S-ATA 컨트롤러 4종 성능 비교
[벤치] SATA 컨트롤러 4종 성능 비교
시리얼 방식의 하드디스크가 세상에 그 모습을 드러낸지 벌써 5개월 정도의 시간이 흘렀고, 그 사이 새로운 메인보드가 등장하며 시리얼 방식의 하드디스크를 보다 활발하게 사용할 수 있는 시점이 되었다고 이야기 할 수 있다. 이번 기사는 바로 이러한 시기를 고려하여 SATA 컨트롤러 칩을 평가하고자 한다. 따라서 컨트롤러 칩에 따라 동일한 하드디스크의 성능이 어떻게 차이를 보이는지 확인할 수 있으며, 나아가 앞으로의 SATA HDD 시장에 대한 전망해 보고자 한다. 참고로 본 성능 비교는 일반 사용자들의 상황을 고려하여 실제로 사용할 수 있는 방법을 중심으로 진행하였으며, 64bit PCI를 사용하는 컨트롤러와 메인보드에서의 테스트는 포함하지 않았다.
테스트에 사용된 컨트롤러 칩셋에 대하여 알아보기 전에 시리얼 ATA에 대하여 간단히 확인하고 넘어가도록 하자.
시리얼 ATA (Serial ATA)출시 배경
현재 데스크탑에 사용되는 스토리지 시스템은 ATA 100으로 불리어지는 패러럴 버스(Parallel Bus) 타입의 인터페이스이다. 패러럴 ATA 인터페이스는 1980년 이래(1986년에 3.3MB/s 발표) 약 15년에 걸쳐 스토리지 내부 커넥터 인터페이스로 데스크탑 시스템에 사용되어 왔으며 또 사용되어지고 있다. 그런데 사용자들은 더 빠른 속도와 더욱 견고한 데이타 무결성, 슬림 PC를 위한 무소음과 작은 PC에 대해 날로 더해져가는 관심으로 인해 패러럴 버스의 문제가 대두된다. 바로 이러한 소비자의 요구에 부응하여 인텔, 델, 시게이트, 맥스터 등은 다른 인터페이스인 SATA에 많은 관심을 두고 개발하게 된 것이다. 앞서 밝힌 업체들이 중심이 되어 시리얼 ATA 워킹 그룹(Serial ATA Working Group)을 구성해서 현재 우리가 만나는 시리얼 ATA라는 새로운 기술을 선보이게 되었다. 이미 이 사실은 여러 사이트나 뉴스를 통하여 알려져 있는 내용인 만큼 새로울 것은 없지만, 우리의 눈앞에 Serial ATA 제품이 등장했다는 점은 큰 의미가 있다 하겠다.
이러한 시리얼 ATA는 여러 해 동안 패러럴 ATA의 한계를 극복하기 위해 개발된 것이라 간단히 말할 수 있다. 특히, 시리얼 ATA 워킹 그룹(Serial ATA Working Group)에서는 호환성과 대량성을 고려하여 기존의 패러럴 ATA 드라이브와의 동일한 가격을 목표로 하고 있으며, 현재 ATA 드라이브가 사용되고 있는 모든 시스템에 시리얼 ATA 인터페이스의 채택을 추진하고 있다.
그런데, 시리얼 ATA란 무엇인가? 다음 페이지에서는 시리얼 ATA에 대해 보다 더 정확히 짚어보기로 하자.
시리얼 ATA (Serial ATA)란 무엇인가?
시리얼 ATA는 오늘날의 패러럴 ATA 인터페이스 디스크 드라이브 버스와는 반대되는 개념의 "시리얼" 아키텍쳐이다. 시리얼 ATA는 패킷으로 많은 데이터 비트를 둘러싸고 있어 패러럴보다 30배나 더 빠른 속도이며, 호스트에서 또는 호스트로부터 와이어 밑으로 데이터 패킷을 전송하게 된다. 현재의 패러럴 드라이브에서는 CRC(사이클릭 리언던시 채킹 : Cyclic Redundancy Checking)는 앞뒤로 전송이 되면서 실행되지만, 커맨트에 위하여 수행되는 것은 아니다. 반면 시리얼 ATA는 데이타 전송에 관한 CRC 부분이 버스 신뢰성 향상을 위하여 커맨드와 데이터 페킷 레벨 모두에서 CRC를 포함하고 있다. 여기서 말하는 CRC(Cyclic Redundancy Checking)는 모든 싱글 및 더블 비트 에러를 파악하여 99.998%의 에러 탐색 기능으로 가능한 모든 에러 탐색을 보장하는 역할을 한다.
[패러럴 타입에서의 데이타 CRC]
[시리얼 타입에서의 데이타 CRC]
| 비 고 | 1 세대 | 2 세대 | 3 세대 |
| 데이터 전송률 | 150MB/s | 300MB/s | 600MB/s |
| 예상 출시 시기 | 현재 | 2004년 중반 | 2007년 중반 |
하나의 시리얼 ATA 드라이브는 아주 정확한 신뢰성으로 버스상에서 호스트 시스템에 초당 150MB의 속도로 데이터를 전송할 수 있으며, 시리얼 ATA 인터페이스는 아주 오랜 기간 동안 확장성을 지속적으로 허용할 것이다.
시리얼 ATA의 부가적인 이익
시리얼 ATA는 지속적인 성능 향상, 데이터 신뢰성 향상 및 패러럴이 효율적으로 계속 공급할 수 있다는 것 이상으로 전반적인 시스템 역동성 향상을 기대할 수 있는 것으로 전망하고 있다. 초기 시장 진입 단계에 있어서도 시리얼 ATA 진영에서는 데스크탑 사용자들에게 즉각적인 이익을 줄 수 있다고 한다. 또한 더 나아가 SCSI의 유지 비용과 비교 시 30% 이상 저렴한 시스템 구축에 가능하다고 하니 앞으로 좀 더 지켜봐야 될 것으로 보인다.
[케이블 길이 비교]
[전원 케이블 모습과 SATA 케이블]
시리얼 ATA 케이블은 향상된 시스템 공기 흐름과 작은 폼팩터 및 소비자 가전 박스 등과 같은 혁신적인 시스템 설계를 위해 보다 얇고 긴 케이블을 사용할 수 있는데, 케이블은 폭이 약 7mm에 총 길이 1m를 사용할 수 있다고 한다. 그리고 가장 중요한 점은 패러럴의 경우 하나의 케이블에 두 개의 하드디스크를 장착하여 사용할 경우 전송률의 한계에 접해 제대로 된 속도를 구현하지 못했지만, 시리얼 ATA의 경우 하나만 사용하므로 다른 하드디스크의 사용에 따른 속도 저하 현상이 발생되지 않는다. 또한 윈도우 내에서 쉽게 연결할 수 있는 Hot Pluggable 기능으로 인하여 USB 장치나 IEEE-1394 장치처럼 PC를 사용하는 도중에 자유롭게 연결할 수 있다.
[케이블 연결 모습]
사진과 같이 상당히 간단해진 것을 확인할 수 있는데, 여름철 케이스 내부의 열을 걱정할 필요는 없을 것 같다. 위의 방식은 시게이트에서 판매되는 제품에 우선적으로 적용된 것이고, 현재 국내 시장에서는 맥스터와 웨스턴 제품은 기본 폼에 기존 IDE 하드디스크와 같은 방식의 전원 커넥터를 부가적으로 제공하고 있다.
[Maxtor 시리얼 전원과 일반 IDE 4핀 전원을 가지고 있다]
[Western Digital 하단 모습]
제품의 후면에는 시리얼 인터페이스 전원과 일반적으로 사용하는 4핀의 전원 단자를 갖추고 있다. 이는 별도의 전원 어댑터를 사용하지 않더라도 제품 사용에 문제가 없다는 것으로 기존 사용자에 대한 제조사의 배려로 생각할 수 있는 부분이다.
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Serial ATA 인터페이스의 이점 (Western Digital 제공)
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테스트에 사용된 4종의 컨트롤러 소개 # 1
이번에는 메인보드나 PCI 방식의 컨트롤러에 대하여 확인할 수 있도록 사진을 통하여 준비하였다. 사진과 함께 스펙을 살펴보며 각 제품들이 어떠한 특징이 있는지 살펴보도록 하자.
1. PCI 방식의 저렴한 컴퓨마트 Tomahawk CM-2150R
| 제 품 명 | Tomahawk CM-2150R |
| 인터페이스 | PCI |
| 컨트롤러 | Silicon Image Sil3112A |
| 포트 수 | 2개(Dual Channel) |
| RAID 지원 | RAID 0(Stripe), RAID 1(Mirror) |
| ROM BIOS | 부트 장치 선택 및 RAID 구성 |
| Big Drive 지원 | 지원 |
| 운영체제 | Windows 98/NT/2000/XP 및 MacOS 8.6 |
| Hot Swap | 지원 |
| 가격 | 48,000원 |
| 제품 문의 | (주)컴퓨마트 (http://www.compumart.co.kr) |
Tomahawk CM-2150R은 PCI 슬롯에 카드 타입으로 장착하는 추가 Serial ATA 컨트롤러 카드로 업그레이드를 위한 고성능의 Serial ATA 하드디스크를 사용하기 위한 컨트롤러이라 할 수 있다. 이 제품의 특징은 저렴한 가격에 레이드를 지원하는 것으로 누구나 쉽게 구입하여 기존 제품에서 사용이 가능한 이점이 있다.
[Sil3112A PCI-Serial ATA 컨트롤러]
사용되는 Serial ATA 컨트롤러 칩은 Silicon Image의 Sil3112A이다. Sil3112 시리즈는 PCI 인터페이스를 Serial ATA로 변경하는 칩으로 2 포트의 Serial ATA를 지원한다. Sil3112A는 각 채널을 1.5Gbps 수준의 속도로 데이터 전송을 할 수 있으며 Hot Swap 기능을 지원하여 서버와 같이 전원을 끌 수 없는 시스템에서 장치를 추가-제거할 수 있다. 이 칩에 대한 자세한 정보는 여기를 누르면 볼 수 있다.
[2개의 Serial ATA 장치를 연결할 수 있다]
제공되는 2개의 Serial ATA 포트에는 각 1개의 Serial ATA 하드디스크를 장착할 수 있다. 2개의 Serial ATA 하드디스크를 연결할 경우 Silicon Image Medley Software RAID 기능을 사용할 수 있으며 RAID 0(Stripe) 또는 RAID 1(Mirror)를 지원한다. 또한 137GB 이상의 하드디스크, 일명 Big Drive를 지원하므로 160GB 이상의 하드디스크를 장착하는데 전혀 지장이 없다.
[다양한 기능의 BIOS]
내장된 BIOS는 Serial ATA로의 부트 기능을 지원하며 RAID 설정을 가능하도록 한다. 메인보드에서 최초 부트 설정을 SCSI로 설정하고 Serial ATA 컨트롤러의 BIOS에서 Serial ATA 하드디스크로의 부트를 가능토록 설정하면 이후 Serial ATA 하드디스크로 부팅이 가능하다. 운영체제 지원 또한 Windows 98 이후의 Windows 9x, Windows NT 4.0 이후의 Windows NT 계열 운영체제, Linux 및 MacOS를 지원한다.
[컨트롤러 패키지(좌), Serial ATA 케이블(우)]
[드라이버 CD(좌), 한글 설명서(우)]
내용물은 Serial ATA 케이블 2개와 드라이버 CD 1장, 한글 사용 설명서로 구성된다. 일부 운영체제는 운영체제 설치 전 드라이버를 요구하므로 별도의 디스켓에 드라이버를 저장할 필요가 있으며 카드 설치 및 설정은 어렵지 않으므로 이러한 점만 주의하면 고성능의 Serial ATA 하드디스크를 사용할 수 있다.
2. MSI 875PNeo Promise PDC20378 컨트롤러
MSI 875PNeo 메인보드의 경우 풀 스팩을 사용하고 있어 총 2개의 SATA 컨트롤러를 사용하는데, 그 중에 Promise 컨트롤러는 최근에 판매되는 865P 계열의 메인보드에 많이 채용이 된다. 아래의 사진은 MSI 875PNeo 제품에 사용된 Promise PDC20378 칩의 모습으로 양쪽의 SATA 커넥터를 사용할 수 있다.
[Promise PDC20378]
위의 사진과 같이 Promise 컨트롤러는 메인보드에 내장되어 있는 경우가 많으며, 별도의 PCI 컨트롤러로도 판매가 되고 있다고 한다.
[4채널 지원의 Promise 컨트롤러]
[Promise Logo]
메인보드에 장착되어 있는 컨트롤러의 경우 칩셋 주위에 있는 커넥터가 해당되는 컨트롤러의 제어를 받게 되는 것으로 테스트에 사용된 MSI 875PNeo 메인보드의 경우 두 가지 종류의 SATA를 사용할 수 있다.
테스트에 사용된 4종의 컨트롤러 소개 # 2
3. MSI 875PNeo Intel ICH5R
인텔의 칩은 더 이상의 설명이 필요 없을 정도로 메인보드 리뷰나 신제품 소개를 통하여 알려진 것으로 ICH5R이라고 불리우는 칩을 통하여 SATA RAID를 사용할 수 있다. 역시 2개의 채널을 사용하게 되며, 해당 메인보드의 바이오스 설정을 통하여 사용 유무를 결정할 수 있다.
[Intel 875P의 다이어그램]
[Intel ICH5R]
Intel이 Bridge 방식 칩셋 구조에서 Hub 방식 칩셋 구조로 변경한 Intel 810 이후 디스크, 오디오, PCI, USB를 관리하는 칩인 ICH는 총 6번 변경되었다. 그 가운데 일반인에게 널리 알려진 ICH는 총 4종(ICH, ICH2, ICH4, ICH5)으로 매번 커다란 변경이 있어 왔다. Intel 875P부터 새로 적용된 최신형 ICH인 ICH5(82801EB) 및 ICH5R(82801ER) 또한 기존에 지원되지 않던 Serial ATA 지원 기능이 추가되면서 커다란 발전을 이루었다. 아래의 표를 통하여 ICH0부터 ICH5까지의 대략적인 특징을 확인할 수 있다.
| ICH0 | ICH | ICH2 | ICH4 | ICH5 | |
| 공식 명칭 | 82801AB | 82801AA | 82801BA | 82801DB | 82801EB/ER |
| ATA 지원 | ATA/33 | ATA/66 | ATA/100 | ATA/100 | ATA/100 SATA 150 |
| USB 지원 | USB 1.1 | USB 1.1 | USB 1.1 | USB 2.0 | USB 2.0 |
| RAID 지원 | 비지원 | 비지원 | 비지원 | 비지원 | 지원(ER) |
Serial ATA는 Intel이 적극적으로 추진하고 있는 차세대 디스크 인터페이스로 현재의 Parallel ATA의 단점인 넓은 케이블, 짧은 케이블 길이, 낮은 속도 문제를 해결하는 새로운 규격으로 잘 알려져 있다. 훨씬 좁아진 케이블 폭은 다른 장치 및 공기 순환을 방해하지 않으며 케이블 길이 또한 길어져 큰 케이스를 사용하는데 제한 사항이 사라졌다. 그 이외에도 최초의 Serial ATA 규격은 150MB/s의 데이터 전송 속도를 보유하므로 현재 Intel 공식의 Parallel ATA 규격의 최대 속도인 100MB/s 보다 50% 정도의 향상된 속도를 보유한다. 이것이 바로 인텔에서 공식적으로 밝히고 있는 내용이다.
4. 무지테크의 HighPoint RocketRAID 1540
무지테크에서 판매를 하고 있는 컨트톨러인 RocketRAID 1540은 일반 사용자들이 기존 시스템에서 하드디스크의 용량을 업그레이드하거나 간단한 성능 개선을 위한 방법을 제공하는 제품이라 할 수 있다. 간단하게 제품의 구성을 사진을 통하여 확인할 수 있다.
| 제 품 명 | RocketRAID 1540 |
| 인터페이스 | PCI |
| 컨트롤러 | Highpoint HPT374 |
| 포트 수 | 4개 (4 Channel) |
| RAID 지원 | RAID 0(Stripe), RAID 1(Mirror), RAID0+1, JBOD |
| ROM BIOS | 부트 장치 선택 및 RAID 구성 |
| Big Drive 지원 | 지원 |
| 운영체제 | Windows 98/ 98SE/ ME/ NT4.0/ 2000/ XP Linux (SuSE, Red Hat, Caldera, Turbo), and FreeBSD등 제공 |
| 가격 | 196,000원 |
| 제품 문의 | (주)무지테크 <www.muji.co.kr> |
[Highpoint HPT374 컨트롤러]
내장된 BIOS는 Serial ATA로의 부트 기능을 지원하며 RAID 설정을 가능하도록 한다. 메인보드에서 최초 부트 설정을 SCSI로 설정하고 Serial ATA 컨트롤러의 BIOS에서 Serial ATA 하드디스크로의 부트를 가능토록 설정하면 이후 Serial ATA 하드디스크로 부팅이 가능한 것은 다른 제품과 동일하다고 할 수 있다. 이 제품의 특징은 4 채널의 시리얼 하드디스크 사용이 가능하다는 것과 RAID 0(Stripe), RAID 1(Mirror), RAID0+1, JBOD을 지원한다는 점이다. 운영체제 지원의 경우 다른 저가형 제품들에 비하여 상당히 우수하다고 할 수 있는데, Windows 98 이후의 Windows 9x, Windows NT 4.0 이후의 Windows NT 계열 운영체제, Linux 및 MacOS를 지원을 통하여 사용자가 원하는 O/S에서 장착 사용이 가능하다.
[각각 2채널씩 4개의 채널을 사용할 수 있다]
[제공되는 드라이버와 Serial ATA 케이블]
[영문 사용 설명서]
내용물은 Serial ATA 케이블 4개와 드라이버 플로피 3장, 영문 사용 설명서로 구성된다. 일부 운영체제는 운영체제 설치 전 드라이버를 요구하므로 제공되는 디스켓은 유용하게 사용할 수 있으며, 카드 설치 및 설정은 어렵지 않으므로 이러한 점만 주의하면 고성능의 Serial ATA 하드디스크를 사용할 수 있다. 특히 이 제품은 기존의 ATA 133 하드디스크를 변환하여 사용하는 사용자를 타겟으로 판매되는 것으로 별도로 판매되는 RocketHead100을 구입하여 사용하면 된다.
테스트 환경과 진행 방향
테스트 환경
| H/W Setup | |
| CPU | Intel Pentium4 3.0 |
| Mainboard | MSI 875PNeo |
| Memory | Geil PC3200 DDR SDRAM 512MB * 2 |
| VGA | ATi AIW Radeon |
| Power Supply | 에너맥스 350W |
| SCSI CARD | 아답텍 29160 |
| HDD #1 | Western Digital SATA WD360 (36.7GB) |
| HDD #2 | 시게이트 치타 15,000rpm (1세대) |
| 컨트롤러 | 컴퓨마트 Tomahawk CM-2150R, 무지테크 HighPoint RocketRAID 1540 |
| CD-ROM | 삼성 52배속 |
| O/S | 영문 윈도우 XP Pro(서비스팩 1) |
[MSI 875PNeo]
[Western Digital 360]
| 제 품 명 | WD360GD |
| 제 조 사 | Western Digital |
| 공 급 사 | 아치바코리아 |
| 인터페이스 | SATA (Serial ATA) |
| 크 기 | 25.4 x 147.0 x 101.6 mm(HxLxW) |
| 외부전송률 | 150MB/s |
| 용 량 | 36.7GB |
| 섹터크기 | 512KB |
| 버 퍼 | 8MB |
| 디스크 회전 속도 | 10,000 rpm |
| MTBF | 1,200,000h |
| 플래터 | 1 |
| 평균 탐색 시간 | 5.2ms |
| 문 의 처 | 아치바코리아 (080-722-1922) |
| 가 격 | 22만원 (부가세 포함) |
테스트 방향
위의 테스트 환경에 대하여 의문을 제기하는 사용자가 많을 것이다, 높은 CPU를 사용하여 테스트 결과 중 Disk Winbench를 결과를 활용할 수 없는 것과 64bit 컨트롤러를 사용한 결과가 없기 때문이라 생각된다. 또한 SCSI 제품을 통한 비교 자료도 포함되지 않았기 때문이다. 하지만, 단순히 동일한 시스템에서 동일 조건으로 환경을 설정하여 사용된 SATA 컨트롤러만 달리하여 측정하여 각각의 컨트롤러의 성능을 확인하기 위한 것임을 이 벤치의 목적임을 고려할 필요가 있을 것이다. (각각의 컨트톨러에서 동일한 CPU 메모리 메인보드 사용으로 동일 조건을 통한 공정한 비교가 가능하다) 또한 RAID0 구성 시 4종의 컨트롤러 모두 Strip Size를 64KB로 설정하여 테스트에 사용하였으며, 모든 테스트는 3회 실시하였다.
64bit를 사용한 4 채널의 SATA RAID 성능과 SATA 하드디스크 성능이 SCSI의 차이점은 차후에 업데이트 기사 형식을 빌려 추가할 예정에 있으니 본 벤치의 목적에 맞는 결과 비교를 제품 구입과 업그레이드에 참고하여 주길 당부 드린다. 또한 메인보드별로 SATA 성능도 확인할 수 있도록 준비중에 있으니 이 역시 차후 기사에서 만나보시기를 부탁드린다.
따라서 사용자가 사용하고자 하는 시리얼 RAID 컨트롤러 선택에 도움이 될 수 있다는 것으로 이 벤치를 통하여 사용자는 구입하고자 하는 메인보드 혹은 PCI 방식의 컨트롤러 구입에 도움이 될 수 있을 것이라 예상된다.
| RAID Level 0 이란?
RAID Level 0 혹은 RAID 0는 가장 기본적인 구현방식으로 data striping이라고 많이 부른다. 이 구성의 장점은 구성된 드라이브에 데이터를 분산 저장하도록 하여 빠른 입출력이 가능하도록 하며, 최소 설정은 두 개의 동일 하드디스크로 시작할 수 있다. 일부 컨트롤러에서는 동일하지 않은 하드디스크라 하더라도 구성은 되나 안정성이 있어 다소 신뢰성이 떨어진다고 알려지기도 하였다. |
부가 기능 테스트
사용 편이성 테스트
이 테스트는 간단하게 누구나 쉽게 확인할 수 있는 것으로 핫 스왑(Hot Swap) 기능이 제대로 구현 되는지 확인하였다. 각각의 컨트롤러에 윈도우내에서 SATA 하드디스크를 장착했을 때 상황을 표로 나타낸 것이다.
| 제 품 명 | Silicon image | Promise | Intel ICH5R | Highpoint |
| 핫 스왑 | 지원 | 지원 | 반쪽지원 | 미지원 |
| 비 고 | 별도 설정 없음 | RAID 미설정시 | Legacy Mode | 없음 |
| 주의사항 | 핫 스왑 시 장치관리자를 통하여 하드웨어 변경 사항 검색을 통한 설치 | |||
결과를 보면 4채널을 지원하는 Highpoint RAID 컨트롤러에서는 핫 스왑 기능이 제대로 구현되지 않았으며, 나머지 3개의 제품 중 Promise 컨트롤러의 경우 해당 메인보드에서 RAID 기능 활성화 했을 경우 하드디스크를 장착하지 않으면 부팅 시 에러가 발생하였는데, 이는 테스트에 사용된 메인보드의 문제로 보여진다. 아무튼 나머지 3개의 제품에서는 핫 스왑 기능 사용이 가능하였으며, 이 중 Intel ICH5R의 메인보드 설정은 Native 모드가 아닌 Legacy Mode로 설정하여 확인한 것이다.(사용 시 중요한 점은 장치관리자를 통하여 하드웨어 변경 사항 검색을 해야지만, 사용이 가능하였다 Silicon image와 Promise 컨트롤러 경우에는 내컴퓨터에서 새로 고침만 하더라도 쉽게 하드디스크를 찾을 수 있으며, 쉽게 인식되는 경우를 볼 수 있다)
Intel ICH5R 핫 스왑 테스트
Intel ICH5R에서 Native 모드는 핫 스왑이 되지 않는다는 것은 이미 알려진 일이라 할 수 있으며, 핫 스왑 사용 후 하드디스크를 제거한 후에 약간의 윈도우 에러가 발생하기도 하였다. 해당되는 에러는 윈도우에서 다운 현상이 일어나기도 하였다. Legacy Mode는 IRO 14번과 15번에 해당되는 Primary IDE와 연관되는 것이다.
이 부분 역시 Intel ICH5R에서의 문제로 보여주는 좀 더 자세한 것은 아래의 테스트 진행 결과표를 통하여 확인할 수 있으며, 사용된 하드디스크는 WD 랩터이다.
| Legacy Mode | 노파티션 HDD (처음 연결) |
데이타 HDD (처음 연결) |
노파티션 HDD (두번째 연결) |
데이타 HDD (두번째 연결) |
| 1번 커넥터 | 인식 | 인식 | 인식 | 인식 |
| 2번 커넥터 | 인식 | 인식 | 인식 | 인식 |
| 사용 제거후 | 윈도우 정상 | 윈도우 정상 | 내컴퓨터 사용 시 윈도우 다운 | 내컴퓨터 사용 시 윈도우 다운 |
| 비 고 | 핫 스왑 시 장치관리자를 통하여 하드웨어 변경 사항 검색을 통한 설치 | |||
위의 결과대로라면 Intel ICH5R의 문제점이 무엇인지 확인이 가능하다고 할 수 있다. 특히 시게이트 SATA 제품의 경우에는 Native 모드를 지원하고 있어 Intel ICH5R에서는 사용에 여건을 받는다고 할 수 있으며, WD 렙터의 경우는 핫 스왑 기능을 사용하여 하드디스크 파일을 복사할 수 있으나 문제는 사용 후 장치관리자 정보 변경 시 윈도우 다운되는 현상이 발생하였다. 그 이후에 핫 스왑 후 장치관리자를 새로 고침(또는 내컴퓨터 사용 시) 하려고 하면 파티션을 잡지 않은 하드디스크의 경우와 데이터가 있는 하드디스크의 핫스왑 사용 후 새로 고침 시 모두 윈도우가 다운되는 현상이 발견되었다. 결론을 내리면 핫 스왑 사용 연결 후 윈도우에서 SATA를 제거하게 되면 윈도우가 다운되는 현상이 발견된다는 것이다. 참고로 현재까지 인텔에서 밝히고 있는 내용을 보면 물리적으로 급작스러운 하드디스크 교체를 위한 핫 스왑은 지원이 되지 않고 있다고 한다. 하지만, 이 부분은 SATA 규약과는 다른 모습을 보여주는 부분이라 하겠다. 이러한 현상은 메인보드의 바이오스 업데이트나 인텔에서 제공되는 패치를 통하여 해결이 필요하지 않을까 예상이 된다.
그러면 같은 방법으로 다른 컨트롤러에서는 어떻게 반응을 보이는지 확인하도록 하자.
Silicon image 핫 스왑 테스트
| Silicon image | 노파티션 HDD (처음 연결) |
데이타 HDD (처음 연결) |
노파티션 HDD (두번째 연결) |
데이타 HDD (두번째 연결) |
| 1번 커넥터 | 인식 | 인식 | 인식 | 인식 |
| 2번 커넥터 | 인식 | 인식 | 인식 | 인식 |
| 사용 제거후 | 윈도우 정상 | 윈도우 정상 | 윈도우 정상 | 윈도우 정상 |
| 비 고 | 내컴퓨터에서 새로고침을 하거나 자동으로 인식 | |||
Silicon Image를 사용하고 있는 컴퓨마트의 Tomahawk CM-2150R에서는 핫 스왑 기능 사용이 전혀 문제가 없음을 확인할 수 있다. 테스트에 확인한 것과 마찬가지로 데이터가 있는 하드디스크를 연결하여 데이터를 복사한 후 하드디스크를 분리하여도 윈도우상에서는 아무런 문제가 발생하지 않았다.
Promise 핫스왑 테스트
| Promise | 노파티션 HDD (처음 연결) |
데이타 HDD (처음 연결) |
노파티션 HDD (두번째 연결) |
데이타 HDD (두번째 연결) |
| 1번 커넥터 | 인식 | 인식 | 인식 | 인식 |
| 2번 커넥터 | 인식 | 인식 | 인식 | 인식 |
| 사용 제거후 | 윈도우 정상 | 윈도우 정상 | 윈도우 정상 | 윈도우 정상 |
| 비 고 | 내컴퓨터에서 새로고침을 하거나 자동으로 인식 | |||
Promise PDC20378 컨트롤러에서의 테스트 결과 역시 문제가 되지 않았다. 즉 핫 스왑 사용이 자유롭다는 것을 의미한다고 하겠다.
설정 화면 이용 편의성 확인
여기서는 각 컨트롤러 별로 바이오스 화면을 통하여 간단히 확인할 수 있도록 준비한 것으로 대부분의 제품이 비슷한 구성을 가지고 있어 설정에는 불편이 없다고 하겠다.
1. PCI 방식의 저렴한 컴퓨마트 Tomahawk CM-2150R
[초기 설정 모습]
[RAID 설정]
[RAID 구성 모드 선택]
[설정 후 모습]
컴퓨마트 Tomahawk CM-2150R의 바이오스 설정 화면은 일반적으로 많이 사용되는 파란색의 색상이 아니라 흰색의 바이오스 설정 화면을 가지고 있다. 설정에 관한 것은 쉬운 영어로 되어 있어 누구나 설정할 수 있으며, 제공되는 사용 설명서을 통하여 확인이 가능하다.(테스트에 사용된 모니터 상태가 좋지 않아 사진 상태가 고르지 못한 점 이해 바란다)
설정 화면 이용 편의성 확인
2. MSI 875PNeo Promise PDC20378 컨트롤러
[초기 설정 모습]
[RAID 모드 설정]
[설정 후 상태 화면]
Promise 컨트롤러 사용 시 중요한 점은 메인보드 바이오스에서 RAID와 싱글 모드를 설정을 한 후에 하드디스크를 사용할 수 있다. 설정에 관한 것은 초기 메인 메뉴에서 5개의 항목을 통하여 확인이 가능하고 하드디스크를 2개 연결하여 설정 시 RAID를 구성하여 사용이 가능하다. 레이드 구성 후 설정 모드를 직접 화면을 통하여 알 수 있는 구조로 되어 있다.
3. MSI 875PNeo Intel ICH5R
[초기 설정 모습]
[RAID 설정 과정]
[RAID 설정 후 모습]
위의 설정은 Intel ICH5R에 관한 것으로 특이하게 검정색의 설정 화면을 가지고 있다. 해당 모습은 RAID0 Strip 모드에 관한 것으로 사진을 통하여 확인할 수 있는 것으로 Strip 크기에 따라 설정 방법이 명시되어 있다. 일반적으로 사용 설명서를 통하여 명시되어 있는 것과 달리 사용자가 직접 화면을 통하여 설정할 수 있는 이저밍 있으며, 초기 메뉴는 4가지로 구성이 되어 있다. ICH5R의 메인보드 바이오스 설정에서는 Native 모드, Legacy Mode로 사용자가 선택할 수 있다. 보다 자세한 것은 메인보드에 제공되는 설명서에 명시되어 있다.
4. 무지테크의 HighPoint RocketRAID 1540
[초기 설정 모습]
[RAID 모드 선택]
[RAID 이름 입력]
[RAID 구성 하드디스크 선택]
[설정 완료 모습]
Highpoint 바이오스의 경우 이미 우리에게 친숙한 설정으로 사진에서 볼 수 있는 것과 같이 ATA 133으로 하드디스크가 인식되는 것을 확인할 수 있다. RAID 설정은 다른 SATA 컨트롤러와 달리 4가지 구성이 가능하며, RAID0, RAID1, RAID0+1, JBOD로 설정 할 수 있다. 이 제품은 4채널 RAID를 지원하는 이점을 가지고 있다.
2채널 RAID 성능 테스트
전체 전송률 비교
이 테스트는 두 가지로 나누어 확인할 수 있도록 준비하였으며, 각각의 항목에서 전송률 비교를 컨트롤러 별로 할 수 있도록 하였다. 전체 전송률에서는 아무래도 속도가 중요하므로 RAID0으로 설정하여 전체 용량에서의 성능을 알아볼 수 있다.
Sandra 2003
읽기 모드에서는 실리콘 이미지 칩을 사용한 컴퓨마트 Tomahawk CM-2150R PCI 컨트롤러가 가장 빠르게 나타났고, 쓰기 모드에서는 Promise 컨트롤러가 가장 빠르게 나타났다고 평가할 수 있다. 산드라에서의 결과는 동일한 조건에서 평가한 것으로 각 컨트롤러간의 성능 차이를 볼 수 있는 테스트라 하겠다.
여기서 우선적으로 봐야 되는 결과는 읽기 전송률 중 최고 속도라 할 수 있다. 반면 대역폭 한계로 인하여 랩터 하드디스크 2개를 묶어 RAID0으로 구성한 것과 한 개의 랩터 하드디스크를 사용한 값과의 차이가 두 배에 못 미치는 결과를 보이고 있는 것 또한 고려될 필요가 있다.
HD Tach 2.61
역시 산드라 2003에서의 결과와 마찬가지로 읽기 모드에서는 컴퓨마트 Tomahawk CM-2150R PCI 컨트롤러가 가장 빠르게 나타났고, 쓰기 모드에서는 Intel ICH5R 컨트롤러가 가장 빠르게 나타났다고 평가할 수 있다. HD Tach 2.61에서의 성능을 종합하여 본다면 산드라에서의 결과는 컴퓨마트 Tomahawk CM-2150R PCI 컨트롤러가 가장 우수한 성능을 보이고 있다고 할 수 있으며, 두 번째는 Intel ICH5R 컨트롤러가 우수한 성능을 보였다. 하드디스크의 성격상 가장 중요한 것은 전송률 결과라 할 수 있다. 위 결과를 토대로 정리하면 2개의 랩터 하드디스크를 RAID 0으로 묶으면 최대 110~120MB/s의 전송속도를 기대할 수 있는 것을 알 수 있다.
참고로 해당 컨트롤러 중 PCI 방식으로 판매가 되는 Promise나 Silicon Image 컨트롤러는 66MHz의 동작 지원이 될 경우 최상의 효과를 발휘할 수 있다고 하나 일반적으로 사용되는 66MHz 슬롯을 지원하는 메인보드를 사용하는 경우가 드물어 테스트에 포함하지 않았으나 차후 추가 성능 비교를 통하여 종합적으로 평가할 수 있도록 하겠다. 전송률 전체적인 결과는 Disk Winbench 99에서 확인이 가능하므로 이 부분에서의 결과는 동일한 테스트 환경이 다른 메인보드를 사용하고 CPU만을 동일하게 할 경우에서의 결과로 차후 업데이트 하여 볼 수 있을 것이다.
아래의 그래프는 HD Tach 2.61에서 얻을 수 있는 것으로 직접 확인이 가능하며, 사용된 하드디스크는 WD 랩터이다.
[Silicon Image 전송률 - WD Raptor RAID0]
[Promise PDC20378 전송률 - WD Raptor RAID0]
[Intel ICH5R 전송률 - WD Raptor RAID0]
[Highpoint 전송률 - WD Raptor RAID0]
실제 파일 쓰기 성능 비교
하드디스크의 전송률 다음으로 성능을 확인 할 수 있는 방법은 실제 하드디스크에 쓰기를 테스트하는 것이다. 파일의 개수에 차이가 발생하는 이유는 파일의 크기에 따라 쓰기 속도에 차이를 보이기 때문이다. 매번 리뷰를 통하여 사용하는 방법대로 진행을 하였으며, 원본 하드디스크는 SCSI 15,000rpm 제품을 사용하였다. (파일 쓰기와 읽기에 사용된 용량은 형평성을 고려하여 동일한 방법으로 테스트를 진행하였음을 잊지 말도록 하자.
| 파일 쓰기 | 컴퓨마트 Silicon |
무지테크 Highpoint |
Intel ICH5R |
Promise PDC20378 |
| Big 90MB(파일 2개) | 1초 60 | 2초 91 | 1초 85 | 1초 99 |
| Middle 90MB(파일 27개) | 2초 87 | 2초 64 | 2초 55 | 2초 51 |
| Small 90MB(파일 6,647개) | 21초 36 | 23초 50 | 23초 55 | 24초 36 |
| 300MB (이미지 파일) | 9초 31 | 9초 99 | 9초 19 | 8초 99 |
| 650MB (DAT파일) | 18초 35 | 18초 51 | 18초 55 | 18초 16 |
웨스턴 제품은 일단 하나의 제품을 사용했을 경우 속도가 상당히 빠르다는 것을 확인한 바 있으며, 두 개의 하드디스크를 RAID0으로 설정하여 사용했을 경우 단순한 파일 복사에서는 많은 차이를 확인하지 못했다. 성능 차이가 날 수 있는 테스트는 차후 업데이트될 기사에서 한번 더 테스트를 통하여 소개할 수 있도록 예정에 있으니 양해 부탁드린다.
아무튼 결과를 보면 단순하게 확인할 수 있는 파일 쓰기에서는 각 컨트롤러별로 많은 차이를 보이지 않는 결과를 나타내고 있다고 볼 수 있으나 수치적으로 평가한다면 컴퓨마트 제품과 Promise 컨트롤러가 빠르게 나타났다고 할 수 있다.
액세스 타임 비교
액세스 타임 역시 Sandra 2003과 HD Tach에서의 결과를 통하여 어느 컨트롤러에서의 성능이 우수한지 가늠할 수 있도록 준비하였다.
일단 산드라 2003에서의 결과는 5ms로 동일하게 나타났고, HD Tach 2.61에서의 결과는 인텔 ICH5R에서 테스트한 값이 가장 우수하게 나타났다. 해당 값들은 3회 측정한 값을 평균으로 산출한 것으로 1회 측정한 값과 차이가 날 수 있다.
4채널 RAID 성능 비교
이 테스트는 앞서 설명한 무지테크의 4채널 컨트롤러를 사용하여 2채널 RAID와 4채널 RAID 간에 성능 차이를 확인할 수 있는 부분이다. 참고로 무지테크의 RocketRAID 1540 컨트롤러는 ATA 133 하드디스크를 SATA로 변환하여 사용할 경우 유리하다고 한다.
결과를 보면 ATA 133의 인터페이스를 사용하고 있는 Highpoint 컨트롤러의 성능이 전송률 부분에서 크게 차이가 나지 않는다고 할 수 있는데, 이는 단순히 32bit PCI 시스템에서 사용한 테스트 결과라 할 수 있다. 하지만 중요한 점은 우리가 흔히 사용하는 패러럴 타입의 하드디스크를 시리얼로 변환하여 레이드를 구성한다면 효과를 얻을 수 있다는 점이라 할 수 있다.
참고로 앞서 언급한 바와 같이 4채널 레이드 성능 중 64bit PCI에서의 성능은 다른 컨트롤러가 입고되면 추가적으로 업데이트를 하도록 하겠다.
액세스 타임
액세스 타임 역시 Sandra 2003과 HD Tach에서의 결과를 통하여 어느 컨트롤러에서의 성능이 우수한지 가늠할 수 있도록 준비하였다.
재미있는 결과라 할 수 있는데, 액세스 타임에서는 이상하게도 4채널 레이드 성능이 빠르게 나타나는 것을 볼 수 있다. 일반적으로 레이드 구성을 하더라도 액세스 타임은 벤치마크 수치상 차이를 보이지 않는 경우가 대부분이나 랩터를 사용한 레이드 구성에서는 4채널 사용이 유리하다고 판단할 수 있는 결과라 하겠다.
하위 호환성 테스트
하위 호환성 테스트가 의미하는 것은 간단하게 패러럴 타입의 하드디스크를 SATA로 변환하여 사용할 경우의 성능 저하가 있는 것인지 확인할 수 있는 테스트라 하겠다. 따라서 간단하게 확인할 수 있는 전송률 테스트를 통하여 알아보았으며, PATA를 SATA로 변환하여 사용하는 것이 중요한 것은 기존의 메인보드에서 IDE 포트의 확장을 통하여 폭 넓은 사용이 가능하다는 측면에서 반가운 일이라 할 수 있을 것이다. 참고로 기존의 845PE 메인보드 중 SATA를 하나의 채널만 지원하는 경우가 있는데, 이 제품의 경우는 기존 IDE IRQ를 사용하므로 Secondary Master를 사용할 수 없는 대신에 SATA를 사용할 수 있게 하는 경우가 있다. 따라서 근본적인 해결은 PCI 방식의 컨트롤러를 사용하여 IDE 포트를 확장하는 것이 좋은 방법이 될 것이다.
[ABIT 메인보드 제공]
[PATA를 SATA 변환 커넥터]
핫 스왑 - PATA HDD를 SATA로 변환할 경우 전송률
PATA 삼성 80GB 7,200rpm 제품을 사용하여 PATA를 단순히 SATA 변환하여 SATA 컨트롤러별로 성능 저하가 있는지 확인하는 테스트이다. 사용된 SATA 변환 커넥터는 ABIT 메인보드에 제공되는 것으로 아래의 모습을 취하고 있다. 이 변환 커넥터에는 Marvell 88i8030 칩이 사용된 것으로 동일 칩셋을 사용한 변환 커넥터가 시중에서 현재 2만원 후반대에 판매가 되고 있다. 테스트 결과는 읽기 모드에서만 진행을 하였다.
[PATA 100 전송률 전송률]
[Silicon Image SATA 변한 전송률]
[Promise SATA 변환 전송률]
해당 결과를 보기 전에 왜 두 가지 컨트롤러에서의 측정값만이 있는지가 중요하다고 할 수 있는데, 이는 다른 컨트롤러에서는 핫 스왑으로 하드디스크를 인식하지 못하여 인식이 되는 Silicon Image와 Promise 두 컨트롤러에서의 수치만을 사용하였다.
컨트롤러에 장착 - PATA HDD를 SATA로 변환할 경우 전송률
이 테스트는 동일한 하드디스크를 가지고 PC에 전원을 넣기 전에 각 컨트롤러에 PATA를 SATA로 변환한 하드디스크를 장착한 후 PC에 전원을 넣은 것으로 핫 스왑과는 달리 기본 장착된 하드디스크의 성능을 확인하는 것으로 컨트롤러 별 성능 저하를 확실히 확인할 수 있는 부분이라 하겠다. 사용된 하드디스크 역시 앞서 테스트에 사용된 PATA 삼성 80GB 7,200rpm 제품이다. 테스트 결과는 읽기 모드에서만 진행을 하였다.
[Highpoint SATA 기본 설정 전송률]
[Intel ICH5R SATA 기본 전송률]
테스트 결과 각 컨트롤러 별로 PATA 하드디스크를 SATA로 변환하여 사용하여도 문제가 없음을 확인할 수 있다.
액세스 타임 비교
액세스 타임의 결과는 HD Tach 2.61에서의 수치로 사용하였으며, 측정 방법은 기본 설정 즉 핫 스왑과는 달리 기본 장착된 하드디스크의 성능을 확인하는 것으로 컨트롤러 별 성능 저하를 확실히 확인할 수 있는 부분이라 하겠다.
액세스 타임은 많은 차이를 보이지 않지만, 패러럴 타입의 하드디스크가 SATA로 변환하여 테스트한 값에서 Intel과 무지테크에서의 액세스 타임이 근소한 수치로 빠르게 나타났다. 중요한 점은 패러럴 타입의 하드디스크를 SATA로 사용할 경우 액세스 타임에서의 차이가 없다는 것을 보여주는 결과라 하겠다.
인텔의 핫 스왑 미지원은 상당히 큰 아쉬움!
이 테스트를 통하여 말하고자 하는 것은 각각의 SATA 컨트롤러 별 성능을 확인하는 것이 테스트 수치를 통하여 어느 컨트롤러 사용이 유리한지 확인할 수 있는 계기가 되었으리라 본다.
첫 번째로 PCI 방식이 별도 컨트롤러를 사용하는 것이 기존 시스템을 사용하고 있는 사용자들에게 금전적인 이익을 줄 수 있는 부분이라 하겠다. 성능은 이미 테스트를 통해서 확인한 바와 같이 만족스러운 수준에 있다고 볼 수 있으며, 특히 이번 테스트에 사용된 컴퓨마트 Tomahawk CM-2150R Silicon image PCI 컨트롤러는 시장 판매 가격이 저렴하고, 성능도 만족스러운 수준이라 평가할 수 있다.
두 번째는 Silicon Image 컨트롤러는 RAID 구성하여 실제 파일 쓰기 속도에서 우수한 성능을 보이고 있는 제품으로 핫 스왑 사용에도 문제가 없음을 확인할 수 있었다. Promise PDC20378 컨트롤러는 최근애 판매되는 메인보드에 많이 사용되는 것으로 메인보드에 내장한 컨트롤러가 PCI 방식의 컨트롤러보가 가격이 저렴한 이점이 있으므로 Primise 컨트롤러는 PCI 방식보다는 메인보드에 장착되어 있는 것을 사용하기를 권한다.
세 번째는 무지테크에서 판매하는 SATA 4채널 컨트롤러는 일반 사용자를 위한 컨트롤러라기 보다는 고급 사용자를 위한 것으로 기존 사용자들에게 SATA를 사용할 수 있도록 도와주는 제품이라 할 수 있을 것이다. 이 제품의 가장 큰 특징은 4채널 RAID 지원으로 안정적인 하드디스크 사용을 원하는 경우에 최적의 효과와 레이드 구성으로 인한 빠른 속도를 경험할 수 있을 것이다.
마지막으로 인텔의 ICH5R SATA는 테스트를 통하여 기본 성능이 우수한 것을 알 수 있으나 핫 스왑 기능이 지원되지 않기 때문에 메인보드의 업그레이드를 통하여 SATA 하드디스크를 사용하려는 사용자들은 주의해야 할 필요가 있다. 일반적인 상황에서는 핫 스왑 기능을 사용하는 경우가 적다고 이야기 할 수도 있겠지만, SATA가 가지는 매력중 핫 스왑이 차지하는 비중이 결코 작다고 이야기 할 수는 없기 때문이다.
[GMC NEO Classic]
게다가 아직도 하드디스크는 주요한 데이터 이동수단중의 하나라는 것은 부정할 수 없다. 일례로 GMC에서는 Neo Classic에 PATA 방식으로나마 케이스 외부에서 하드디스크를 직접 연결할 수 있도록 마련해 두었었는데, 당시 소비자들의 반응은 꽤 긍정적이었다. 번거로운 PATA 방식으로도 좋은 반응을 얻을 수 있었는데, SATA라면 두 말할 필요가 없을 것이다. 미래가 어떻게 변할지는 아무도 알 수 없는 것이다. 케이스에서 USB 포트가 기본으로 지원되기 시작한 것이 불과 2년이 채 되지 않는데, 얼마 후의 가까운 미래에 SATA 포트가 외부에서 기본적으로 지원되지 말라는 법이 어디에 있겠는가? 결국 인텔의 핫 스왑 미지원은 SATA의 활용에 일정부분 제약이 되는 부분일 수 밖에 없는 것이다.
[핫 스왑의 가능성을 생각할 때
또한, 굳이 CPU를 비롯한 시스템 전반의 업그레이드가 필요치 않은 상황의 사용자들이라면 SATA의 사용을 위해 굳이 큰 비용을 들여 SATA 지원 메인보드로 업그레이드를 하기보다는 PCI 방식의 컨트롤러를 이용하는 것도 하나의 좋은 방법이라 하겠다.
사족 : 이번 벤치는 간단하게 컨트롤러의 성능을 확인한 것으로 6월달 정도에 진행될 벤치마크에서는 PATA 하드디스크를 SATA로 변환하여 RAID 구성 시 성능 확인과 SATA 하드디스크 RAID 구성 시 보여주지 못했던 부분등을 중점으로 다룰 예정에 있다
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