[리뷰] '속도 2배' USB 3.1 탑재, ASUS Z97-A USB 3.1 메인보드

[IT동아 김영우 기자] PC의 구성품 중에서 아주 중요한 것이 사실인데도 의외로 신경을 잘 안 쓰게 되는 것이 바로 메인보드(마더보드, 주기판)이다. 사실 CPU나 그래픽카드, 메모리와 같은 부품은 선택에 따라 성능이나 기능의 차이가 확연하지만, 메인보드는 그렇지 않기 때문이다. 고급 메인보드의 장점은 안정성이나 내구성에서 주로 나타나는데, 장기간 쓰지 않고서는 잘 드러나지 않는 부분이다.

하지만 다른 제품과 확연히 구별되는 특별한 재주를 가진 메인보드가 없는 건 아니다. 이번에 소개할 에이수스(ASUS)의 'Z97-A USB 3.1'이 바로 그 중 하나다. 이 제품은 기존의 USB 3.0 보다 최대 2배의 데이터 전송속도를 기대할 수 있다는 최신 인터페이스인 USB 3.1포트를 기본 탑재하고 있기 때문이다.

USB 3.1 지원 여부 제외하면 기본적인 구성은 기존 Z97-A와 거의 같아

에이수스 Z97-A USB 3.1의 전반적인 사양과 구성은 작년에 출시된 Z97-A와 거의 같다. 인텔의 4세대 코어인 하스웰 및 하스웰 리프레시, 그리고 및 5세대 코어 브로드웰(예정) CPU를 지원하는 LGA1150 규격의 소켓 및 인텔 Z97 칩셋, 최대 32GB의 DDR3 3200(오버클러킹 시) 메모리를 지원하는 4개의 메모리 슬롯을 갖췄다.

또한, 3개의 PCI 익스프레스x16 슬롯을 갖추고 있어 복수의 그래픽카드를 꽂아 그래픽 성능을 높이는 엔비디아 SLI와 AMD 크로스파이어 모드의 구현도 가능하다(그래픽카드는 동시 장착은 2개까지). 그 외에도 오버클러킹에 유리한 8페이즈 구성의 CPU 전원부를 갖추고 있고, 기존의 SATA3 방식 SSD보다 고성능을 발휘하는 M.2 및 SATA Express 방식 SSD도 지원한다. 아직 M.2 및 SATA Express 방식 SSD는 아직 대중화되지 않은 제품이지만 미래를 생각한다면 아무래도 지원하는 메인보드를 쓰는 것이 좋다. 아무튼 상급형 메인보드의 조건을 충실히 갖춘 건 사실이다.

USB 3.0 보다 2배에 달하는 10Gbps 속도를 내는 USB 3.1

일단 USB 3.1에 대해 이야기를 해보자. 아직도 USB 2.0 규격 제품이 제법 쓰이고 있는 것이 사실이지만, 2010년을 즈음해 USB 3.0 규격 제품이 시장에 본격적으로 보급을 시작했다. 실제로 2015년 현재, 시장에 팔리는 외장하드나 USB 메모리 중에는 USB 3.0 제품이 다수를 차지하고 있다.

각 USB 규격의 가장 큰 차이점이라면 역시 데이터 전송속도다. USB 2.0의 최대 전송률은 480Mbps 지만 USB 3.0은 이보다 10배 이상 향상된 최대 5Gbps를 발휘한다. 물론 이는 어디까지나 이론적인 수치이기 때문에 실제로 USB 3.0 규격 제품이 2.0 제품보다 10배나 빠른 속도를 내진 않고, 체감적인 성능 향상은 3~4배 정도다. 하지만 이 정도만 해도 느껴지는 차이는 컸다.

USB 3.1은 2013년에 표준이 확정된 최신 USB 규격이다. 최대 데이터 전송률이 10Gbps로 기존 USB 3.0 보다 2배 향상된 것이 특징이다. 속도 등급을 표기할 때 USB 2.0이 'HI-SPEED', USB 3.0은 'SUPERSPEED'로 표기하며, USB 3.1은 'SUPERSPEED+'로 표기한다. 그만큼 USB 3.0에 비해 성능 향상이 있었다는 의미다.

뒤집어서 꽂을 수 있는 타입 C 포트, 커넥터 끝에 점이 찍힌 표준 포트

속도 외에 또 한가지 달라진 점이라면 새로운 모양의 포트을 지원한다는 점이다. 기존 형태의 포트 외에 크기가 작아지고 꽂는 방향의 구분이 없는 '타입 C' 포트가 추가되었다. 이는 꽂을때 커넥터의 방향을 확인할 필요가 없어 한층 편리하다. 이는 마치 요즘 애플 기기에서 주로 쓰는 '라이트닝 커넥터'용 포트와 유사한 감각으로 쓸 수 있다. 물론 USB 타입 C 포트와 라이트닝 커넥터용 포트의 모양 자체는 다르다.

다만, 그렇다고 모든 USB 3.1용 기기가 타입 C 포트용으로 나오는 것은 아니며, 기존 기기와의 호환성을 유지하기 위해 표준 타입의 포트도 여전히 쓰인다. 포트의 색상이 파란색이라 예전의 USB 3.0용 포트와 비슷해 보이지만 자세히 보면 포트의 끝 부분에 5개의 점이 찍혀있어 구분이 가능하다. 그리고 기본적으로 파란색 포트이지만 제조사에 따라 약간 청록색에 가까운 포트를 쓰는 경우도 있다. 이번에 살펴볼 에이수스 Z97-A USB 3.1에 달려있는 USB 3.1 포트도 그러하다.

별도의 칩 추가해 USB 3.1 포트 구현한 에이수스 Z97-A USB 3.1

에이수스 Z97-A USB 3.1의 후면을 살펴보면 총 6개의 USB 포트가 달려있다. 그 중 4개는 USB 3.0 규격, 나머지 2개가 USB 3.1 규격이다. 사실 이 메인보드의 기반이 되는 인텔 Z97 칩셋은 본래 USB 3.1을 지원하지 못한다. 하지만 이 제품의 경우, ASMedia의 USB 3.1 컨트롤러를 기판에 추가해 USB 3.1 포트를 구현했다. 이 때문에 윈도7이나 8 운영체제에서 기본 제공하는 장치 드라이버(하드웨어를 구동하기 위한 기본 프로그램)에서는 이 USB 3.1 포트를 인식하지 못하므로 제조사에서 별도로 제공하는 드라이버를 설치해 줘야 한다. 이는 패키지의 설치 디스크, 혹은 에이수스 홈페이지에서 다운로드 가능하다.

그리고 에이수스 Z97-A USB 3.1은 USB 고속화 기술인 UASP(USB Attached SCSI) 규격을 기반으로 구현한 USB 부스트(Boost) 기능을 지원한다. UASP 규격을 지원하는 USB 메모리나 외장하드를 꽂고 에이수스 제공 제어 프로그램에서 터보(Turbo) 모드를 활성화하면 이용이 가능하며, 일반 모드 대비 고성능을 낼 수 있다는 점을 에이수스는 강조하고 있다. 다만, 일부 주변기기는 이를 지원하지 않는 경우도 있는데, 이 때는 터보 모드가 활성화 되지 않고 일반 모드로만 이용이 가능하다.

USB 3.1 규격 외장 SSD 이용한 성능 테스트

메인보드로서의 기본적인 성능은 이미 작년에 나온 기반 모델인 Z97-A를 통해 검증되었으니 이번 기사에선 이 제품의 최대 특징인 USB 3.1 기능을 중심으로 살펴보자. 에이수스 Z97-A USB 3.1에 달린 USB 3.1 포트의 성능을 체험하기 위해선 당연히 USB 3.1 규격의 주변기기가 필수다. 아직 USB 3.1 규격의 주변기기가 많지 않아 IT동아에선 테스트를 위해 에이수스측으로부터 대여한 USB 3.1 인클로저(외장하드 케이스)인 EX-M2를 이용, 외장형 SSD를 구성했다.

이 인클로저에 삼성 250GB mSATA SSD 2대를 RAID1 방식으로 장착, USB 3.1의 최대 성능을 낼 수 있도록 설정했다. RAID란 복수의 저장장치를 하나로 묶어 성능이나 안정성을 높이는 기술이다. 그 중 RAID1은 안정성을 좀 희생하더라도 성능을 최대한으로 높이는 구성이라 할 수 있다. 참고로 테스트에 이용한 USB 3.1 외장 SSD 측에는 타입 C 타입의 커넥터를 꽂으며, PC 쪽에는 표준 규격의 커넥터로 연결한다.

다만, 이 외장 SSD는 USB 3.1 포트 1개만으로는 전력이 부족했는지 별도의 전력 공급용 마이크로 USB 포트를 추가로 연결하게 되어있다. USB 3.1은 기존의 USB 3.0 보다 높은 전력의 전송이 가능한데, 이번 실험에 사용한 USB 3.1 인클로저가 아직 초기 제품이라 USB 3.1의 장점을 최대한 활용하지 못한 건 아닌가 싶기도 하다.

에이수스 Z97-A USB 3.1 메인보드에 인텔 코어 i7-4770 CPU와 8GB의 DDR3 메모리, 그리고 리뷰안 850X2 128GB SSD로 구성한 윈도7 64비트 시스템을 꾸리고 테스트에 들어갔다. 그리고 별도로 장착하는 에이수스의 USB 3.1 확장카드(별매)를 꽂아 메인보드 내장 USB 3.1과의 성능 비교도 해봤다. 이 USB 3.1 확장카드는 PCI 익스프레스x4 규격이며, PCI 익스프레스x8이나 PCI 익스프레스x16 슬롯에도 호환되므로 구형 PC에 USB 3.1 포트를 추가하고자 할 때 유용하다. 그리고 USB 3.1 외장 SSD를 메인보드의 USB 3.0 포트에도 꽂아 테스트도 해봤다. USB 3.1 장비는 하위호환성을 가지고 있어 USB 3.0포트에 꽂아 쓸 수도 있다. 다만, 이 경우엔 성능 역시 USB 3.0수준으로 저하된다.

벤치마크 프로그램 이용한 성능 측정

일단은 저장장치의 전반적인 성능을 측정하는 크리스탈 디스크마크를 이용, 수치적인 성능을 살펴봤다. 모든 테스트는 외장 SSD를 포트에 연결하고 아무런 조치를 취하지 않은 일반 모드 상태, 그리고 메인보드에서 지원하는 USB 3.1 부스트 기능의 터보 모드 상태를 포함해 진행했다.

평균 전송속도의 경우 메인보드 자체 및 확장카드의 USB 3.1이 USB 3.0에 비해 확연하게 빠른 속도를 냈다. 읽기 속도도 빨랐지만, 특히 쓰기 속도의 경우는 2배 가까이 성능 향상이 있었다. 특히 터보모드 상태에서 USB 3.1은 700MB/s를 능가하는 고성능을 발휘한 것이 인상적이다. 메인보드 자체 USB 3.1과 확장카드의 USB 3.1의 성능 차이는 거의 없었다.

다만, 저장장치 전반의 민첩성과 반응 속도에 영향을 미치는 4K 성능은 아주 약간의 향상이 있었을 뿐, USB 3.1과 USB 3.0의 차이가 그다지 크지 않았다. 그리고 터보 모드를 활성화 한 상태에서도 양상은 크게 다르지 않았다. USB 3.1 인터페이스 자체의 성능이 상당히 뛰어난데도 이런 결과가 나온 이유는 인터페이스의 성능이라기 보다는 이번 테스트에 이용한 외장 SSD 자체의 특성 때문으로 보인다.

직접 파일을 복사하며 체감적인 성능 측정

다만, 벤치마크 프로그램의 측정 결과가 체감적 성능으로 곧 이어지지 않는 경우도 많다. 이를 확인하기 위해 직접 파일 복사 속도를 측정하며 성능을 가늠했다. 8GB 크기의 테스트 파일을 이용해 이를 외장 SSD 내부에서 복사해 보기도 하고, PC에서 외장 SSD로, 그리고 외장 SSD에서 PC로 복사해 보기도 하며 작업이 완전히 끝날 때까지 걸린 시간을 측정했다. 저장장치 내부에서 파일 복사 시에는 외부 인터페이스의 영향을 받지 않을 것 같지만, 실은 복사 중에도 운영체제와 지속적으로 신호를 주고 받기 때문에 이 역시 USB 3.1에 유리하다.

파일 복사 테스트 결과, 벤치마크 프로그램만큼의 큰 차이는 아니었지만 외장 SSD 내부에서 파일을 복사할 때 USB 3.1이 USB 3.0 약 20~30% 정도 더 나은 속도를 내는 것을 확인 할 수 있었다. 이 정도면 극적인 수준은 아니더라도 성능의 향상 자체는 체감할 수 있을 것이다.

다만, PC와 데이터 교환을 할 때는 USB 3.0와의 격차가 크지 않았으며, 터보 모드 활성화 시에는 그 격차가 더욱 좁혀져 USB 3.1과 USB 3.0 사이의 속도 차이가 오차범위 수준이었다. 터보 모드에서 USB 3.0의 성능 향상폭이 더 컸기 때문이다. 터보 모드가 USB 장치의 성능은 높일 수 있지만, PC에 내장된 저장장치의 성능에는 관여하지 않으며, 터보 모드를 제어하는 프로그램이 USB 3.1 이라는 새로운 인터페이스의 특성을 제대로 아직 완전히 이해하지 못하고 있는 것은 아닌가 생각해 볼 따름이다. 향후 소프트웨어 업데이트가 되면 결과는 달라질 수도 있겠다.

그리고 이번 테스트에 이용한 시스템은 일반적인 SATA3 규격 SSD를 탑재한 PC다. 만약 SATA3 보다 빠른 속도를 낼 수 있는 M.2나 SATA Express 방식 SSD를 단 시스템을 이용했다면 USB 3.1의 성능이 좀 더 돋보이는 결과가 나왔을 가능성도 있다.

최신 기술을 누구보다 빠르게 접하고자 하는 얼리어답터를 위한 제품

에이수스 Z97-A USB 3.1의 기본적인 사양은 기존의 에이수스 Z97-A와 거의 같다. 기존 제품이 PC를 좀 다룬다 하는 중급 이상의 사용자들 상대로 꾸준한 판매량을 기록한 바 있으니 에이수스 Z97-A USB 3.1 역시 메인보드로서의 기본적인 성능 자체는 무난하다고 봐도 좋을 것이다. 하지만 여기에 USB 3.1이라는 새로운 인터페이스를 추가해 보다 ‘얼리어답터’ 지향 제품으로 탈바꿈했다는 것이 이 제품의 포인트다. 아직 USB 3.1 규격의 주변기기가 시장에 본격적으로 풀리진 않아 지금 당장의 활용도는 높지 않겠지만, 새로운 기술을 누구보다 먼저 접하고 싶은 사람이라면 이만한 제품도 없을 것이다.

그리고 이 제품을 통해 USB 3.1의 성능도 조금은 알 수 있었다. 일단 업계에서 강조한 이론상 2배의 성능을 벤치마크 프로그램에서 원활하게 발휘했다. 실제 활용에서 느낄 수 있는 체감성능 향상은 그에 미치지 못한 것이 다소 아쉽지만 기존의 USB 3.0에 비해 우월한 성능을 발휘하는 건 확실하며, 향후 M.2 및 SATA Express 등의 고속 인터페이스의 보급이 활성화되어 여기에 USB 3.1이 맞물린다면 이론상의 성능에 좀 더 근접한 체감 성능을 낼 가능성도 있다.

기존의 Z97-A는 현재 인터넷 최저가 기준 10만원 대 후반~20만원대 초반 정도에 팔리고 있다. 개량 제품이라고 할 수 있는 Z97-A USB 3.1는 아직 국내에 정식 출시가 되지 않았지만, 이보다는 몇 만원 정도 더 높은 가격에 팔릴 것으로 예상된다.

<추가>좀더 향상된 성능을 원하는 사용자를 위한 설정법

위 기사가 나간 후, 에이수스 측에서 Z97-A USB 3.1의 USB 성능을 한층 향상시키는 방법에 대해 조언을 전했다. 그 방법은 시스템 전체의 전력 정책을 고성능 위주로 설정하는 것이다. 방법은 PC 부팅 직전 delete 키를 눌러 바이오스 설정메뉴에 진입, CPU 전원 관리 구성의 스피드스텝(SpeedStep) 기능과 CPU C-State 기능을 비활성화한 후, 윈도 운영제제 전원 관리 옵션에서 '고성능' 모드를 선택한다.

이렇게 하면 상황에 따라 시스템의 성능이 유동적으로 변하지 않고 늘 100%의 성능을 발휘하게 된다. 이 상태에서 크리스탈 디스크 마크로 외장 SSD의 성능을 시험해보니 이전 테스크에 비해 USB 3.1및 USB 3.0 모두 10~20% 정도 추가적인 성능 향상이 있었다. 대부분의 사용자들은 초기값에 두고 제품을 사용하겠지만, 좀더 높은 성능을 원한다면 위와 같은 설정을 이용해 보는 것도 좋겠다. 다만, 항상 100%의 성능을 발휘하도록 설정하면 그만큼 전력 소모 역시 커질 수 있다는 점도 염두하자.

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글 / IT동아 김영우(pengo@itdonga.com)