저장 매체에서 가장 중요하게 생각하는 것은 안정성이다. 저장해 놓은 데이터가 날아가 버리는 것만큼 심각한 문제는 없기 때문이다. 또한 고용량 데이터가 많아지는 요즘 속도도 안정성만큼이나 중요하다. 그래서 빠른 속도의 SSD의 인기가 높아지고 있다.스마트폰에서도 마찬가지다. 저장용량이 점점 커지는 만큼 그 안을 채우는 속도도 중요하게 되었다. 스마트폰 사양을 보면 eMMC, UFS와 같은 용어를 볼 수 있다. 바로 그것이 스마트폰 저장 매체의 규격이다.

예전 스마트폰들은 eMMC가 대세를 이루었다. 지금도 저가형 스마트폰이나 태블릿 등을 보면 eMMC를 채택한 제품이 많다. 하지만 플래그십 스마트폰들을 보면 UFS가 많다. eMMC와 UFS가 무엇이며 어떤 점들이 다른 것일까? 지금부터 이 궁금증을 풀어나가 보자.NAND FLASH 메모리우리가 현재 저장 매체로 많이 쓰는 것이 플래시메모리이다. 플래시메모리는 전원이 꺼지더라도 저장된 데이터를 보존하는 롬(ROM)의 장점과 정보의 입출력이 자유롭다는 램(RAM)의 장점을 동시에 지니는 비휘발성 메모리이다. 전력 소모가 적고 고속으로 읽기 및 쓰기가 가능해 USB 메모리, SD카드, SSD 등 많은 제품에 사용되고 있다.

플래시메모리는 반도체 칩 내부의 전자회로 형태에 따라 직렬로 연결된 낸드(NAND)플래시와 병렬로 연결된 노어(NOR) 플래시로 나뉜다. 병렬구조인 노어플래시 메모리는 읽기가 빠르다. 반면에 직렬인 낸드플래시 메모리는 고집적이 가능해 대용량화에 유리하다. 또한 제조 단가가 저렴하고 노어플래시에 비해 쓰기 및 지우기가 빠르다. 우리가 현재 사용하고 있는 것의 대부분은 낸드플래쉬 메모리다. 이제부터 이야기할 eMMC, UFS도 마찬가지다.eMMC내장형 멀티미디어카드라는 의미의 eMMC는 데이터를 고속 처리하기 위해 모바일 기기에 내장하는 메모리 반도체이다. 전력 소모가 낮고, SSD보다 저렴한 가격이 장점이다. eMMC는 스마트폰과 태블릿에 가장 많이 쓰이는 스토리지다. 또한, 저가형 노트북에 SSD 대신 eMMC가 장착되어 있기도 하다.

eMMC 4.3 규격에서 최대 속도는 52MB/s였다. 현재는 eMMC 5.0 규격의 속도는 연속 읽기 250MB/s, 연속 쓰기 90MB/s이며, eMMC 5.1은 연속 쓰기 속도가 125MB/s로 증가하였다.UFSUFS는 국제 반도체 표준화 기구인 JEDEC의 최신 내장 메모리 규격이다. 2011년 UFS 표준이 최초로 공개된 이래 2013년 UFS 2.0이 제정되었고, 최근 UFS 2.1까지 나왔다. UFS2.1의 연속 읽기 속도는 850MB/s 연속 쓰기 속도는 260MB/s이다. 직렬 인터페이스와 커맨드 큐를 이용해 속도를 향상시켰다.

삼성 갤럭시 S5, 갤럭시 노트 5, LG G5, V20 등에서 UFS 2.0을 사용하였다. 최근 출시된 갤럭시 S8 시리즈와, V30의 한국 모델과 갤럭시 노트8, 소니 엑스페리아 XZ 프리미엄 등은 UFS 2.1을 채택해 기존보다 빠른 속도를 자랑하고 있다.eMMC와 UFS의 차이그렇다면 eMMC와 UFS는 어떤 차이가 있을까? 먼저 eMMC는 병렬 인터페이스이고 UFS는 직렬 인터페이스이다. UFS는 읽고 쓰는 통로가 각각 있어 동시에 읽고 쓰는 양방향 소통이 가능하다. 하지만 eMMC 병렬 인터페이스는 한 번에 한 방향으로만 데이터를 전송할 수 있어 동시에 읽고 쓰는 것이 불가능하다.

또한, UFS는 실행해야 하는 명령어를 처리하는 커맨드 큐를 적용했다. 커맨드 큐는 여러 개의 명령어를 동시에 처리할 수 있고 그에 따라 작업 순서도 변경된다. 커맨드 큐가 없는 eMMC는 한 가지 프로세스가 마무리된 뒤에야 다음 단계로 넘어갈 수 있다. 하지만 eMMC 5.1은 커맨드 큐를 적용하여 성능을 향상시켰다. UFS 2.0은 eMMC 5.0 대비 연속 읽기 속도 1.4배 연속 쓰기 속도 1.6배 정도 빠르다고 한다.NVMe와 아이폰애플은 아이폰 6S부터 PC에 사용되던 NVMe를 저장 매체로 사용하고 있다. 멀티레벨셀(MLC)에 비해 빠른 속도를 구현하기 어려운 트리플레벨셀(TLC) 낸드플래시 메모리를 적용하는 대신 속도가 높은 통신 인터페이스를 적용하여 1500MB/s이상의 빠른 속도를 구현하였다.

아이폰 6s의 연속 읽기 및 쓰기 성능은 NVMe를 사용한 효과로 인해 갤럭시 S6의 UFS 2.0보다 몇 배 더 빠르다. 하지만, 실제 체감성능이나 벤치마크 및 게임 구동 시 성능에 영향을 주는 임의 읽기 및 쓰기 성능은 MLC 방식의 낸드 플래시를 사용한 갤럭시 S6보다 떨어진다.UFS와 스마트폰의 미래무손실 음원과 4K급의 고화질 동영상 등 고용량의 파일이 많아지고 있다. 따라서 이런 파일들을 빠르게 스마트폰으로 전송하는 것이 중요하게 되었다. 또한, 스마트폰 카메라의 연사나 4K 동영상 촬영 등 저장 매체의 속도가 중요시되는 기능들이 점점 늘고 있다.

초당 최대 850MB를 읽고 260MB 쓸 수 있는 것이 UFS 2.1이라면 4K 동영상 촬영도 거뜬하다. 이를 넘어설 차세대 저장 매체는 과연 어디까지 갈 수 있을지 기대해 봄직하다.