2. SATA 6Gbps 사용을 위한 3가지 방법
현재 시장에 출시된 메인보드 중, SATA 6Gbps를 네이티브로 지원하는 AMD SB800 시리즈를 제외한 칩셋을 사용한 메인보드들은 대부분 Marvell의 SATA 6Gbps 컨트롤러를 탑재해 SATA 6Gbps 포트를 제공하는데, 이들의 경우 ICH나 PCH의 PCIe Lane을 이용해 대역폭을 확보하고 시스템과 연결된다.
Marvell社 SATA 6Gbps 컨트롤러의 블록 다이어그램
현재 Marvell社 홈페이지에 등록된 SATA 6Gbps 컨트롤러는 RAID를 지원하는 88SE9128(SATA 6Gbps x2)을 비롯해 88SE9125/88SE9120(SATA 6Gbps x2)와 88SE9111/88SE9110(SATA 6Gbps x1)의 다섯 종류가 있다.
SATA 6Gbps를 네이티브로 지원하지 못하고 별도의 컨트롤러를 사용하면서 대역폭 문제가 발생하게 되는데, 위 블록 다이어그램에서 확인할 수 있듯이 Marvell社의 SATA 6Gbps 컨트롤러는 1개의 PCIe Lane 2.0을 이용해 하게 되므로, 1개의 SATA 6Gbps 디바이스를 연결할 때는 대역폭 문제가 없으나 2개 이상의 SATA 6Gbps 디바이스를 연결할 경우 필연적으로 대역폭 문제가 발생하게 된다.
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슬롯
구분
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슬롯에 따른
전송속도 (대역폭)
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PCI
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132MB/s (33MHz x 32bit/
8)
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AGP
4X
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1056MB/s (264 (4 x
66)MHz x 32bit/ 8)
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AGP
8X
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2112MB/s (528 (8 x 66)MHz x 32bit/ 8)
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PCI-E
x1
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500MB/s
(양방향 - Single Data
Lane, Lane 당 250MB/s) |
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PCI-E
x2
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1000MB/s (양방향 - Dual Data
Lane) |
| PCI-E
x4 |
2000MB/s (양방향 - Quadruble Data Lane) |
| PCI-E x8 |
4000MB/s (양방향 - Eight Data Lane) |
| PCI-E x12 |
6000MB/s (양방향 - Twelve Data lane) |
| PCI-E x16 |
8000MB/s (양방향 - 4000MB/s per Direction) |
| PCI-E x16 (Ver. 2.0) |
16000MB/s (양방향 - 8000MB/s per Direction) |
이는 현재 AMD SB800 시리즈를 제외한 ICH와 PCH에서 확장 기능을 위해 제공하는 PCIe Lane의 버전이 1.x 이기 때문에 SATA 6Gbps 컨트롤러가 요구하는 대역폭을 충분히 제공하지 못하기 때문으로, 이러한 문제를 해결하기 위해 메인보드 제조사들은 추가 PCIe Lane을 할당하는 방식을 사용하고 있다.
추가 대역폭 확보를 위해 메인보드 제조사들은 기본 1개의 PCIe Lane x1.x 을 이용해 사용하다 필요할 경우 바이오스에서 추가 PCIe Lane을 할당하는 방식과, 브릿지 칩셋을 추가해 고정적인 PCIe Lane을 할당하는 두 가지 방식이 사용되고 있다.
대역폭 확보를 위해 PCIe Lane 할당 방식을 바꾸는 방식은 바이오스를 이용한다
전자의 경우 기본적인 컨트롤러 가격 외에는 별도의 하드웨어가 필요없어 저렴한 가격에 SATA 6Gbps 대역폭 확보가 가능하나, 추가 대역폭 할당을 위해 PCIe Lane을 재설정 하면서 기존 장치의 대역폭이 축소되거나 사용 불가능하게 될 수 있다.
PCIe Lane을 이용한 추가 대역폭 할당을 위해 사용되는 브릿지 칩셋
후자의 경우 일정 수의 PCIe Lane의 고정 할당을 위해 브릿지 칩셋을 사용하므로 가격 상승과 추가 기능의 확장에 제한이 있지만, PCIe Lane의 재할당 과정이 없으므로 시스템 재부팅이나 PCIe Lane을 활용하는 주변 장치에 영향을 주지 않아 안정적인 사용이 가능하다.
이러한 식으로 대역폭을 확보할 경우, 2개의 SATA 6Gbps 포트를 제공하는 컨트롤러에 이론적인 SATA 6Gbps 포트 당 필요한 600MB/s의 대역폭 제공을 위해서는 5개의 PCIe Lane(ver 1.x)이 필요하나, 실제 디바이스의 경우 전체 대역폭의 80% 정도가 한계치임을 고려해 메인보드 제조사에서는 4개의 PCIe Lane을 배분하는 추세가 굳어져있다.
SATA 3Gbps 대역폭으로는 불가능한 SATA 6Gbps SSD의 성능
이런 식으로 4개의 PCIe Lane(ver 1.x)을 할당하면 결과적으로 2개의 PCIe Lane(ver 2.x)이 할당되 대역폭 문제가 발생하지 않아야 하지만, SATA 6Gbps 컨트롤러의 인터페이스가 1개의 PCIe Lane (ver 2.x)을 이용하는 방식이라는 데서 문제가 발생하게 되는데, 테스트를 통해 이 점을 확인해 보자.
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