전에 SATA 익스프레스에 대해서 소개(http://gigglehd.com/zbxe/11207026)를 한 적이 있었지요. 이번에는 다른 글이 나와서 옮겨봅니다.

IDE를 대체하기 위해 나온 SATA는 1.5Gbps, 3GBps, 6GBps까지 착실하게 속도를 늘려 왔습니다. 이 정도면 하드디스크엔 전혀 문제가 없지요. SSD를 커버할 수 없다는 게 문제지.

IMFT의 20nm 16GB 메모리 칩의 경우 한개의 페이지(16KB)를 읽어들이는 데 115마이크로초밖에 안됩니다. 칩 하나로 바꾸면 140MB/s죠. 256GB SSD는 이런 칩이 16개가 들어가니까 총 속도가 2.2GB/s, 즉 SATA 6Gbps 최대 대역의 거의 4배에 달합니다.

물론 이것은 이론적인 이야기지만 최근 낸드 인터페이스는 빠르게 발전해 왔습니다. ONFI 3.x, 토글 2.0 등은 각 채널에 최대 400MB/s의 속도를 낼 수 있으며 8채널을 지원하기도 합니다. 그럼 3.2GB/s의 속도가 나오니까 SATA 6Gbps는 부족하지요.

그럼 차세대 기술. SATA 12Gbps가 나와야 할 것 같은데 문제는 이게 그 댓가가 너무 크다는 것입니다. 기술이 매우 복잡하다는 게 문제죠. 대역폭을 배로 늘리면서 하위 호환을 지켜야 하니 몇 년이 걸리는 작업임엔 뻔합니다. 이미 지금도 대역폭이 부족한데요. 게다가 이 경우 전기 사용량도 10%가 늘어나게 됩니다.

그래서 SATA-IO 쪽에선 다른 대안을 찾게 됐습니다. 그게 바로 효율이 높은 PCI-E를 쓰겠다는 것입니다. PCI-E 3.0 x1, x2의 속도는 1GB/s와 2GB/s입니다. 전력 사용량은 SATA 6Gbps보다 2%와 4% 많을 뿐이죠. 지금 엔터프라이즈 시장에선 PCI-E 2.0 x2/x4 SSD를 쓰기도 하고.

그래서 SATA에 PCI-E를 도입하는 선택지가 나오게 된 것입니다.

SATAe는 SATA 3.2 표준의 일부로 전혀 새로운 명령-혹은 프로토콜이 아닙니다. SATA와 PCI-E 신호를 합친 스펙으로 SATA 기기와 케이블에 완전히 호환됩니다. 유일한 차이점이라면 PCI-E에 연결이 된다는 것.

SATAe는 PCI-E 2.0/3.0을 지원합니다. 하지만 현재는 별도의 칩-사우스브릿지에서 제공하는 PCI-E 채널에 이어야 하는데요. 인텔이 칩셋을 PCI-E 3.0으로 업그레이드하기 전까지 SATAe는 PCI-E 2.0 x2까지만 지원할 것입니다. 780MB/s죠. 뭐 이것만 해도 SATA 6Gbps의 515MB/s보단 높지만. 그리고 PCI-E 3.0으로 가기만 하면 1.5GB/s가 됩니다.

물론 SSD 컨트롤러가 PCI-E 3.0을 지원해야 하는데 서피스, 마벨, 삼성은 PCI-E 2.0까지를 지원하고 OCZ는 PCI-E 3.0을 지원하는 컨트롤러를 개발중입니다.

ASUS는 최초의 SATAe 테스트용 프로토타입 메인보드를 내놓았습니다. 특별한 Z87 디럭스지요. 여기에는 2개의 SATAe 포트가 있는데 사실 이것은 4개의 평범한 SATA 포트에 2개의 보조 포트를 더한 것입니다. 평상시엔 SATA 기기를 꽂아 쓰다가 SATAe가 필요할 때만 케이블을 꽂으면 되는 것입니다.

ASUS의 케이블입니다. 아직 샘플이라서 이렇게 생긴 것이지 최종 버전에서는 달라질 가능성이 있습니다. 저렇게 3개로 나뉘어진 케이블 대신 한가닥을 쓸 수도 있겠지요.

아직 SATAe를 지원하는 기기가 없기에 전환 카드를 연결해야만 사용 가능합니다.

현재 SATA는 파워와 데이터의 두가지가 있지요. 그러나 SATAe는 전원 공급이 없습니다. 이상하죠? PCI-E는 전원 공급 능력이 있어 x2/x4는 25W까지 공급 가능한데요.

여기에 대한 설명은 없으나 역시 원가 문제일 듯 합니다. 전원 공급 능력을 갖춘 케이블은 더 복잡해지고 더 비싸질 테니까요. 지금 SATAe 케이블만 해도 1달러가 필요하거든요. 평범한 SATA 케이블의 가격은 0.3달러지만.

그래서 SATAe는 여전히 파워에서 전원을 받아야 합니다. 그러니 이런 모양이 되겠지요. 다만 프로토타입이라서 나중에 바뀔 순 있습니다.

이렇게.

여기서는 코어 i7-4770K, DDR3-1866 8GB x2, 플렉스터 M6e 256GB를 가지고 테스트를 했습니다. 이 메인보드는 SATAe 포트를 Z87 칩셋에서 하나, ASM106SE에서 하나 가져옵니다. 4개의 PCI-E 2.0 레인이 SATAe를 위한 것이고 나머지 4개는 SATA 6Gbps.

도터카드입니다.

장착.

PCI-E 2.0 x2, SATAe가 같은 성능을 보였습니다.

쓰기 테스트도 마찬가지.

그럼 우린 정말로 SATAe가 필요할까요?

데스크탑에 PCI-E 레인이 충분히 있다면 상관 없겠지만 그래픽카드로 x16, 칩셋에 x8이 나가고 SATA, USB 3.0, 이더넷, 사운드 등으로 돌리고 나면 SATAe에 할당할 만한 레인이 과연 있을지 모르겠습니다. 그리고 설계가 복잡해지고 성능과 안정성 문제도 있지요.

그리고 노트북에선 SATAe가 전혀 쓸데가 없습니다. 더 작은 M.2가 있으니까요.

인텔 9 시리즈는 SATAe를 지원하는 것으로 알려졌지만 나중에 취소했습니다. SATAe를 보려면 더 많은 시간을 기다려야 할 것입니다.