A/S 걱정 없이 M.2 SSD 발열 해결, JEYI M.2 SSD 쿨러 5종 비교

2018-09-27 12:00
이수원 수석기자 swlee@bodnara.co.kr

주요 메모리 업체들이 90단 이상 최신 공정 기술을 적용한 3D TLC 낸드 및 QLC 낸드를 본격적으로 양산하면서 SSD 가격이 빠르게 내려가고 있다. 특히 일반 SATA 2.5인치보다 작은 NGFF (M.2) 규격을 사용하는 제품들은 500GB NVMe 또는 1TB SATA SSD를 해외 직구 뿐만 아니라 국내에서도 저렴해진 가격으로 손에 넣을 수 있게 됐다.

M.2 SSD의 최대 장점이라면 기존 SATA 저장장치나 PCIe 확장 카드와 달리 메인보드의 M.2 슬롯에 바로 장착해 PC 내부 공간을 거의 차지하지 않는다는 것이다. 이 때문에 노트북이나 미니 PC에서도 사용 가능하고 데스크탑 PC도 요즘 나오는 스토리지 장착 공간이 거의 없는 튜닝 케이스에 잘 어울린다.

하지만 M.2 SSD를 사용할 경우 기존 SSD보다 쿨링에 신경을 더 써야 한다. 특히 SATA 방식보다 속도가 월등히 빠른 최신 PCIe NVMe M.2 고성능 SSD는 장시간 부하를 걸었을 때 온도가 낮추기 위해 스로틀링이 걸리면서 성능이 하락하게 된다. 이 때 전용 히트싱크나 쿨링 팬을 사용해 컨트롤러 온도를 낮춘다면 스로틀링 현상을 막을 수 있다.

문제는 M.2 SSD 히트싱크 대부분이 써멀 스티커를 사용해 부착하는 방식이라 SSD 제품 스티커를 손상시켜 A/S를 받지 못할 위험이 있다는 것이다. M.2 히트싱크가 포함된 메인보드도 많지만 대부분 1개 정도로 슬롯 갯수보다 적고 써멀 스티커를 쓰는 경우라면 사용하기 애매하다.

보드나라에서는 얼마 전 써멀 패드와 나사 고정 방식으로 SSD 제품 스티커를 손상시키지 않고도 쓸 수 있는 중국 업체 JEYI M.2 무소음 히트싱크 제품을 리뷰했는데, 이번에는 좀더 다양한 JEYI M.2 쿨링 솔루션을 통해 SSD 온도를 낮출 수 있는 방법을 찾아보았다.

JEYI N80 (슬림 히트싱크)

JEYI N80 슬림 히트싱크는 고무 밴드를 통해 히트싱크를 M.2 SSD에 고정하는 제품으로 국내에서도 비슷한 방식을 사용한 M.2 히트싱크들이 많이 출시되고 있다.

M.2 SSD 크기에 맞춰서 디자인된 알루미늄 플레이트(히트싱크)와 두께가 다른 2개의 실리콘 웨이퍼(써멀 패드), 그리고 3개의 고정 밴드가 들어간다. JEYI에 따르면 2018년형 업그레이드 모델에는 방열 홈과 핀 갯수를 늘리고 길이도 7mm 가량 연장시켜 전체 쿨링 면적을 20% 증가시켰다고 한다.

SSD 장착 방법은 매우 간단하다. M.2 SSD 위에 써멀 패드와 히트싱크를 올린 다음 고정 밴드를 히트싱크 앞뒤로 걸어주면 된다. 장착이 쉽고 SSD 스티커를 손상시키지 않으며 히트싱크 두께가 3mm로 슬림해서 메인보드 간섭 문제가 거의 없는 것이 장점이다.

다만 나사 고정이나 스티커 부착 방식과 비교해 시간이 지나면 고무 밴드가 낡아서 끊어질 위험이 있다. PCB가 날카롭다면 설치시 밴드가 걸리는 부분이 손상되지 않도록 주의해야 한다. 아예 고정 밴드 3개를 한 번에 쓰는 방법도 있다.

안전한 무소음 쿨링, JEYI Cooling Warship 히트싱크

JEYI M.2 Cooling Warship 방진(dust-proof) 히트싱크는 지난 6월에 보드나라에서 리뷰했던 M.2 무소음 쿨링 솔루션이다. NVMe NGFF M.2 2280 규격에 맞춰 검은색 플레이트와 붉은색 알루미늄 히트싱크를 결합하고 SSD에 맞춰 다양한 두께의 써멀 패드(실리콘 웨이퍼)가 제공된다.

써멀 스티커 대신 나사를 사용하는 고정 방식으로 SSD 제품에 붙어있는 스티커를 손상시키지 않고도 안정적으로 히트싱크 장착이 가능하다. 또한 PCB 양쪽으로 낸드 플래시 메모리가 달린 M.2 SSD 쿨링에도 유리하다. 뒤에서 살펴볼 쿨링 팬이 추가된 JEYI M.2 히트싱크들도 장착 방법은 동일하다.

다만 베이스와 히트싱크 두께로 설치 높이가 약 8mm 가량 올라가기 때문에 메인보드에서 충분한 상단 공간을 확보해야 한다. M.2 슬롯 위치나 그래픽 카드 종류에 따라 사용하지 못할 수도 있으므로 먼저 자신의 메인보드에 설치 가능한지 확인해보는 것이 좋다.

전용 쿨링팬 탑재, JEYI Cooling Warship Fan (Red/Black)

이 제품은 JEYI M.2 알루미늄 히트싱크 디자인에 소형 쿨링 팬을 추가해 발열이 히트싱크에 머물지 않고 빠르게 배출되도록 만든 것이 특징이다. 케이스 내 공기 흐름이나 근처의 쿨링 팬에 의지하지 않고도 자체 쿨링 팬으로 좀더 낮은 온도를 기대할 수 있다.

베이스와 알루미늄 히트싱크로 이뤄진 기본 구조는 동일하며 그 안에 직경 20mm 두께 4.5mm의 초소형 쿨링 팬이 달려있다. 일반 PC용 쿨링 팬들이 메인보드에 달려있는 3핀/4핀 케이스 팬 커넥터에 연결하거나 파워에서 나온 IDE/HDD 전원 커넥터에 연결하는데, 이 제품은 특이하게 15핀 SATA 5V 전원 커넥터를 사용한다. 전원 케이블 길이는 약 50cm로 메인보드 어디에 설치하더라도 SATA 전원 케이블에 충분히 도달할 수 있다.

SSD 설치 방법은 앞에서 살펴본 무소음 히트싱크 모델과 똑같다. 베이스와 SSD, 히트싱크 사이에 써멀 패드를 끼워넣고 양쪽으로 3개씩 고정 나사를 결합해주면 된다. 주의할 것은 M.2 커넥터와 고정 나사가 있는 위치를 잘 살펴서 조립해야 한다는 점이다. 일반적인 그래픽 카드 쿨러 방향을 생각하고 배기 방향을 바깥쪽으로 끼웠다가 나중에 다시 분리해야 하는 경우가 생긴다.

이 제품 역시 M.2 슬롯에 장착하면 전체 높이가 약 7mm 가량 증가하므로 그래픽 카드와 최대 7.5mm 이상 공간을 띄워놓을 수 있는 설치 장소가 확보되어야 한다. 제품 구매 전에 자신의 메인보드 M.2 슬롯 위치를 미리 파악해서 설치 가능할지 반드시 확인해봐야 한다.

쿨링 팬 속도는 10,000 RPM이라고 하는데 소음과 진동이 낮기 때문에 PC에 조립해 놓은 상태에서는 소음은 걱정할 필요가 없을 것으로 생각된다.

쿨링 팬 전원은 사진처럼 SATA 전원 케이블에 연결해주면 되지만 SATA SSD처럼 끝 부분이 ㄱ자 형태로 튀어나오지 않았기 때문에 쿨링 팬과 SATA 전원 커넥터 방향을 맞춰줘야 팬이 돌아간다. ㄱ자로 튀어나온 돌출부 대신 끝 부분에 흰색 라인이 그려진 곳을 맞춰서 연결하면 된다.

쿨링 팬이 달린 JEYI M.2 Warship M.2 쿨러는 붉은색 외에 검은색 히트싱크가 들어간 모델도 있다. 쿨링 팬이나 조립방식, SATA 전원 커넥터를 사용하는 것 등 기본 구조는 모두 똑같고 히트싱크 디자인에서 차이가 난다.

붉은색 히트싱크를 쓴 제품은 중앙 부분에 큰 홈을 파서 쿨링 팬에서 나오는 바람이 그 안을 통과하도록 설계됐는데 검은색 히트싱크는 무소음 모델처럼 방열핀이 촘촘히 세워진 구조라 자체 쿨링 팬 외에 케이스 내부 공기 흐름에도 영향을 받을 것으로 추측된다.

PCIe 슬롯에 장착하는 JEYI Cool Swift

JEYI Cool Swift는 PCIe 슬롯에 장착하는 애드온(Add-on) 카드 형태로 M.2 슬롯 위치가 애매하거나 부족할 때 메인보드의 PCIe 슬롯을 통해 M.2 SSD를 설치할 수 있도록 해주는 어댑터다. PCIe 3.0 x16 슬롯 형태에 장착하도록 설계되어 브라켓으로 PC 케이스에 고정하지 않아도 된다.

M.2 슬롯 대신 메인보드 PCIe 슬롯을 이용하는 경우 위와 같이 PCIe 확장 카드 형태의 어댑터에 별도의 히트싱크를 부착한 상태로 설치 및 고정해야 하지만, JEYI Cool Swift를 사용하면 이런 복잡한 과정을 줄일 수 있다.

커버를 열어보면 NVMe M.2 SSD를 장착할 수 있는 M.2 2280 길이의 슬롯이 들어있으며 다른 JEYI M.2 히트싱크와 마찬가지로 동봉된 써멀 패드와 조립 나사를 이용해 M.2 SSD를 설치하고 나사를 결합해주면 된다. 좌측 상단에 붉은색 LED가 들어가 SSD가 동작할 때 외부에서 확인할 수 있다.

다만 PCIe 인터페이스 신호를 그대로 전달하는 역할만 하고 별도의 변환 칩셋이 들어가지 않았기 때문에 SATA 인터페이스를 지원하는 M.2 SSD는 사용할 수 없다.

다만 이 제품은 PCIe 3.0 x16 슬롯에 장착할 수 있도록 커넥터가 만들어졌으므로 일반 PCIe 3.0 x4 확장 카드와 달리 메인보드 x16 슬롯에 설치해야 한다. 또한 PCIe 2.0 슬롯에 장착할 경우 대역폭 문제로 정상적인 속도를 내지 못할 수 있으니 꼭 PCIe 3.0 x4 Lanes 이상을 지원하는 x16 형태 슬롯에 장착하기 바란다.

SATA라고 안심? SATA M.2 SSD 온도 테스트

M.2 슬롯에 장착하는 SATA 또는 PCIe NVMe SSD는 별도의 쿨링 솔루션이 없다면 장시간 부하가 걸렸을 때 SSD 컨트롤러 온도가 상승하고 기준점을 넘어가면 과열로 인한 손상을 막기 위해 스로틀링이 발생한다.

JEYI M.2 쿨링 솔루션을 사용했을 때 온도 하락 효과를 살펴보기 위해 SSD 쓰기 성능에 부하를 주는 나래온 더티 테스트를 실행한 다음 CrystalDiskInfo에 모니터링 되는 온도를 확인했다. 또한 FLIR 열화상 카메라로 최대 온도일 때의 SSD 또는 쿨링 솔루션의 온도를 촬영했다.

먼저 SATA 방식의 인텔 SSD 530 시리즈 180GB SATA SSD로 테스트 했을 때 최대 온도를 열화상 카메라로 촬영해본 결과 PCIe NVMe 방식이 아님에도 불구하고 SSD 컨트롤러 온도가 최대 80도까지 올라간 것을 확인할 수 있다.

JEYI M.2 쿨링 솔루션을 장착하면 외부에서 보이는 온도는 그만큼 내려가는데 히트싱크 온도로 비교하면 슬림 히트싱크를 사용했을 때와 두꺼운 히트싱크를 사용했을 때, 그리고 쿨링 팬이 추가됐을 때 최대 온도가 10도 이상 차이가 난다.

CrystalDiskInfo로 확인한 실제 SSD 온도는 옇화상 카메라만큼 크지 않으나 히트싱크가 없을 때와 쿨링팬을 사용했을 때 최대 온도 차이가 18도 가량 벌어지는 것으로 나타났다.

고무 밴드로 고정하는 JEYI N80 슬림 히트싱크는 최대 온도 차이가 5도 밖에 되지 않았고, JEYI Cooling Warship 무소음 히트싱크는 13도, 여기에 쿨링 팬이 추가된 제품들은 17~18도의 차이를 보였다.

테스트 도중의 온도 변화를 좀더 자세하게 살펴보면 인텔 SSD 530 시리즈 180GB SATA SSD는 히트싱크가 없는 상태에서 온도가 빠르게 올라 70도에서 스로틀링이 걸린 것으로 보이고 테스트 종료 후 빠르게 온도가 내려간다.

JEYI N80 슬림 히트싱크는 아무 것도 장착하지 않은 것보다는 나았지만 히트싱크 크기가 작아 온도 상승이 빠른 편이고 테스트 후에도 온도 하락이 완만하게 진행됐다. 두께가 두꺼운 JEYI Cooling Warship 무소음 히트싱크는 쿨링 효과가 확실히 더 좋았지만 테스트 이후 히트싱크 온도는 슬림 제품과 비슷한 수준을 유지했다.

쿨링팬이 장착된 2가지 M.2 히트싱크는 온도 상승 속도도 낮고 테스트가 끝난 다음 온도 하락 역시 히트싱크가 없을 때와 비슷하게 내려가 가장 좋은 결과를 보여주었다.

속도 빠르고 발열 높은 PCIe NVMe M.2 SSD 온도 변화는?

이번에는 고성능에 그만큼 발열도 높은 PCIe NVMe M.2 SSD를 사용한 온도 테스트를 실시했다. 주변에서 아무런 쿨링 효과를 얻을 수 없는 상태에서 WD Black NVMe 1TB M.2 SSD는 나래온 더티 테스트 도중에 SSD 컨트롤러 최고 온도가 95도를 넘었고 스로틀링 현상이 발생했다.

고무 밴드로 고정한 JEYI N80 슬림 히트싱크는 SATA M.2 SSD 때는 간신히 발열을 잡을 수 있었지만, 온도가 더 높아진 PCIe NVMe M.2에서는 버티지 못하고 히트싱크 온도가 80도를 넘어 스로틀링이 생겼다.

JEYI Cooling Warship 무소음 히트싱크와 쿨링팬 장착 버전 온도는 이보다 낮았으며, PCIe 슬롯에 장착하는 Cool Swift 역시 내부에 장착된 M.2 SSD 온도를 잘 낮춰준다.

CrystalDiskInfo로 측정한 SSD 온도를 비교해보면 히트싱크와 없을 때는 최저 온도가 50도 가까이 나오고 나래온 더티 테스트에서는 80도가 넘으면서 스로틀링이 발생한다. JEYI N80 슬림 히트싱크도 최고 온도 80도를 넘어 스로틀링을 막지 못했다.

반면 나머지 JEYI M.2 쿨링 솔루션은 idle 상태의 온도가 35도 안팎으로 양호한 수준이며 더티 테스트 최고 온도 역시 스로틀링에 걸리는 80도보다 낮은 수준을 유지했다. 쿨링팬을 장착한 히트싱크는 최고 온도에서 20도 이상 차이가 벌어졌다.

시간별 온도 변화를 살펴보면 WD Black NVMe 1TB M.2 SSD는 히트싱크가 없을 때 최고 온도 80도가 넘으면 스토틀링이 발생하고 테스트 종료 후에도 온도가 쉽게 내려가지 않았다. JEYI N80 슬림 히트싱크 제품도 스로틀링 발생 시기를 늦췄을 뿐 온도 상승을 막지는 못하는 것으로 나타났다.

JEYI Cooling Warship 무소음 히트싱크는 테스트 종료까지 70도까지만 온도가 올라가고 종료 후에는 완만하게 온도가 하락하는 모습을 보였다. 그 외에 나머지 JEYI Cooling Warship 쿨링 팬 장착 제품과 PCIe 슬롯 장착 방식의 JEYI Cool Swift는 최고 온도가 60도 안팎으로 기록되고 테스트 종료 후 온도 하락도 빨랐다.

M.2 SSD 발열과 A/S 문제를 해결한 선택

무더운 여름이 지나고 하루가 다르게 기온이 떨어지면서 PC 쿨링에도 신경쓸 필요가 없다고 생각하겠지만, CPU나 VGA, 파워 등 주요 PC 부품들은 주변 온도와 관계없이 부하가 걸리는 만큼 발열이 높아진다. 이런 PC 부품들과 다르게 M.2 SSD는 성능은 높아지고 온도는 올라가는데 전용 쿨러가 제공되지 않는 상황이라 따로 쿨링 대책을 세워줄 필요가 있다.

가장 좋은 선택은 히트싱크가 장착된 M.2 SSD를 선택하거나 M.2 히트싱크가 제공되는 메인보드를 구입하는 것이지만, 삼성이나 WD처럼 성능은 좋은데 히트싱크가 없는 M.2 SSD를 구입하려면 JEYI Cooling Warship 히트싱크처럼 써멀 스티커를 쓰지 않는 비접착식 고정 방법을 제공하는 제품이 SSD 발열도 낮추고 A/S 문제도 해결할 수 있는 좋은 선택이다.

다만 히트싱크 조립 제품은 M.2 2280 규격보다 폭과 높이가 커지기 때문에 자신의 메인보드에서 사용 가능한지 미리 확인하고, PCIe 확장 카드 형태 제품은 슬롯 동작 방식에 유의해서 설치해야 할 것이다.

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