[분석] 완제품 CFexpress 메모리 벤치마크 # 1


아직도 고가인인 CFexpress Type B 메모리 성능을 테스트한 결과를 공유합니다.
과연 비싼 만큼의 성능을 가지고 있는지 ? 돈 값을 하는 제품들인지 늘 궁금했기에 회원들에게 유상으로 대여 받아서 테스트 한 결과로 어떤 업체의 입김을 배제한 테스트 임을 밝힙니다.
벤치마크 프로그램은 캐시 메모리에 의해 과장된 결과를 보이고 영상에 중요한 지속쓰기 테스트가 불가능 한 Crystalmark 프로그램은 사용하지 않았습니다.
먼저 CFexpress 메모리는 크게 3 가지 종류가 있습니다. 기초를 알아야 테스트 결과를 이해하기 쉽습니다.
1. SLC 캐시 메모리가 있는 타입 (대다수의 제품들이 이 제품들 입니다.)
이 제품은 SLC 캐시를 내장해서 순간적으로 들어오는 데이터를 속도가 빠른 SLC 캐시에 먼저 기록하고 그 다음에 속도가 느린 TLC 플래시 메모리에 기록하는 메모리로 PC용 NVMe SSD를 비롯해 대부분의 CFexpress 메모리에 사용됩니다.
아래 두 벤치마크 프로그램 결과로 보충 설명을 하겠습니다.

위 그림에서 보듯이 디스크 전체 쓰기를 통해 확인해 보면 위 제품은 전체 용량의 약 7-8%를 SLC 캐시로 사용하고 있습니다. 그 이후에도 계속 쓰기를 하니까 캐시 용량이 다 차고 그 이후부턴 지속 쓰기(Sustained Write) 속도를 알수 있습니다. 벤치마크 프로그램 특성상 지속 쓰기 속도는 굵은 라인으로 표시가 되는데 노란 줄 위치 같이 바닥보다 살짝 위가 실제 평균 속도에 가깝다고 생각하시면 됩니다.
이제 두번째 결과표를 보고 설명을 이어 가겠습니다.

위 결과에서와 같이 SLC 캐시를 사용하는 CFexpress 메모리는 순간적인 쓰기에 빠르게 대응하여 위 결과표와 같이 약 800-1300MB/sec로 데이터를 기록하고 있습니다. 그래서 SLC 캐시를 사용하는 메모리들은 캐시 크기에 따라 다르지만 1-3초 이내로 짧게짧게 연사를 하는 경우에 좋은 메모리라 할 수 있습니다. 반면에 영상 촬영의 경우 지속쓰기 성능이 중요하므로 위 결과표 대로 약 300MB/sec 정도의 성능을 가졌다 볼 수 있습니다.
참고로 영상 캐논 EOS R5 8K RAW 30fps의 경우 약 325MB/sec 정도의 성능을 필요로 하며, 니콘 Z9 8K 60fps의 경우는 약 730MB/sec의 지속 쓰기 성능을 필요로 합니다.
캐시가 있는 메모리를 Crystalmark 벤치마크 프로그램으로 돌리면 아래와 같은 결과를 보여줍니다.

Crystalmark 프로그램은 작은 데이터 읽기/쓰기를 테스트 하므로 캐시 메모리에 의한 결과 값을 체크하게 되므로 영상과 장시간 연사에 필요한 지속 쓰기 성능을 테스트 할 수 없습니다. 그래서 CFexpress 메모리 테스트엔 Crystalmark 벤치마크는 적합하지 않다고 볼 수 있습니다.

2. 영상에 포커스를 맞추고 나온 CFexpress 메모리
이 제품들은 영상에 포커스를 두고 나온 제품으로 SLC 캐시를 사용하지 않고 대신 지속쓰기 성능을 높인 제품 입니다.
SLC 캐시를 사용하는 경우 데이터를 먼저 SLC 캐시에 기록하고 그걸 다시 TLC 메모리에 기록하게 되므로 실제 데이터를 최소한 2-3번에 걸쳐 쓰기를 해야 합니다.
위에 설명한 것 같이 캐시는 순간적인 데이터에 효과적이지 영상 촬영 같이 지속적으로 많은 양의 데이터가 들어 오는 경우 오히려 방해가 됩니다. 그래서 SLC 캐시를 제거하고 아래 그림과 같이 지속 쓰기 성능을 높인 제품 입니다.
이 경우 사진 촬영과 짧은 연사 처리속도는 떨어집니다만 계속 많은 데이터가 들어오는 긴 연사나 영상 촬영에는 더 효율적인 메모리라 할 수 있습니다.

이에 해당하는 제품들로는 가성비로 유명했던 엔젤버드, 엑서센드, 그리고 최근에 제품을 발표한 국내업체의 노바칩스 제품이 해당 됩니다.
3. 고성능에 포커스를 맞추고 나온 pSLC CFexpress 메모리
위의 1, 2번 제품 종류 설명을 이해했다면 이런 생각이 들겁니다. 전체 메모리를 SLC 캐시로 동작시키면 최고의 성능이 나오지 않을까?
네. 맞습니다. SLC 메모리를 사용할 경우 장점이 참 많습니다.
일단 TLC 메모리는 수명이 약 1000회로 디스크를 풀로 채우며 1000번을 사용하면 수명을 다했다고 생각하면 됩니다.
실제로는 불량이나 속도 문제로 50-60% 정도 쓰면 비상용 메모리를 가지고 다니는걸 추천하니까 실 수명은 그보다 짧다고 봐야 합니다. 사진 촬영만 한다면 오래 쓰겠지만 영상을 하는 경우엔 디스크를 채우는 경우가 많기 때문에 영상이 직업인 경우엔 채 2년 쓰기도 어려울 수 있습니다. CFexpress 가격을 생각한다면 제품 수명은 무시할 수 없는 문제지요.
반면에 SLC 메모리는 TLC에 비해 수명이 80-100 배 더 깁니다. 그리고 TLC에 비해 발열이 적고 쓰기 속도 또한 2배 이상 빠릅니다. 모든 면에서 SLC 메모리는 TLC에 비해 월등한 성능을 가지고 있습니다.
그래서 CFexpress 업체들은 TLC 플래시칩을 SLC 모드로 구동시키는 메모리를 발표 합니다.
다만 같은 플래시 칩으로 SLC 모드로 사용하면 TLC에 비해 1/3 용량으로 줄어들게 됩니다. 성능은 최고지만 가성비가 나빠지는 것이지요. SLC 모드로 제품을 만들면 지속 쓰기 속도가 1500MB/sec 이상이 나오게 됩니다.
그래서 1TB TLC 메모리로 SLC 제품을 만들면 330GB 메모리가 되고 2TB 메모리로 만들면 660GB 제품이 됩니다.
그렇게 아래 사진과 같은 엄청난 고가에 용량이 특이한 제품들이 있는 겁니다.

2023년 3월 27일자 아마존 가격을 보면 니콘 660GB는 $700, 프로그레이드 325GB는 $450, 650GB는 $750으로 엄청 비싼 가격입니다만 TLC로 환산하면 x 3 용량에 해당하니까 비슷하게 맞아 떨어 질 겁니다.
이 제품들은 장시간 고속연사가 필요한 분들과 8K 60fps 이상의 영상을 안정적으로 찍을 때 좋은 메모리라 생각하면 됩니다. 무엇보다 TLC 제품보다 수십배 더 긴 수명이 장점이기도 하구요.
자 이제 기초적인 메모리 종류에 대해 이해 되셨지요 ?
그럼 제품별 벤치마크 결과표를 보겠습니다.
최고의 속도를 끌어내기 위해 PCIe 버스용 CFexpress 카드를 사용해서 CFexpress 메모리 카드를 데스크톱 PC의 PCIe 버스에 직접 연결한 결과 입니다.
순서는 무작위 입니다.
1. Sandisk Extreme PRO 512GB

기대와 달리 평범한 수준의 쓰기 속도를 보여 줬습니다. 캐시도 매우 작아서 짧은 연사에도 도움이 안되는 수준 입니다.
영상은 캐논 기준 8K RAW 30fps가 가능하나 발열에 취약해서 촬영 주변 온도가 높으면 어렵습니다.
2. Sony TOUGH 512GB

저의 기대와 달리 소니는 테스트 한 제품 중 가장 안좋은 결과를 나타냈습니다. 너무 쉽게 과열되고 그 때 마다 쓰기 속도가 100MB/sec 이하로 떨어지니 이 제품은 사진용으로나 쓸만할듯 합니다.
3. 엔젤버드 AV PRO CFexpress SE

이 제품은 서두에 설명한 SLC 캐시를 사용하지 않고 지속 쓰기 속도를 높인 제품으로 지속 쓰기 성능 약 750MB/sec의 우수한 속도를 보였습니다. 다만 실내온도 25도에서 Z9의 8K NRAW 60fps 촬영 중 발열 경고가 빨리 나와서 촬영 주변 온도에 따라 중단될 수 있습니다.
가성비가 좋은 제품인데 발열 문제로 인해 케이스 깨짐이 많이 발생했지요. 발열만 빼면 가성비가 참 좋은 제품입니다.
4. 엔젤버드 AV PRO CFexpress MK2

이 제품 역시 SLC 캐시를 사용하지 않고 지속 쓰기 속도를 높인 제품으로 지속 쓰기 성능 약 1150MB/sec의 매우 우수한 속도를 보였습니다. 다만 실내온도 25도에서 Z9의 8K NRAW 60fps 촬영 중 발열 경고가 빨리 나왔습니다.
5. 델킨 Power 512GB

지속쓰기 성능 약 350MB/sec의 괜찮은 성능에 실내온도 25도에서 캐논 기준 R5 8K RAW 30fps 촬영이 가능했습니다.
캐시 사이즈가 약 1%로 작아서 연사 촬영에 효과를 기대하기 힘듭니다.
*** 사진 수량 제한이 있어서 더 올릴 수가 없네요. 다른 게시물로 이어서 쓰겠습니다.
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