[e돋보기] eMMC와 UFS

[양태훈기자] eMMC(embedded Multi Media Card)란 플래시 메모리와 메모리 컨트롤러가 하나의 칩에 구성된 낸드플래시 기반의 스토리지(저장장치)를 말한다.

이는 주로 스마트폰이나 태블릿PC의 내장 스토리지로 활용되고 있는데, 이는 쓰기·읽기·재활용 등의 작업 관리 및 사용자가 원하는 데이터를 처리하는 컨트롤러가 하나의 패키지로 구성돼 비용절감 및 설계에 용이한 장점을 제공하는 덕분이다.

스마트폰이나 디지털 카메라 주로 활용되는 SD메모리 카드와 비교하면 쉽게 이해할 수 있는데, 이는 eMMC가 SD메모리 카드에 카드 리더기(컨트롤러)를 통합한 형태라고 볼 수 있기 때문이다.

SD메모리 카드는 파일을 읽거나 쓰기 위해서 반드시 별도의 카드 리더기가 필요하지만, eMMC는 카드 리더기와 플래시 메모리가 하나의 칩으로 구성돼 있어 메모리를 자유롭게 읽고 쓸 수 있고, 이에 따라 임베디드(내장) 제품 개발 시 비용절감 및 간편한 설계를 돕는다는 것.

eMMC는 현재 5.1 버전까지 개발이 돼 양산 중으로, 초당 250메가바이트(MB/s)의 읽기 속도와 125MB/s의 쓰기 속도를 제공한다.

최근에는 eMMC 대비 읽기·쓰기 등의 데이터 처리 성능을 개선한 UFS(Universal Flash Storage)가 새로운 임베디드 스토리지로 각광받고 있다.

UFS는 eMMC와 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)를 하나로 통합한 새로운 솔루션을 말한다.

이론적으로 읽기 속도는 eMMC 대비 2배, 쓰기 속도는 5배 정도 뛰어난 성능을 제공한다. 이는 eMMC가 읽기와 쓰기 동작을 순서대로 진행, 앞의 명령어 처리가 안되면 뒤에 오는 명령 처리를 못해 대기 상태가 되는 반면, UFS는 읽기와 쓰기를 동시에 할 수 있는 차이점을 갖기 때문이다.

또 데스크톱PC나 노트북에서 사용되는 스토리지인 SSD 대비 낮은 소비전력을 제공해 스마트폰이나 태블릿PC에서 활용할 수 있는 이점도 제공한다.

UFS는 지난 2007년부터 삼성전자와 마이크론 등에 의해 개발이 진행, 2009년 국제 반도체 표준화 기구인 '제덱(JEDEC)'이 UFS 표준을 확정, 2011년 최초 버전인 UFS 1.0이 공개됐다.

당시 UFS 1.0은 160MB/s의 읽기 속도를 제공, 비슷한 시기에 양산 된 eMMC 4.5 버전(140MB/s 읽기 속도)와 비슷한 성능을 보였지만, 이후 버전인 UFS 2.0에 돌입해서는 읽기·쓰기 성능 모두 eMMC를 추월하게 됐다.

실제 지난 2월 삼성전자가 양산에 돌입한 UFS 2.0은 350MB/s의 읽기, 150MB/s의 쓰기 속도를 제공, 최신 eMMC 5.1 버전(읽기 250MB/s, 쓰기 125MB/s) 대비 우월한 성능을 확보했다.

현재 삼성전자는 32기가바이트(GB)부터 64, 128GB까지 UFS 라인업을 갖춰 양산을 진행 중으로, 앞서 올 상반기 출시한 자사 전략 프리미엄 스마트폰 '갤럭시S6'에 이를 적용해 성능을 인정받았다.

이는 스마트폰에서 초고화질(UHD) 콘텐츠를 보면서 동시에 다른 여러 작업을 원할하게 진행할 수 있는 이점을 제공하기 때문으로, 현재 삼성전자 외에도 SK하이닉스도 UFS 개발을 진행 중이다.