14편. HDD, SSD, NVMe 완전 정복 – 저장장치 속도와 수명의 모든 것
📚 목차
1. 저장장치의 진화 - HDD에서 SSD, 그리고 NVMe까지
2. HDD,SSD,NVMe의 차이점: 구조부터 속도까지 한눈에
3. 실습으로 확인하는 내 PC 저장장치 종류
4. SSD 오래 쓰는 법: TRIM 설정과 TBW 수명 확인
✔ 마무리 - 저장장치를 이해하면 성능이 보인다
요즘 노트북을 보면 “512GB SSD 탑재”, “NVMe 지원” 같은 문구가 흔히 보입니다.
그런데 저장장치가 성능에 얼마나 영향을 주는지, 왜 HDD에서 SSD로 바뀌었는지 궁금하지 않으신가요?
혹시 이런 경험 있으신가요?
🔸예전 컴퓨터는 부팅에 1분이 걸렸는데, 새 컴퓨터는 10초면 끝나요
🔸파일 복사 속도가 너무 느리거나 너무 빠른 이유를 모르겠어요
🔸저장장치 수명이나 종류는 어떻게 확인하나요?
이 글에서는 HDD → SSD → NVMe로 진화한 저장장치의 흐름을 쉽게 이해할 수 있도록 정리하고, 직접 내 컴퓨터의 디스크 종류를 확인하고 수명을 관리하는 실습도 함께 소개합니다.
1. 저장장치의 진화: HDD에서 SSD, 그리고 NVMe까지
컴퓨터의 저장장치는 꾸준히 진화해 왔습니다. 초기에는 하드디스크 드라이브(HDD)가 주된 저장 매체였지만, 오늘날 대부분의 노트북과 서버는 SSD, 그중에서도 NVMe SSD를 기본으로 사용하고 있습니다.
그렇다면, 왜 저장장치의 주류가 HDD에서 SSD로, 다시 NVMe로 넘어가게 된 걸까요?
🟦 HDD의 원리와 한계
HDD(Hard Disk Drive)는 자기 디스크 방식의 저장장치입니다.
내부에는 플래터(Platter)라고 불리는 원형 디스크가 고속으로 회전하고, 그 위를 헤드(Head)라는 바늘 모양의 장치가 움직이며 데이터를 읽고 씁니다.
이 구조는 마치 턴테이블 위에서 LP판을 재생하는 방식과 비슷하다고 할 수 있습니다.
HDD 내부에는 회전하는 플래터, 움직이는 헤드, 회전 동력을 공급하는 스핀들 모터 등이 있으며, 이들 부품이 협력해 데이터를 물리적으로 읽고 씁니다.
하지만 HDD는 물리적으로 움직이는 부품이 많기 때문에 다음과 같은 한계가 있습니다
🔸노트북을 떨어뜨리면 디스크 표면이 긁히거나 헤드가 손상되어 데이터가 손실될 수 있습니다.
🔸원하는 데이터를 읽기 위해 헤드가 해당 위치로 이동해야 하고, 디스크가 회전하기까지 대기 시간이 발생합니다.
🔸회전과 진동으로 인한 기계음과 열 발생이 불가피합니다.
이러한 구조적 한계는 저장장치의 속도, 내구성, 사용자 경험에 모두 영향을 줍니다.
🟦 SSD의 등장 - 플래시 메모리로 혁신
이러한 HDD의 한계를 극복하기 위해 등장한 것이 바로 SSD(Solid State Drive)입니다.
SSD는 말 그대로 '고체 상태의 저장장치'로, 내부에 움직이는 부품이 전혀 없습니다. 대신 NAND 플래시 메모리라는 반도체를 사용하여 데이터를 저장합니다.
플래시 메모리는 전기 신호만으로 데이터를 읽고 쓸 수 있기 때문에, SSD는 다음과 같은 강력한 장점을 가집니다
🔸읽기/쓰기 속도가 HDD보다 수십 배 빠릅니다.
🔸기계적인 부품이 없어 소음이 없고 발열도 적습니다.
🔸충격에도 강하며, 노트북이나 외장 저장장치에 적합합니다.
예를 들어, 같은 파일을 복사할 때 HDD는 수십 초가 걸리던 작업을 SSD는 몇 초 안에 끝내는 모습을 쉽게 확인할 수 있습니다.
🟦 NVMe의 탄생 – SSD의 한계를 넘다
초기의 SSD는 기존 HDD에서 사용하던 SATA 인터페이스를 그대로 사용했습니다. 하지만 SATA는 원래 SSD를 염두에 두고 설계된 것이 아니었기 때문에, SSD의 뛰어난 성능을 제대로 활용할 수 없었습니다.
이 한계를 극복하기 위해 등장한 것이 바로 NVMe(Non-Volatile Memory Express)입니다.
NVMe는 SATA가 아닌 PCIe(Peripheral Component Interconnect Express) 버스를 기반으로 하며, CPU와 저장장치 간의 통신 속도를 획기적으로 끌어올렸습니다.
NVMe SSD는 다음과 같은 특징을 갖습니다:
🔸수 개의 명령을 동시에 병렬로 처리할 수 있습니다.
🔸지연 시간이 극히 낮고, 최대 전송 속도가 매우 높습니다.
🔸게이밍, 서버, 고성능 워크스테이션 환경에서 필수적인 성능을 제공합니다.
실제로 NVMe SSD는 일반 SATA SSD보다도 5~7배 이상 빠른 속도를 제공하며, 고용량 영상 편집, AI 연산, 대용량 파일 작업에서도 병목 없이 동작합니다.
2. HDD, SSD, NVMe의 차이점: 구조부터 속도까지 한눈에
하드디스크(HDD), SATA SSD, NVMe SSD는 모두 데이터를 저장하는 장치이지만, 작동 방식과 내부 구조, 그리고 속도 면에서 큰 차이가 있습니다.
각 저장장치의 특징을 수치와 구조적으로 비교해 보면, 왜 NVMe가 현재 가장 빠른 저장장치로 자리 잡았는지 명확히 이해할 수 있습니다.
HDD는 회전하는 디스크와 기계식 암(Arm)으로 구성되어 있고, SATA SSD는 낸드 플래시와 SATA 인터페이스를 사용합니다. NVMe SSD는 낸드 플래시는 같지만, PCIe 버스를 통해 CPU와 직접 통신합니다.
▸ HDD는 데이터를 기계적으로 읽기 때문에 속도가 느립니다.
▸ SATA SSD는 빠르지만, 인터페이스 제한으로 최대 속도는 약 550MB/s입니다.
▸ NVMe SSD는 PCIe 레인을 병렬로 사용해 최대 7,000MB/s까지도 도달 가능합니다 (PCIe 4.0 기준).
다양한 저장장치들은 데이터를 읽고 쓰는 속도에서 큰 차이를 보이며, 이는 시스템의 전반적인 성능에 큰 영향을 미칩니다.
다음은 대표적인 저장장치들의 속도를 비교한 내용입니다.
3. 실습으로 확인하는 내 PC 저장장치 종류
지금 사용하는 PC에 어떤 저장장치가 장착되어 있는지, 즉 HDD인지 SSD인지, 아니면 최신 NVMe SSD인지 확인해 보겠습니다.
🟦 Ubuntu에서 확인하기
Ubuntu와 같은 리눅스 기반 운영체제에서는 터미널 명령어만으로도 디스크 정보를 매우 구체적으로 확인할 수 있습니다.
🔸1) lsblk – 블록 장치 정보 확인
lsblk이 명령어는 시스템에 연결된 모든 디스크와 파티션 정보를 보여줍니다.
▸ sda, sdb는 일반적으로 SATA 방식의 디스크를 의미합니다.
▸ nvme0n1은 NVMe 인터페이스의 SSD임을 나타냅니다.
▸ SIZE는 디스크의 전체 용량, MOUNTPOINT는 해당 파티션이 마운트 된 위치입니다.
🔸2) hdparm – 디스크의 상세 정보 및 전송 속도 확인
sudo hdparm -I /dev/sda | grep 'Model\|speed'
🔸3) nvme list – NVMe SSD 전용 정보 확인
sudo nvme listNode SN Model Namespace Usage Format FW Rev
---------------- -------------------- ---------------------------------------- --------- -------------------------- ---------------- --------
/dev/nvme0n1 S5JXXXXXXXXXXXXXXX Samsung SSD 980 NVMe 500GB 1 500.11 GB / 500.11 GB 512 B + 0 B 1B4QFXO7
이 명령어는 NVMe SSD만 인식합니다. SATA SSD나 HDD는 출력되지 않습니다.
🟦 Windows에서 확인하기
Windows 사용자는 보통 GUI 기반 도구를 더 익숙하게 사용할 수 있지만, 명령어로도 많은 정보를 확인할 수 있습니다. 아래 두 가지 방법을 모두 소개합니다.
🔸 방법 1: 디스크 관리 도구(GUI)
▸ Win + X → “디스크 관리” 선택
▸ 아래와 같은 디스크 목록 화면이 나타납니다.
🔸 방법 2: 명령어로 디스크 정보 확인 (CMD)
wmic diskdrive get model,mediaType,interfaceType
wmic 명령은 관리자 권한 없이도 실행 가능하며, 간단한 하드웨어 정보를 확인할 때 유용합니다.
4. SSD 오래 쓰는 법: TRIM 설정과 TBW 수명 확인
SSD는 빠르지만, 영원히 쓸 수는 없습니다. 이 점이 많은 사용자가 SSD에 대해 가장 궁금해하는 부분이기도 합니다.
🟦 SSD는 무한히 쓸 수 없다 – TBW란?
SSD는 내부에 있는 NAND 플래시 셀(Cell)에 데이터를 저장합니다. 그런데 이 셀은 데이터를 반복해서 쓸수록 점점 마모됩니다. 이는 펜으로 종이에 계속 쓰다 보면 점점 닳아가는 것과 비슷합니다.
이 때문에 SSD 제조사는 제품 사양에 TBW(Total Bytes Written)라는 수치를 명시해두고 있습니다. TBW는 말 그대로 SSD에 총 얼마만큼의 데이터를 쓸 수 있는지를 나타내는 단위입니다.
예시: TBW 수명 이해하기
▸ 삼성 980 500GB SSD의 TBW: 약 300TBW
→ 총 300TB의 데이터를 기록할 수 있다는 의미입니다.
▸ 하루에 50GB씩 쓴다고 가정하면
300TB ÷ (50GB/일) = 약 6,000일 ≈ 16년 이상즉, 일반적인 웹 서핑, 문서 작업, 게임 설치 등 가정용/사무용으로는 5~10년 이상 충분히 사용 가능합니다.
🟦 TRIM 명령 – SSD를 위한 정리 도우미
SSD는 데이터를 삭제하더라도, 실제로는 NAND 셀에서 그 데이터를 바로 지우지 않습니다. 운영체제가 “이 영역은 비워도 된다”고 SSD에게 알려주는 역할을 하는 것이 바로 TRIM 명령입니다.
TRIM이 없다면, SSD는 기존 데이터를 덮어쓰기 전에 해당 영역을 지우는 과정을 매번 거쳐야 하므로 속도 저하가 발생할 수 있습니다. 반면, TRIM이 활성화되어 있으면, 미리 정리된 깨끗한 공간에 데이터를 쓸 수 있어 쓰기 속도 유지와 수명 연장에 매우 유리합니다.
🔸 Ubuntu에서 TRIM 확인
Ubuntu는 기본적으로 TRIM을 주기적으로 실행하도록 설정되어 있습니다.
sudo systemctl status fstrim.timer
#수동 실행도 가능
#sudo fstrim -v /
활성 상태(active)로 나오면 자동 TRIM이 정기적으로 수행되고 있는 것입니다.
🔸 Windows에서 TRIM 활성화 여부 확인
Windows에서도 TRIM은 기본적으로 활성화되어 있지만, 아래 명령으로 확인할 수 있습니다.
fsutil behavior query DisableDeleteNotify
▸ 결과가 DisableDeleteNotify = 0이면 TRIM이 활성화된 상태입니다.
▸ 반대로 1이라면 비활성화된 상태로, 수동 조치가 필요할 수 있습니다.
🟦 SSD 상태 점검 – S.M.A.R.T. 정보
🔸 Ubuntu에서 S.M.A.R.T. 정보 확인
SSD 상태를 정기적으로 확인하고 싶다면, S.M.A.R.T.(Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology) 정보를 읽으면 됩니다.
sudo apt install smartmontools
sudo smartctl -a /dev/sda
🔸 Windows에서 상태 확인
wmic diskdrive get status
▸ “OK”로 표시되면 하드웨어적으로 문제 없음
▸ CrystalDiskInfo 같은 도구를 설치하면 더 정밀한 정보 확인 가능
✔ 마무리 - 저장장치를 이해하면 성능이 보인다
컴퓨터 성능에서 CPU나 메모리 못지않게 중요한 것, 바로 저장장치입니다.
🔸 HDD는 느리지만 저렴하고 용량이 큽니다.
🔸 SATA SSD는 적당한 속도와 가격을 가진 균형형 저장장치입니다.
🔸 NVMe SSD는 가장 빠르고 효율적인 저장장치로, 개발자와 고성능 작업자에게 필수입니다.
📌 오늘 확인해 볼 것:
🔸 내 PC 저장장치 종류 확인해 보기
🔸 TRIM 활성화 여부 확인
🔸 TBW와 상태 정보로 SSD 수명 점검
하드웨어를 이해하면 소프트웨어도 효율적으로 사용할 수 있습니다.
특히 개발자, 영상 편집자, 서버 관리자라면 저장장치는 단순한 저장 그 이상입니다.
※ 게시된 글 및 이미지 중 일부는 AI 도구의 도움을 받아 생성되거나 다듬어졌습니다.
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