CFexpress DIY 총 정리

먼저 저에 대해 잠깐 소개합니다.
저는 고등학교 때 필름 카메라 시절부터 사진을 취미로 했습니다. 그리고 저는 현재 35년 가까이 IT 기기 연구 개발 분야에서 현역으로 일하는 엔지니어입니다.
일에 전념하며 살다 보니 어느새 친구들은 거의 다 은퇴했지만 아직 현역으로 일하는 것에 그저 감사히 생각하고 살고 있습니다. 인터넷 시대 답게 제가 지금 사는 곳은 한국이지만 일하는 회사는 미국의 IT 벤처기업에서 CTO로 일하고 있습니다.
참 오랫동안 사진이 취미였지만 15년 전쯤에 가지고 있던 사진 기기를 전부 정리하고 사진을 잊고 살다가 몇 년 전 캐논에서 EOS R5를 출시할 때 지금 카메라 기술은 어디까지 왔는지 호기심이 생겨서 테스트 겸 R5를 구매했다가 다시 장비들을 사 모았네요. 제가 잘하고 있는 거겠죠 ?...^^
그렇게 다시 사진을 취미로 하면서 마주하게 된 CFexpress 카드는 정말 선뜻 구입하기 어려울 정도로 비싸더군요.
아니 도대체 왜 이렇게 비싸야 하지? 도저히 이해가 되지 않는 가격이었습니다.
그러던 어느 날 인터넷에서 CFexpress DIY란 게시물을 보게 되고 안 그래도 제가 15년 전부터는 USB 저장 장치 설계 쪽 일을 했었기에 자연스럽게 깊이 빠져들게 되더군요.
평생을 엔지니어로 살아온 사람의 직업병일지 모르겠지만 이왕이면 제대로 만든 DIY 제품들을 찾아 쓰고 싶어서 이런저런 DIY 제품을 구입해서 테스트하다 보니 고가의 렌즈 값 이상의 돈을 투자하게 되더군요.
그럼에도 맘에 드는 제품이 없었습니다.
지금까지 나온 모든 DIY 제품들이 다 약간씩 문제를 가지고 있었기 때문입니다.
그래서 지금까지 들인 시간도 아깝고 차라리 직접 만드는 게 좋겠다 싶어서 회로도 작성하고 PCB 설계하고 케이스를 검토하다 보니 물리적으로 피할 수 없는 벽에 막히게 되었습니다. 양심상 차마 물리적으로 문제있는걸 외면하고 제품을 만들 수는 없으니까요. 그리고 또 한편으론 저도 피할 수 없는 나이란 한계... 과연 은퇴 후엔 무얼 하고 살아야 하지?
그렇게 크지 않더라도 은퇴 후에도 일할 수 있는 무언갈 준비해야겠단 마음으로 얼마전에 개인 회사를 설립하고 DIY 제품들이 중국산 인지라 불량도 많고 A/S도 안되는데 그동안 제가 겪었던 경험을 사진을 취미로 하는 여러분들과 공유하고 싶어서 CFexpress DIY 네이버 카페도 개설하게 되었습니다.
재미있는건 제가 지금 다니는 미국 회사의 메인 아이템이 제가 등록한 특허를 기반으로 만든 제품을 개발, 생산하고 있는데 사진 생활을 하며 떠오른 아이디어 때문이었습니다. 그런데 이번 DIY를 해보다 또 다른 아이디어가 생겨서 특허를 출원을 하고 지금 제품 개발을 하고 있습니다. 이것도 오랜 직업병인가 봅니다. 올해 늦가을쯤 사진가들을 더 편리하게 해 줄 CFexpress 리더기 제품을 출시할 계획입니다.
제 소개는 이만하고 이제 그 동안 경험했던 CFexpress DIY 총 정리를 해보겠습니다. 그 동안 제가 만들어본 DIY 제품은 주변 지인들과 지역 사진 동호회 사람들에게 만들어 준 것으로 100 여개쯤 되는것 같습니다.

그 동안 파코넷과 SLRCLUB에 CFexpress DIY에 대한 글을 몇 개 썼지만 DIY 총 정리 글 인만큼 지금까지 나온 DIY 제품들을 다 사용해 본 결과 개인적으로 추천할 제품과 그 이유에 대해 적어 보겠습니다.
1. CFexpress DIY 케이스 추천 제품

이 제품은 이름이 참 발음하기 어려운데 '智博创 Zhibochuang, 지박창' 회사에서 만든 제품입니다. 이 제품이 처음 출시 됐을 때 바로 구입했었는데 아이디어는 매우 좋았으나 제품 마감이 너무 거칠어서 사용을 포기했던 제품 입니다. 그 이후 제품 개발자와 오랫동안 대화하면서 개선을 요구 했는데 제품 개발자가 intel 출신이더군요. 엔지니어 출신이라 더 반가웠고 제품을 개선해서 잘 되길 응원했습니다. 그리고 개선된 제품이 나왔는데 아직도 마감이 좀 부족하지만 사용하는데 큰 무리는 없겠다 싶습니다.
이 제품을 제가 추천하는 이유는 이 제품만의 아이디어 때문인데 카메라 내부 소켓에 부담을 주지 않는 구조 때문입니다.
사실 제가 DIY 케이스를 직접 설계하고 생산하려 했으나 물리적인 한계 때문에 포기 했는데 이 제품은 PCB를 케이스 일부로 쓰는 아이디어로 그 한계를 극복했고 다른 DIY 케이스들이 m.2 NVMe 메모리를 비스듬히 꽂아서 발생하는 문제를 없앴기 때문 입니다.

이 제품은 위의 그림과 같이 정품 CFexpress 메모리와 동일하게 수평으로 정확하게 카메라 소켓과 접속 됩니다.

다른 제품들은 제가 물리적 한계라고 생각한걸 개의치 않고 제품화 하다보니 위 그림같이 비스듬하게 카메라에 삽입되게 됩니다.
그럼 어떤 문제가 발생하게 될까요 ? 가지고 있던 CFexpress 리더기 중에서 접촉 상태가 안좋은 제품 한개를 분해해 봤습니다.

CFexpress가 삽입되는 호스트쪽 소켓에 오랜시간 압력을 주게되면 호스트쪽 소켓이 텐션을 잃을 수 있습니다. 리더기야 얼마 안하니까 괜찮지만 호스트 소켓을 교체하는 작업은 매우 힘든 작업이기 때문에 카메라 내부의 소켓이 문제 생기면 정말 큰일이니까요. 그리고 NVMe 메모리가 꽂히는 소켓도 압박을 많이 받으면 결국 텐션을 잃게되고 접촉 불량이 생기게 됩니다. 사용한지 좀 되었는데 최근에 인식 불량이 생긴다면 NVMe 소켓의 텐션도 의심해 봐야 합니다.
디자인과 기능적인걸 다 떠나서 제게는 이게 제일 중요한 기준이었습니다.
실제로 DIY로 만든 카드를 리더기나 카메라에 삽입해 보면 호소트 소켓에 끼어지는 느낌은 Zhibochuang 제품이 가장 매끄럽습니다. 그게 이 제품의 아이디어고 구조니까요.
다른 DIY 제품을 사용하시는 분들은 카메라를 사용하지 않을 때 DIY 카드를 카메라 본체에서 빼어두길 권합니다.

그리고 이 제품의 PCB 설계는 까다로운 고속 PCIe 설계 기준을 최대한 지킨것으로 보입니다. 이 제품도 다른 제품들 같이 홀을 뚫고 설계를 했으나 Differential Signal 사이사이에 GND를 넣고 부드럽게 라운드 배선 처리를 했는데 면적이 협소한 DIY 구조적인걸 감안한다면 최선을 다했다 판단 됩니다.

같은 회로라 하더라도 PCB 설계를 얼마나 잘했느냐에 따라 위 그림과 같이 신호 전달이 차이나기 때문입니다. 그래서 엔지니어들 사이에선 이것을 'Differential Signal Eye'라고 부릅니다.
Zhibochuang 사에서는 최근에 Gold 제품도 내 놨는데 이 제품은 PCIe쪽 임피던스를 개선하기 위해서 4층 개판으로 제작하고 부식 방지를 위해 금 도금 처리를 한 제품 입니다.
이 제품의 단점은 아직도 더 깔끔한 접속을 위해선 줄 질 좀 필요하단 마감이 아쉽다는 것이고 개인적 취향으로 디자인도 좀...
2. CFexpress DIY 용 m.2 NVMe 메모리

구입 가능한 최고의 DIY용 메모리는 KIOXIA 256GB 메모리 입니다.
다음은 실제로 하루에 한번 EOS R5를 사용해 8K RAW로 녹화 테스트를 한 결과 입니다.
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메이커 (모델명), 8K RAW 녹화시간, 4KD 120FPS 녹화시간
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ADATA (IM2P33F3A), 04:02"(8K RAW), 05:07"(4K 120FPS 이후 에러발생)
Kingston (OM3PPDP3256B-AD), 02:12"(8K RAW), 07:48" (29':56" 4K 120FPS 풀타임 녹화)
WD (PCSN530), 00:15"(8K RAW), 00:27" (1:50" 4K 120FPS 이후 에러발생)
Samsung (Pm991a), 01:36"(8K RAW 이후 다운), 00:06"(4K 120FPS 이후 다운)
KIOXIA (BG4 256GB), 13:00"(풀타임 녹화), 07:48" (29':56" 4K 120FPS 풀타임 녹화)
Hynix (BC711), 인식 못함
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동일한 테스트 조건을 위해 카메라가 충분히 식은 상태로 하루에 한번 각 3회 테스트한 평균값 입니다.

테스트 결과 KIOXIA BG4 256GB 모델만이 EOS R5의 8K RAW 풀타임 촬영이 가능했습니다.
KIOXIA BG4 제품 스펙을 봐도 256GB, 512GB에서 Write 속도 스펙이 동일 합니다. 다른 제품들은 256GB 보다 512GB가 Write 속도가 더 빠르므로 512GB를 테스트 한다면 결과가 다를 수 있습니다.
다만 노트북 업그레이드로 나오는 2230 메모리 인지라 512GB는 다양한 제품을 구하기 어렵더군요. 그 점이 아쉽습니다.
실제로 삼성의 pm991a 256GB는 8K RAW 촬영이 실패 했지만 pm991a 512GB는 KIOXIA BG4 512GB 보다 나은 결과를 보여줬습니다.
물론 8K RAW 촬영은 현재까지 나온 카메라의 극한치이고 편집 부담도 심각하므로 전문가들도 대부분 5분 이내로 짧게 짧게 끊어서 촬영합니다. 그렇기 때문에 실 사용을 고려한다면 메모리는 자신의 사용 환경에 맞는걸 구입하는게 좋을것으로 생각합니다.
DIY에 사용되는 m.2 2230 사이즈의 메모리는 반도체 회사에서 노트북등을 만드는 대형 세트 메이커에 OEM 납품만 하므로 시중에선 새 제품을 거의 구하기 힘든 상황입니다. 결국 노트북 업그레이드할 때 나오는 중고를 구입해야 하는데 카메라는 윈도우와 같은 OS를 사용하지 않기 때문에 중고라해도 큰 문제는 없습니다. 영상 전문가라서 매일 동영상으로 풀로 메모리를 채우지 않는다면 몇 년을 써도 수명을 다 채우지 못하기 때문입니다.
다만 중고 메모리는 메모리 최적화를 한 후 사용하는게 좋습니다. 오래 사용하다 보면 TRIM안된 찌꺼기 때문에 기록속도가 점점 느려지기 때문입니다. 그리고 노트북에서 분리하다 생긴 문제인지 구입해 본 메모리 중 무려 7% 정도의 불량률이 있었습니다.
불량의 증상은 아예 인식 안되는 불량 3%, 나머지는 PC에선 인식되는데 카메라에선 인식이 안되는 문제였습니다. 확인해 보니 PCIe 레인 2개 중 1 개만 동작하는 문제였습니다. SLRCLUB 게시물에선 사진을 10장 밖에 못 올려서 그림으로 설명할 수 없네요.
중고 메모리 구입시 이점을 주의해야 합니다.
이상으로 그 동안 개인적으로 테스트 해 본 CFexpress DIY 글을 마무리 합니다.
모두 즐거운 사진 생활 되시기 바랍니다.
*** 참고로 CFexpress DIY 관련 정보를 주고 받기 위해서 네이버 카페를 개설 했습니다. 아직 글은 없지만 관심있는 분들과 정보를 교환하고 싶습니다. ( https://cafe.naver.com/cftek )