PCIe 4.0 SSD가 절반 속도라면, 슬롯과 전송 모드 확인

최대 7000MB/s급 내장 SSD가 처음부터 그 절반 부근에 머무는 문제와, 대용량 복사 중 한참 뒤 속도가 떨어지는 문제는 확인 순서가 다르다. 전자에서는 SSD와 PC가 어느 세대의 PCIe를 몇 개 레인으로 쓰는지가 직접적인 단서다. 레인은 장치가 데이터를 주고받는 연결 통로이며 x4는 네 개, x2는 두 개를 뜻한다.

이 연결 정보는 벤치마크 점수와 다른 항목이다. 벤치마크는 정해진 작업을 실제로 처리한 결과이고, 전송 모드는 그 작업이 지나가는 연결 조건이다. 원래 3.0까지만 지원하는 슬롯에 4.0 SSD를 꽂았다면 낮은 속도의 원인을 소프트웨어 최적화만으로 없애기는 어렵다.

SSD 모델과 슬롯 번호, ‘순차 읽기’ 항목부터 맞춘다

확인할 항목은 SSD의 정확한 모델·용량, 장착한 M.2 슬롯 이름, 비교한 시험 항목 세 가지다. SSD가 여러 개면 벤치마크의 C:·D: 선택과 해당 모델이 맞는지도 본다. 새 SSD를 추가했지만 운영체제나 시험 대상은 이전 SSD에 남아 있다면, 다른 장치의 정상적인 결과를 새 제품의 문제로 읽게 된다.

제품의 ‘최대 읽기 7000MB/s’는 일반적으로 큰 데이터를 순서대로 읽는 순차 성능을 가리킨다. 이를 작은 데이터를 흩어 읽는 랜덤 시험이나 쓰기 결과와 맞대면 다른 작업의 숫자를 비교하게 된다. ‘SSD가 느리다’는 기록보다 ‘이 모델·이 용량의 순차 읽기를 이 설정으로 측정했다’는 기록이 원인을 좁히는 데 도움이 된다.

제품 사양에는 시험 조건도 붙는다. 예를 들어 삼성 990 PRO 데이터시트 Rev.1.0의 1TB·2TB 표는 순차 읽기 최대 7450MB/s, 쓰기 최대 6900MB/s를 제시한다. 측정 도구는 IOmeter 1.1.0이며 시험 시스템은 Ryzen 7 5800X, DDR4-3600 16GB 두 개, Windows 10 Pro 64비트, ASRock X570 Taichi다. 쓰기 성능에는 Intelligent TurboWrite 활성화 조건도 붙는다.

이 숫자는 사양표를 읽는 사례다. 같은 모델이라도 자신의 PC에서 다른 도구로 얻은 모든 시험 칸이 그 값에 도달한다는 뜻은 아니다. 먼저 비교할 수 있는 항목인지 맞추고, 그다음 실제 연결 조건으로 넘어가면 정상적인 시험 차이를 하드웨어 불량으로 오해하는 일을 줄인다.

전송 모드의 왼쪽이 현재 연결, 오른쪽이 SSD 지원 사양이다

CrystalDiskInfo에서 확인할 SSD를 선택하고 모델명과 용량을 맞춘 뒤 ‘전송 모드’를 읽는다. 개발사의 항목 설명은 표시 순서를 Current Transfer Mode | Supported Transfer Mode로 정의한다. 현재 무엇으로 연결됐는지와 SSD가 무엇을 지원하는지를 나눠 놓은 것이다.

표는 표시를 읽는 예시이며 특정 PC에서 측정한 결과가 아니다. 첫 번째 줄의 오른쪽만 보고 ‘4.0이니 연결은 정상’이라고 판단하면 지금 사용 중인 세대를 놓친다. 반대로 x2라는 숫자는 CPU 코어 수나 SSD에 저장된 데이터양이 아니라 현재 연결의 레인 수다.

SSD 이름은 4.0 제품인데 양쪽에 모두 3.0이 나오거나 전송 모드가 비어 있다면, 선택한 모델과 제조사의 정확한 사양부터 다시 맞춘다. 값을 읽지 못한 상태에서 속도 한 칸만으로 x4 연결이라고 채워 넣지 않는다. 현재·지원 정보를 제공하는 제조사 관리 도구나 PC의 펌웨어 화면이 있다면 그 정보와 해당 모델 설명서를 함께 대조할 수 있다.

3.0 x4와 4.0 x2는 대역폭이 비슷해 속도만으로 구분하기 어렵다

PCIe 3.0에서 4.0으로 올라가면 같은 레인 수의 대역폭은 두 배가 된다. 같은 세대에서 x2를 x4로 늘려도 연결 대역폭은 두 배다. 따라서 세대만 4.0인지 확인하는 것으로는 부족하고, 그 뒤의 x2·x4까지 함께 읽는 이유가 생긴다.

수치는 Kingston의 세대·레인별 표를 따른 반올림한 대략값이다. SSD에서 파일을 복사할 때 보장되는 속도가 아니다. 연결 방식이 다른 3.0 x4와 4.0 x2가 비슷한 상한을 가지므로, 3500MB/s라는 관측 하나만으로 둘 중 어느 연결인지 확정할 수 없다.

하위 호환도 같은 맥락이다. 4.0 SSD를 지원되는 3.0 시스템에 연결하면 3.0 속도로 작동할 수 있다. SSD가 인식되고 파일을 읽는다는 사실과 제품의 최고 순차 성능을 낸다는 사실은 다르다. 이때 부족한 세대나 물리적인 레인을 Windows 설정이 새로 만들어 주지는 않는다.

같은 메인보드에서도 M2_1과 M2_2의 조건이 다르다

실제 슬롯 차이는 MSI MAG B550 TOMAHAWK 공식 사양에서 볼 수 있다. 이 보드의 M2_1은 CPU에서 연결되며 PCIe 4.0 또는 3.0 x4를 지원한다. 어느 사양을 사용할 수 있는지는 장착한 프로세서에 달렸다는 각주가 붙는다. M2_2는 B550 칩셋에서 연결되며 PCIe 3.0 x4다.

따라서 이 보드에서 M2_2에 꽂힌 4.0 SSD가 현재 3.0으로 표시된다면, 그 값은 먼저 공식 슬롯 사양과 일치한다. ‘B550이고 M.2가 두 개’라는 요약으로 두 슬롯을 같은 4.0 연결로 취급하면 안 되는 이유다. M2_1로 이동할 계획이라면 현재 CPU가 제공하는 사양과 그 슬롯의 점유 상태까지 확인한다.

여기에 공유 조건이 하나 더 있다. 같은 공식 문서는 M2_2·PCI_E2·PCI_E3에 장치를 동시에 설치하면 PCI_E3를 사용할 수 없고 M2_2는 PCIe x2만 지원한다고 명시한다. M2_2에 SSD 하나를 꽂는 모든 경우가 x2라는 뜻은 아니다. 각주의 세 장치 동시 점유 조건을 보존해야 실제 구성과 맞는 해석이 된다.

이 사례를 다른 B550·B650·X870 보드의 공통 규칙으로 옮길 수는 없다. 자신의 보드 설명서에서 슬롯의 CPU·칩셋 연결, 지원 세대·레인, 다른 장치를 함께 꽂을 때의 각주를 한 묶음으로 읽는다. ‘두 번째 슬롯은 느리다’는 통념보다 모델별 저장장치 표가 정확한 답이다.

설명서상 연결과 현재 모드가 어긋나면 슬롯 번호와 확장카드 점유를 다시 대조한다. 설정을 바꾸거나 슬롯을 옮길 때는 해당 제조사의 장착·설정 절차에 따라 한 번에 한 조건씩 변경하고 현재 모드를 다시 읽는다. 여러 카드를 빼고 BIOS 설정까지 동시에 바꾸면 무엇 때문에 연결이 달라졌는지 알기 어려워진다.

순차 읽기와 같은 시험 설정으로 비교한다

연결 조건을 기록했다면 CrystalDiskMark에서 시험할 드라이브와 측정 단위를 선택한다. 공식 메인 창 안내는 시험 횟수·크기·드라이브를 고른 뒤 전체 시험 또는 개별 항목을 실행하는 순서다. 여기서 선택한 드라이브가 앞서 CrystalDiskInfo에서 본 SSD인지 다시 맞춘다.

화면에 큰 숫자가 여러 개 나와도 모두 같은 시험은 아니다. 개발사 설정 문서에서 Default의 순차 항목은 1MiB 블록·큐 8·스레드 1과 1MiB·큐 1·스레드 1이다. NVMe SSD 설정에는 순차 128KiB·큐 32·스레드 1과 랜덤 4KiB·큐 32·스레드 16 같은 다른 항목이 포함된다. 같은 SSD에서도 처리할 요청의 크기와 동시에 걸어 두는 요청 수가 달라진다.

그래서 비교할 화면에는 ‘SEQ’라는 이름뿐 아니라 블록 크기·Q·T가 함께 필요하다. 읽기는 읽기끼리, 쓰기는 쓰기끼리 맞추고, 시험 크기와 프로필·설정도 남긴다. 테스트 데이터를 랜덤으로 썼는지 0으로 채웠는지도 결과에 영향을 주는 SSD가 있다. 다른 사람의 최고 점수 한 칸만 잘라 가져오면 이런 조건이 빠진다.

CrystalDiskMark 공식 안내는 서로 다른 주 버전의 결과를 그대로 비교할 수 없다고 명시한다. 시험 파일 크기와 위치, 컨트롤러, CPU 속도 등도 결과에 영향을 준다. 특히 MB/s는 초당 100만 바이트이며, IOPS나 평균 지연시간과는 단위가 다르다. 프로그램 이름만 같다는 이유로 다른 버전·프로필의 수치를 같은 조건으로 취급하지 않는다.

슬롯을 바꾸기 전후를 확인한다면 프로그램 버전·설정·시험 드라이브를 유지하고 현재 전송 모드도 함께 기록한다. 전송 모드는 3.0에서 4.0으로 바뀌었는데 비교한 시험 항목까지 달라졌다면, 점수 증가 전체를 슬롯 변화의 효과라고 계산하기 어렵다. 연결 정보와 시험 결과를 나란히 남겨야 바뀐 조건을 설명할 수 있다.

현재 4.0 x4인데도 느리다면 연결 밖의 조건을 확인한다

현재와 지원 모드가 모두 4.0 x4라면, 전송 모드 항목에서는 세대·레인 감소가 보이지 않는 상태다. 그래도 순차 읽기가 제품 최대치와 다른 이유는 남는다. 정확한 모델·용량의 시험 조건과 현재 벤치 설정을 맞춘 뒤, 제조사 관리 도구가 제공하는 상태·온도·펌웨어 정보로 확인을 이어갈 수 있다.

삼성 SSD FAQ도 측정 도구와 시스템 구성에 따라 성능 결과가 달라진다고 설명한다. 쓰기에서는 Intelligent TurboWrite의 SLC 버퍼 동작이 영향을 주며, 높은 부하와 열에서는 보호 동작으로 성능이 억제될 수 있다. 읽기 첫 시험이 낮은 문제와 긴 쓰기 도중 속도가 떨어지는 문제를 같은 캐시 원인으로 단정하지 않는 이유다.

처음에는 빠르다가 대용량 복사 중 내려간다면, 그 시점의 온도와 복사량·읽기/쓰기 방향을 기록해 SSD 복사 중 캐시·온도로 속도가 떨어지는 경우와 이어 확인한다. 반대로 시작부터 낮고 현재 모드도 3.0 x4라면 먼저 해결할 질문은 그 연결이 슬롯·CPU 사양상 정상인가다.

SSD를 추가한 뒤 그래픽카드 연결까지 바뀌었다면 M.2 슬롯과 GPU 레인을 함께 쓰는 보드의 조건이 별도 확인 대상이다. SSD 속도 숫자만 높이려고 슬롯을 옮기면 다른 장치의 연결 조건이 달라지는 보드도 있으므로, 최종 구성 전체를 설명서와 맞춘다.

지원 사양보다 낮은 연결이 설명서와 일치하면 플랫폼 한계로 해석할 근거가 생긴다. 설명서상 충분한 슬롯·CPU·점유 조건인데도 현재 모드가 낮다면 제조사 점검에 보낼 정보는 SSD 모델·용량, 보드·CPU, 슬롯 번호, 장치 점유, 현재·지원 전송 모드와 같은 조건의 시험 결과다. ‘반값 속도’라는 숫자 하나보다 이 정보가 어디서 연결이 달라졌는지 보여 준다.