U.2 커넥터 사양 및 SATA3 및 U.3 등 NVME SSD 호환성

U.2 커넥터란 무엇인가?

U.2 커넥터는 SSD Form Factor Working Group(SFFWG)에서 SFF-8639 커넥터의 PCIe, SAS, SATA 프로파일을 설명하기 위해 마케팅 용어로 채택한 것입니다.

2011년 12월 20일, 엔터프라이즈 시장의 SSD에 PCI Express 연결을 제공하는 메커니즘으로 출시되었습니다. 기존의 2.5인치 및 3.5인치 기계적 인클로저를 지원하고, 핫 스왑이 가능하며, 동일한 커넥터 제품군을 사용하여 레거시 SAS 및 SATA 드라이브를 혼합할 수 있도록 설계되었습니다.

SFF-8639 커넥터 사양

SFF-8639 커넥터는 다음을 지원합니다.

• PCIe SSD에서 최대 4개의 병렬 I/O 레인
• SATA 포트 1개
• SAS 포트 2개

드라이브 폼 팩터는 2.5인치 또는 3.5인치가 가능합니다.

U.2 SSD 기술적 특징

U.2 SSD는 고성능 데이터 저장 장치로, PCIe 인터페이스를 지원하며, NVMe 호스트 컨트롤러 인터페이스 및 스토리지 프로토콜을 주로 사용합니다.

이는 기존의 SAS 및 SATA 기반 드라이브와 호환되는 SFF(Small Form Factor) 커넥터를 사용합니다. U.2 장치는 어댑터를 통해 M.2 포트에 연결할 수 있습니다.

U.2 커넥터의 주요 장점과 단점

장점

1. 호환성: 기존 2.5인치 및 3.5인치 인클로저와 호환되어 SAS, SATA, PCIe SSD를 혼합하여 사용할 수 있습니다.
2. 핫 스왑 가능: 서버를 종료하지 않고도 SSD를 삽입 및 제거할 수 있어 관리가 용이합니다.
3. 성능: NVMe 기술을 통해 PCIe 상호 연결을 통해 데이터 전송 속도를 크게 향상시킵니다.
4. 유연성: 듀얼 컨트롤러 스토리지 어레이를 통해 독립적으로 작동할 수 있는 2 레인 PCIe 링크를 지원합니다.

단점

1. 비용: NVMe 기반 PCIe SSD와 SFF-8639 커넥터의 고비용은 성능 요구 사항을 정확히 파악해야 합니다.
2. 레거시 인프라: 기존 인프라에 SFF-8639 커넥터가 없을 수 있으며, 새로운 서버를 구입해야 할 수도 있습니다.

항목	U.2	U.3	SATA 3	NVMe SSD
인터페이스	PCIe, SAS, SATA	PCIe, SAS, SATA	SATA III	PCIe
핫 스왑 가능	가능	가능	가능	모델에 따라 다름
전원 옵션	3.3V, 12V	3.3V, 12V	3.3V, 5V, 12V	3.3V
폼 팩터	2.5인치, 3.5인치	2.5인치, 3.5인치	2.5인치, 3.5인치, M.2, mSATA	M.2, U.2, AIC
전송 속도	최대 32 GT/s (PCIe 4.0 x4 기준)	최대 32 GT/s (PCIe 4.0 x4 기준)	최대 6 Gb/s	최대 64 GT/s (PCIe 4.0 x4 기준)
프로토콜	NVMe, SAS, SATA	NVMe, SAS, SATA	AHCI	NVMe
호환성	NVMe, SAS, SATA와 호환	NVMe, SAS, SATA와 호환	SATA 포트와 호환	NVMe 전용
사용 예	엔터프라이즈 서버, 스토리지	엔터프라이즈 서버, 스토리지	일반 소비자 및 기업용 컴퓨터	고성능 PC, 데이터 센터, 서버
성능	중간	중간	낮음	높음
레이튼시	중간	중간	높음	낮음
커넥터 형태	SFF-8639	SFF-8639	SATA 커넥터	M.2, U.2, PCIe 슬롯
발열 관리	중간	중간	낮음	높음

U.2와 U.3는 모두 PCIe, SAS, SATA 인터페이스를 지원하는 SSD로, 2.5인치와 3.5인치 폼 팩터를 제공합니다.

이 두 SSD는 핫 스왑이 가능하며, 3.3V와 12V 전원 옵션을 사용할 수 있습니다. 전송 속도는 PCIe 4.0 x4 기준으로 최대 32 GT/s까지 지원하며, NVMe, SAS, SATA 프로토콜과 호환됩니다.

주로 엔터프라이즈 서버와 스토리지 시스템에서 사용되며, 중간 수준의 성능과 레이턴시를 제공합니다. 커넥터 형태는 SFF-8639를 사용하며, 발열 관리 능력은 중간 정도입니다.

SATA 3 SSD는 주로 일반 소비자와 기업용 컴퓨터에서 사용되며, 최대 6 Gb/s의 전송 속도를 지원합니다. 2.5인치, 3.5인치, M.2, mSATA 폼 팩터로 제공되며, 핫 스왑이 가능하고 3.3V, 5V, 12V 전원 옵션을 사용할 수 있습니다.

데이터 전송 프로토콜은 AHCI를 사용하며, SATA 포트와 호환됩니다. SATA 3 SSD는 낮은 성능과 높은 레이턴시를 제공하지만, 발열 관리는 상대적으로 낮은 편입니다.

NVMe SSD는 PCIe 인터페이스를 사용하여 매우 높은 성능을 제공합니다. M.2, U.2, AIC 폼 팩터로 제공되며, 핫 스왑 기능은 모델에 따라 다릅니다. 전원 옵션으로는 3.3V를 사용하고, 전송 속도는 PCIe 4.0 x4 기준으로 최대 64 GT/s까지 지원됩니다.

NVMe 프로토콜을 사용하며, 주로 고성능 PC, 데이터 센터, 서버에서 사용됩니다. NVMe SSD는 높은 성능과 낮은 레이턴시를 제공하지만, 발열 관리가 중요합니다.

이처럼 U.2, U.3, SATA 3, NVMe SSD는 각각 다른 특성과 용도를 가지고 있어, 사용자가 필요에 맞는 SSD를 선택하는 데 도움이 됩니다.

U.2와 U.3는 엔터프라이즈 환경에서 널리 사용되며, 높은 호환성과 핫 스왑 기능을 제공합니다. SATA 3 SSD는 일반 소비자와 기업용 컴퓨터에 적합하며, NVMe SSD는 최고 성능을 요구하는 고성능 환경에서 주로 사용됩니다.

메인보드와 커넥터 형태 비교

메인보드에는 종종 SFF-8643(mini SAS HD) 커넥터가 장착되며, U.2 SSD와의 연결을 위한 케이블이 필요합니다.

최근 U.3 표준도 도입되었으며, 이는 U.2 커넥터와 호환되면서도 NVMe, SAS, SATA를 모두 지원하는 다목적 솔루션을 제공합니다.

U.3는 단일 드라이브 베이에서 여러 프로토콜을 처리할 수 있어, 엔터프라이즈 스토리지 솔루션의 유연성과 편리성을 더욱 강화합니다.

U.2 커넥터는 엔터프라이즈 환경에서 PCIe, SAS, SATA SSD를 효과적으로 사용할 수 있게 하며, NVMe 기술을 통해 데이터 전송 속도를 극대화하기 때문에 비용과 인프라 호환성 고려사항에도 불구하고, U.2는 고성능과 유연성을 제공하는 중요한 솔루션입니다. U.3의 도입으로 향후 더욱 다양한 스토리지 옵션과 호환성을 기대할 수 있습니다.