 16GB/s에 이르는 PCI 익스프레스 5.0 기반 NVMe SSD가 올해 한층 시장 점유율을 확대할 것으로 보인다.

지난 해 3분기부터 인텔 코어 울트라 200V(루나레이크)/200S(애로우레이크), AMD 라이젠 9000 시리즈 등 PC용 프로세서 출시로 PCI 익스프레스 5.0 지원 범위가 확대됐다.

SK하이닉스 PCI 익스프레스 5.0 SSD 'PCB01'. (사진=지디넷코리아)

주요 SSD 컨트롤러 제조사도 올해 전력 소모를 줄이고 발열을 낮춘 PCI 익스프레스 5.0 컨트롤러를 시장에 공급한다. 대만 실리콘모션은 향후 제품 출시를 위해 PCI 익스프레스 6.0 지원 컨트롤러를 개발중이라고 밝혔다.

PCI 익스프레스 3.0 규격 SSD는 이런 추세에 따라 이르면 올 상반기 중 완전 단종 수순을 밟을 것으로 보인다. 이들 제품은 2022년 이후 신제품 출시가 거의 중단됐고 특수 용도 제품에서만 명맥을 이어가고 있다.

PCI 익스프레스 5.0 SSD, 2년 전 첫 등장

PCI 익스프레스 4.0 SSD는 2017년 7월 정식 공개 이후 2019년 하반기 AMD 라이젠 5000 시리즈 프로세서와 메인보드를 통해 지원이 시작됐다. 2020년 상반기부터 일반 PC용 제품이 등장했고 2022년부터 보편화됐다.

PCI 익스프레스 4.0 기반 씨게이트 파이어쿠다 520 NVMe SSD. (사진=지디넷코리아)

PCI 익스프레스 5.0 SSD는 CES 2023에 처음 등장했지만 지원하는 PC용 메인보드와 프로세서가 적었다. 최대 성능으로 작동할 때는 표면 온도가 80도를 넘어서며 과열될 경우 제품 보호를 위해 작동을 멈추기도 했다.

TSMC N6 공정에서 생산된 실리콘모션 SM2508 탑재 SSD 시제품. (사진=지디넷코리아)

올해는 PCI 익스프레스 5.0 기반 SSD 출시가 한층 가속될 것으로 보인다. 지난 해 파이슨과 실리콘모션 등 SSD 컨트롤러 제조사가 미세 공정과 저전력 설계를 적용한 차세대 컨트롤러 칩을 출시했다.

실리콘모션, 4나노급 PCIe 6.0 컨트롤러 개발중

지난 해 하반기부터 출시된 인텔과 AMD 등 주요 PC용 프로세서 최신 제품도 PCI 익스프레스 5.0을 기본 지원한다.

TSMC 6나노급 공정에서 생산한 PS5028-E28 컨트롤러. (사진=파이슨)

파이슨은 CES 2025 기간 중 TSMC 6나노급 공정에서 생산한 PS5028-E28 컨트롤러를 공개했고 이를 주요 SSD 제조사에 공급할 예정이다.

이런 가운데 차세대 규격인 PCI 익스프레스 6.0용 SSD 컨트롤러 개발 움직임도 포착된다.

실리콘모션이 FMS 2024에 출품한 SM2508 SSD 컨트롤러. (사진=실리콘모션)

궈자장(苟嘉章, Wallace C. Kou) 대만 실리콘모션 회장은 중국 반도체 매체 '차이나플래시마켓'과 인터뷰에서 "PCI 익스프레스 6.0 기반 SSD 컨트롤러인 'SM8466'을 개발중이며 4나노급 공정에서 생산될 것"이라고 밝혔다.

올해 주요 업계 행사에서 관련 제품 공개 전망

PCI 익스프레스 6.0 규격 최종안은 2022년 1월 확정됐다. 1개 레인당 전송 속도는 최대 8GB/s로 PCI 익스프레스 5.0 대비 두 배(4GB/s) 높아졌다. SSD 레인 4개를 모두 활용하면 초당 32GB를 전송할 수 있다.

PCI 익스프레스 규격 별 전송 속도/대역폭 비교 그래프. (사진=PCI-SIG)

16개 레인을 모두 활용하면 초당 최대 128GB/s를 전송할 수 있어 빅데이터 처리를 위해 대역폭 확대가 필요한 서버 시장에 우선 투입될 것으로 보인다. 실리콘모션이 개발중이라고 밝힌 SM8466 역시 서버용으로 추정된다.

실리콘모션과 파이슨 등 주요 SSD 컨트롤러 제조사는 올해 중 PCI 익스프레스 6.0 SSD 컨트롤러 관련 정보를 공개할 것으로 보인다. 5월 하순 대만 타이베이에서 열리는 '컴퓨텍스 2025', 오는 8월 미국 산타클라라에서 진행되는 'FMS 2025' 등이 주요 무대로 꼽힌다.