지난 3월 2일 삼성전자가 공개한 차세대 프리미엄 스마트폰인 갤럭시S6와 갤럭시S6 엣지는 내외부로 많은 변화가 있었습니다.

‘All New Galaxy’라는 개발 모토에 맞게 눈에 보이는 디자인을 비롯해 내부적으로도 변화를 주려고 했던 흔적을 찾아볼 수 있었습니다.

이름 빼고 다 바꿨다, 갤럭시 언팩 2015에서 본 갤럭시S6와 갤럭시S6 엣지 특징

64비트를 지원하는 8개의 CPU, 커브드 엣지 디스플레이, 야간에도 뛰어난 화질을 얻을 수 있는 1,600만 화소 카메라, 무선 충전, 삼성 페이까지 모두 획기적인 것들입니다. 

그러나 오늘 갤럭시S6에 들어간 신기술 중에서도 크게 부각되지 않지만, 성능에 중요한 영향을 끼치는 기술 한 가지를 소개해드리려고 합니다.

바로 ‘UFS 2.0’이라는 저장 장치에 대한 것입니다. USB는 많이 들어봤지만, UFS라는 것은 처음 들어보셨죠?

이것이 무엇인지 지금부터 설명해드리겠습니다.

스마트폰에 사용하는 플래시 메모리

스마트폰에는 2가지 종류의 메모리가 들어갑니다. 하나는 ‘램(RAM)’이고 다른 하나는 ‘플래시 메모리’인데요. 램이라는 것은 속도가 빠르지만 가격이 비싸고 전원을 껐다 켜면 내용이 전부 사라집니다. 반면 플래시 메모리는 램보다 속도가 느리지만 전원을 꺼도 저장된 데이터가 사라지지 않습니다.

그래서 이 플래시 메모리에 앱이나 운영체제를 설치해서 사용하고 있습니다. 이번 갤럭시S6는 32/64/128GB 3가지 버전으로 출시가 될 예정입니다. 여기에서 말하는 32/64/128GB가 바로 플래시 메모리를 말하는 것입니다.

플래시 메모리가 단순 저장 공간이니까 용량만 크면 좋다고 생각하면 안 됩니다. 모든 앱이 바로 이 플래시 메모리에 저장되어 있기 때문에, 속도가 느리면 앱 실행 속도도 느려지고 결과적으로 스마트폰 전체 성능까지 느리다고 생각할 수 있습니다.

(eMMC 메모리 출처 : 삼성반도체이야기)

대부분의 스마트폰에는 이 플래시 메모리에 ‘eMMC(Embedded Multi Media Card)’가 사용되고 있습니다. eMMC란 플래시메모리와 메모리 컨트롤러가 하나의 칩에 다 들어가 있는 방식입니다. 내용이 조금 어렵죠?

스마트폰이나 디지털카메라에 사용하는 SD메모리 카드와 비교해 설명해드릴게요. 보통의 SD메모리카드는 MMC 타입입니다. 카드 안에는 메모리 칩과 간단한 컨트롤러가 들어가 있습니다. 하지만 여기에 파일을 읽거나 쓰기 위한 별도의 컨트롤러가 필요합니다. 흔히 말하는 카드 리더기라는 것이 필요한데요.

(MMC 방식 메모리 카드)

eMMC는 이 카드리더기와 플래시메모리가 일체화된 규격이랍니다. 그래서 크기도 작고 더 싸게 만들 수 있습니다. 대신 어떤 장치 안에 들어가는 임베디드(내장형) 형태로 되어 있고 용량을 바꾼다거나 할 수는 없습니다.

그래서 스마트폰이나 태블릿 같은 곳에 저장장치로 많이 사용합니다.

속도가 개선된 UFS

UFS도 eMMC와 같은 플래시 메모리 규격입니다. UFS(Universal Flash Storage)의 가장 큰 특징은 속도입니다.

(UFS 플래시 메모리)

UFS는 PC나 노트북에 사용하는 SSD(Solid State Drive)를 대체하기 위해 만들어진 만큼 속도에 중점을 두고 만들어졌습니다.

그리고 전원 관리나 양방향 동시에 읽기/쓰기를 지원합니다.

UFS 방식은 1.1 버전을 도시바에서 내놓으면서 메모리 국제 표준 기구인 ‘JEDEC’에서 표준으로 인정 받았습니다.

eMMC도 최근 5.1 버전까지 나왔으나 1997년에 만들어진 규격이고 직렬이 아닌 병렬 방식이기 때문에 속도를 올리는데 한계가 있습니다. 그래서 지금 당장은 아니더라도 앞으로는 UFS 방식의 플래시 메모리가 스마트폰에 탑재될 것이고, 그 첫 번째 제품이 ‘갤럭시S6’입니다.

UFS의 역사

UFS 1.0은 2011년 2월 처음 공개됐고 당시 전송 속도는 1.25Gb/s(160MB/s)였습니다. 하지만 다음해 표준으로 지정된 eMMC v4.5의 속도가 140MB/s로 UFS 1.0과는 큰 차이가 나지 않았습니다.

UFS 1.1은 2012년 6월 JEDEC에서 표준으로 인정이 됐습니다. 전송속도는 300MB/s로 UFS 1.0에 비해 약 2배 가까이 빨라졌지만, 최대 전송속도가 250MB/s인 eMMC V5.0이 나오면서 역시 최대 장점인 속도를 살리지 못 했습니다.

하지만 2013년 11월 UFS 2.0 규격이 정해지면서 상황이 반전됩니다. UFS 2.0은 2가지 버전으로 나뉘는데, HS-Gear2에서는 5.8Gb/s(약 742MB/s)이고 HS-Gear3에서는 11.6Gb/s(약 1.45GB/s)의 전송 속도를 갖습니다. 물론 이 속도는 이론상 속도이며 실제 스마트폰에 사용하는 제품은 대략 속도가 350MB/s 수준입니다.

규격	읽기 속도	쓰기 속도
UFS 2.0	350MB/s	150MB/s
eMMC 5.1	250MB/s	125MB/s
eMMC 5.0	250MB/s	90MB/s
eMMC 4.5	140MB/s	50MB/s

(eMMC와 UFS 2.0 속도 비교. 자료 출처 : 삼성전자)

UFS의 발전과 스마트폰에 미치는 영향

UFS는 신생 규격입니다. 이 말은 앞으로 발전 가능성이 무궁무진하다는 것입니다. 그래서 속도도 더 빨라질 것이고 이는 곧 앞으로 올 5G 세대에서는 아주 중요한 키가 될 것입니다.

기가급 속도를 내는 5G 서비스로 파일을 전송 받을 때 저장 장치가 이 속도를 따라 가지 못 한다면, 그 빠른 속도는 아무런 의미가 없어집니다. 또한 스마트폰으로 4K가 아닌 8K 해상도의 동영상을 찍고 이를 저장할 때에도 속도가 느리다면 문제가 생길 수 있습니다.

그리고 속도뿐만 아니라 소비 전력도 줄어들면서 스마트폰 사용 시간도 늘려주는 효과도 있는 등 UFS 규격의 저장 장치 탑재는 아주 중요한 요소로 작용할 것입니다.

지금까지 UFS 2.0에 대한 소개였습니다.