UFS, 외장형 메모리카드의 신기원 열다

정보기술(IT) 분야는 발전 속도가 빠르기로 유명하다. ‘10년이면 강산도 변한다’는 말이 무색하게 전자 업계에선 1년만 지나도 완전히 새로운 성능을 갖춘 제품이 등장, 시장 판도를 바꾼다. 물론 IT 분야 중에서도 발전 속도가 느린 시장이 일부 존재한다. 그중 하나가 SD 규격 외장 메모리카드다. 메모리카드 시장에서 UHS-Ⅰ 규격이 제정된 건 지난 2009년. 이후 용량이 커지고 가격도 떨어졌지만 유독 속도 측면에선 이렇다 할 발전이 없었다. 하지만 이제 그것도 옛말이 됐다. UFS 카드가 등장했기 때문이다.

‘유니버설 플래시 스토리지(Universal Flash Storage)’의 약자인 UFS는 날로 고화질∙대용량화(化)되고 있는 멀티미디어 콘텐츠와 애플리케이션을 실행, 처리할 수 있도록 개발된 고성능 플래시 메모리 규격을 일컫는다. 스마트폰 내장 메모리카드 규격의 표준으로 사용되는 eMMC에 비해 속도는 훨씬 빠른 반면, 전력 소모는 적은 게 특징이다.

지난해 출시된 삼성 갤럭시 S6엔 내장형 UFS, 즉 e(embedded)UFS가 최초로 적용됐다. 컴퓨터 저장 장치인 HDD가 SSD로 빠르게 대체되듯 스마트 기기에서 내장 메모리카드 시장이 창출되는 순간이었다. 이와 별도로 삼성전자는 올 3월 열린 국제반도체표준화기구(JEDEC, Joint Electron Device Engineering Council) 총회 당시 표준으로 승인된 외장 메모리카드 규격 ‘UFS 카드 1.0’ 제정을 주도하며 (외장 메모리인) UFS 카드 시장 창출에도 기여해왔다. 삼성전자가 내∙외장 메모리카드 제품군의 경쟁력을 두루 갖추기 위해 어떤 노력을 기울이고 있는지 보여주는 단적인 사례들이다.

HDD와 SSD를 모두 사용해본 사람이라면 두 저장 장치의 속도 차를 익히 알고 있을 것이다. 그런 점에서 (현재 가장 널리 사용되는) UHS-Ⅰ 규격의 마이크로 SD카드(이하 ‘마이크로 SD카드’)와 UFS 카드는 각각 HDD와 SSD에 비유할 수 있다.

마이크로 SD카드와 UFS 카드는 (대용량 파일을 읽어 들이고 복사하는) 연속 읽기/쓰기 속도에서부터 큰 차이를 보인다. 예를 들어 25GB 용량의 블루레이 원본 데이터를 복사할 때 마이크로 SD카드 환경에선 4분 30초가량이 소요된다. 반면, UFS 카드를 이용해 동일한 작업을 수행할 경우 넉넉잡아도 그 절반이면 충분하다.

사진이나 텍스트 등 자잘한 파일을 거듭해서 읽고 쓰는 작업에서 양자 간 격차는 더 커진다. 이 단계에서 영향을 끼치는 건 ‘연속’ 읽기/쓰기 속도가 아니라 ‘임의’ 읽기/쓰기 속도. UFS 카드의 읽기 속도와 쓰기 속도는 마이크로 SD카드에 비해 각각 20여 배와 350여 배 빠르다.

전력 소모 측면에서도 UFS 카드의 성능은 주목할 만하다. 마이크로 SD카드(내장 제품 기준)의 전력 소모는 사용 환경에 따라 다르지만 최대 2.88W 수준. 반면, UFS 카드는 아무리 데이터를 많이 전송하는 상황에서도 전력 소모량이 1.53W로 마이크로 SD카드의 절반 수준에 불과하다. (기기를 사용하지 않을 때의) 대기 전력 역시 세계 최소 수준(1mW 이하)으로 배터리 용량 문제에 예민한 모바일 기기에 안성맞춤이다.

‘메모리카드 좀 안다’는 사람이라면 여기까지 읽은 후 반문할 수도 있겠다. ‘UHS-Ⅰ 규격보다 더 빠른 UHS-Ⅱ 규격이 있는데 그 얘긴 왜 안 하지?’ 실제로 UHS-Ⅱ는 현존하는 마이크로 SD카드 규격 중 가장 속도가 빠르다. 하지만 UHS-Ⅱ 규격(의 마이크로 SD카드) 역시 UFS 카드와 비교하면 연속 쓰기 속도가 비슷할 뿐, 연속 읽기 속도에선 큰 차이가 난다. 임의 읽기/쓰기 속도는 UFS 카드보다 적게는 10배, 많게는 100배까지 느리다.

UFS 카드가 특별한 건 비단 성능뿐만이 아니다. 삼성전자가 제정을 주도한 UFS 카드 1.0 규격은 삼성전자가 업계 전반에 ‘로열티 프리(royalty free)’ 조건으로 제공한다. 동종 업체들이 자사의 차세대 시스템 개발에 해당 규격을 자유롭게 활용할 수 있도록 한 것이다.

여기서 생기는 또 하나의 질문. ‘이렇게 속도 빠른 메모리카드가 굳이 필요할까?’ 정답은 ‘필요하다’다. 가장 큰 이유는 날로 가속되는 콘텐츠의 대용량화 현상. 실제로 요즘 사람들이 주로 소비하는 동영상 콘텐츠는 풀(full) HD(1920×1080)를 넘어 4K UHD로 진화하고 있다. 후자의 용량은 전자의 네댓 배 수준이다. 음악 콘텐츠 역시 UHQ∙FLAC∙MQS 등 MP3보다 더 많은 정보가 담긴 파일이 인기를 끄는 게 일반적이다. 스마트폰 해상도가 높아지며 게임이나 애플리케이션의 몸집도 일제히 불어나는 추세다. 이처럼 덩치 큰 콘텐츠를 ‘병목 현상’ 없이 전송하려면 저장 매체의 속도 역시 빨라질 필요가 있다.

콘텐츠 ‘저장’ 작업 못지 않게 ‘생산’ 작업 시에도 초고속 메모리카드의 활용도는 높다. 카메라로 동영상이나 연속 사진을 촬영해보면 저장 장치 속도가 느려 화질이나 연속 사진 매수에 제한을 받는 경우가 꽤 많다. 전문가용 카메라에선 이 같은 문제를 극복하기 위해 두 개 이상의 메모리카드, 혹은 초고속 메모리카드가 사용된다. 하지만 대용량 UFS 카드를 사용하면 소비자용 소형 기기에서도 화질이나 장수의 제약 없이 사진이나 동영상을 촬영할 수 있다.

대용량 UFS 카드는 3D VR이나 액션캠, 드론 등 야외 촬영용 장비를 만났을 때 특히 빛을 발한다. 마이크로 SD카드를 사용했을 때보다 최대 5배 빠르게 초고해상도(4K UHD) 영상을 저장할 수 있기 때문. 최근 이 같은 장비 구매자가 늘고 있는 추세를 감안할 때 일반 소비자의 만족도는 더욱 높아질 전망이다.

DSLR 카메라 사용자 입장에서도 UFS 카드의 등장은 반갑다. DSLR 카메라에서 24매(1120MB, JPEG 모드)의 사진을 연속 저장한다고 가정했을 때 마이크로 SD카드 환경에선 32초(35MB/s 수준)가 걸리지만 UFS 카드로 대체하면 그 시간을 6초대로 줄일 수 있다. 그뿐 아니다. 빠른 임의 쓰기/읽기 속도 덕에 DSLR 카메라에서도 고성능 스마트폰에서처럼 사진 파일을 검색하고 동영상을 다운로드하는 등 복잡한 작업을 빠르게 처리할 수 있다.

모바일 기기를 활용한 멀티미디어 콘텐츠 소비는 날로 급증하고 있다. 내년부터 본격적으로 사용될 삼성 UFS 카드는 이 같은 ‘모바일 멀티미디어 세상’에 최적화된 파트너라고 감히 말할 수 있다. UFS 카드가 스마트폰과 카메라에 장착돼 본격적 활약을 펼칠 순간, 벌써부터 기다려진다.