최근 출시되는 대부분의 메인보드엔 M.2 슬롯이 적용되어있습니다. 하이엔드 메인보드부터 보급형 메인보드까지 M.2 SSD의 보급화가 이루어짐에 따라 SATA포트대신 M.2 슬롯을 제품의 특징중 하나로 잡을 만큼 중요하게 여겨지고 있습니다. 하지만 M.2 슬롯의 지원수는 기존 저장장치 관련 인터페이스의 대표주자인 SATA3포트 수 대비 슬롯 수가 적다는 단점 또한 존재합니다. 이러한 단점들을 보완하고자 PCIe 슬롯을 활용하는 PCIe to M.2 컨버터가 있습니다. M.2 SSD는 크게 PCI Express 의 통신대역을 활용하거나(NVMe SSD) SATA3 기반의 통신대역을 활용하는 SSD(SATA SSD)로 나뉘며 오늘은 NVMe SSD를 활용하여 PCIe to M.2 컨버터를 살펴보겠습니다.
살펴보기에 앞서 Intel Z390 칩셋 블록 다이어그램을 통해 NVMe SSD를 사용하기 위한 환경을 알아보겠습니다. PCIe lane(레인)은 크게 CPU, 칩셋을 기준으로하여 각각의 디바이스와 연결되는데요, 그래픽카드를 활용하지 않는 PC나 16레인 이상의 많은 레인수를 지원하는 CPU(대표적으로 HEDT(High End DeskTop) CPU)를 활용할 경우 CPU에 직결로 NVMe SSD 레인이 할당되어 활용할 수 있고 메인보드에서 다수의 M.2 슬롯을 지원하는경우 보통은 칩셋에서 할당되는 레인을 활용하여 NVMe SSD를 위한 레인이 할당된다고 볼 수 있습니다. (HEDT 지원 메인보드 또는 각 제조사별 M.2 Slot 설계에 따라 상이합니다.)
PCIe to M.2 컨버터의경우 메인보드에 연결되는 디바이스 대비 회로가 간단한 편에 속하며 PCI-SIG 의 PCI Express 설계 가이드라인을 준수했다면 속도에 큰 차이가 없으므로 NVMe SSD의 발열을 식히기 위해 히트싱크나 쿨링팬이 장착된 형태의 컨버터가 아니라면 저렴한 제품을 골라도 무방합니다. ( PCI-SIG Board Design Guidelines for PCI EXPress 참고) 저는 이번 PCIe to M.2 컨버터로 라이트컴 KS510 을 구매했습니다.
정전기 방지 비닐로 감싼 모습. PCIe 슬롯을 활용하는 제품인만큼 그래픽카드를 언박싱 할때와 비슷한 느낌..!
1슬롯짜리 PCIe to M.2 컨버터입니다. 초기 설계단에서 전원 관련된 설계를 한 흔적이 보입니다. 기본적으로 접점은 모두 마모,부식 저항성등이 높은 금도금 처리(표면처리 ENIG로 추정)가 되었으며 PCIe의 4레인( 레인0~레인3)이 M.2 슬롯과 이어진 모습을 확인할 수 있습니다.
M.2 슬롯에 장착되는 NVMe SSD를 고정하기 위한 나사들. (M2타입 나사)
M.2 슬롯과 PCIe 슬롯사이 패턴사이가 모두 EMI를 줄이기위한 설계가 이루어졌습니다. 컨버터의 크기는 LP타입 카드로 설계되어 일반적인 데스크탑 뿐만 아니라 HTPC등 소형 PC에도 활용할 수 있습니다.
슬롯부 부터 M.2 슬롯에 이르기까지 비교적 균일한 그라운드 VIA(이미지 상의 구멍들)이 뚫려 잇습니다. 신호 마진을 위해 ~~ 형태로 패턴이 설계된 부분도 확인됩니다.
여러곳에 전원과 관련된 패턴 및 실크가 보이는데 요즘 대다수의 NVMe SSD에선 반드시 필요한 부분은 아니기에 생략된 것으로 보입니다. 2slot 이상의 NVMe SSD의 경우 전원부 설계를 별도로 하거나 전용 컨트롤러 까지 활용하기도 하는데 이러한 부분까지 고려한게 아닐까 생각됩니다.
PC의 HDD LED와 마찬가지로 M.2 Slot도 상태 LED(전원 LED, 읽고 쓸때 표현되는 LED)를 지원합니다. 동작 부분은 아래에서 직접 사용해보며 알아보겠습니다.
M-key 타입의 M.2 Slot. M.2 슬롯은 M-key를 포함한 B-key, A-key, E-key 등 핀이 나뉘는 기점을 구분하여 다양한 형태로 존재합니다. NVMe SSD를 지원하는 M.2 슬롯의 경우 M-key를 기준으로 핀수가 적은 부분의 핀이 4핀인지를 체크하여 간단하게 확인 가능합니다.
일반 소비자에게 판매되는 NVMe SSD의 경우 용량에 관계없이 대부분 80mm 길이의 M.2 SSD로 판매되지만 42mm, 60mm 길이를 보이는 제품들도 존재합니다.
이번 PCIe to M.2 컨버터에 활용될 NVMe SSD 입니다.
장착전 먼저 길이를 어림잡아 보고 고정나사를 장착할 위치를 체크합니다.
위와 같이 서포트,나사를 먼저 결합해줍니다.
NVMe SSD를 장착한 후 나사를 조여 고정시킵니다.
해당 메인보드는 NVMe SSD를 지원하는 M.2 슬롯이 이미 존재합니다. 이번 리뷰에서는 해당 슬롯이 있다는 가정을 하고 PCIe 슬롯에서 활용해보고 메인보드에 구성된 M.2 슬롯에 NVMe SSD를 장착하여 속도 비교도 해보겠습니다.
먼저 PCIe 슬롯을 활용하여 PCIe to M.2 컨버터를 활용해보겠습니다. 보통은 첫번째 PCie 슬롯에 해당 카드를 장착하지 않고 보통 그래픽카드 아래 남는 PCIe 슬롯에 장착합니다.
전원 LED는 붉은색으로 점등됩니다. 그래픽카드 와달리 외부 전원을 따로 활용하지 않고 PCIe 핀의 전원으로 구동됩니다.
데이터를 쓸 때 점등되는 푸른색 LED. PC케이스의 전면 I/O 부분의 파워 LED와 HDD LED와 느낌이 비슷합니다.
첫 사용시 파티션 할당이 되어있지 않는 상태로 파티션을 할당해줍니다.
OS 용도가 아닌 단순 저장장치를 기준으로 하여 단일 파티션으로 할당하였으며 간단한 벤치마크도 진행해봤습니다.(하단 벤치마크 비교 이미지 참고)
이번엔 메인보드에서 제공되는 M.2 슬롯에 장착해봤습니다. 아무래도 레이븐릿지 기본쿨러 타입이 플라워형 CPU쿨러 기준으로 제작되었으므로 NVMe SSD의 온도에도 긍정적인 영향을 줄 수 있으리라 예상됩니다.
PCIe to M.2 컨버터와 메인보드의 M.2 슬롯 모드 동일한 전송모드(PCIe 3.0 x4)로 인식됩니다.
100% 부하상태에서는 플라워형 CPU쿨러에 인접한 메인보드의 M.2 슬롯에서 평균9도 가량 낮은 온도를 보였으며 공기의 흐름이 비교적 적은 PCIe to M.2 컨버터는 보다 높은 온도를 기록했습니다. 이와 마찬가지로 그래픽카드의 뜨거운공기가 지나갈때 (그래픽카드 하단에 메인보드 M.2 슬롯이 위치하는 경우) NVMe SSD의 온도가 더 높아질 수 있습니다.
AS SSD Benchmark 툴과 CrystalDiskMark를 활용해서 PCIe to M.2 슬롯에 장착한 NVMe SSD의 속도와 메인보드의 M.2 슬롯에 장착한 NVMe SSD의 속도를 비교해봤습니다. 각각 3회씩 시행하였으며 벤치마크 결과 PCIe to M.2 컨버터의 속도가 더 높게 측정되었습니다.
동일한 NVMe SSD를 활용하여도 칩셋에서 PCIe 레인을 할당받는것 보다 CPU와 직결로 연결된 PCIe 레인을 할당받아 활용하는게 더 높은 속도를 보이며 실제로 데이터를 쓰고 읽는데에 체감이 크게 느껴질 정도의 수준은 아니였습니다.
메인보드의 M.2 슬롯이 부족한 유저라면 자신의 시스템 PCIe 레인수를 체크한 이후 PCIe 슬롯을 활용하여 스토리지를 확장할 수 있습니다. 특정 상황(CPU의 PCIe 레인을 직접 할당받는 방식)에서는 PCIe to M.2 컨버터를 활용하는게 더 높은 속도를 기록할 수 있으며 HEDT CPU를 활용하는 사용자라면 복수의 NVMe SSD를 수용할 수 있는 PCIe M.2 컨버터를 활용해보는 것 도 좋은 방식이라고 생각됩니다. 그간 PCIe to M.2 컨버터를 활용하는것이 일반적이지도 않을뿐더러 보편적인 사용방식으로 다가오기엔 무리가 있었는데 이번 리뷰를 통해 PCIe to M.2 컨버터를 구매하여 여러개의 NVMe SSD를 활용하고자 하는 유저들에게 조금이나마 도움이 되었으면 좋겠습니다.
