하드디스크(HDD) 성능 비교(5600 vs 7200 RPM)

  최근 WD Blue 8TB HDD를 구매하고 여러 가지 성능을 확인하여 본 결과, 약 2년 전 구입하였었던 Toshiba의 X300 8TB HDD와 비교하였을 때 생각보다 두 하드 디스크의 성능 차이가 꽤 많이 나는 점을 확인하였습니다. 웬디 HDD는 회전 속도는 5,600rpm(정확히는 5,640rpm)이고 도시바 HDD의 회전 속도는 7,200rpm이라는 차이점 외 나머지 부분(버퍼, 플래터 등)에서는 큰 차이가 없으므로 두 HDD 간의 성능이 차이가 난다면 그 이유는 대부분 rpm에서 발생한다고 볼 수 있다는 생각이 들어 둘을 비교하여 보기로 하였습니다.

※ 현재 출시되는 신품 도시바 X300 8TB의 버퍼는 512MB이지만 2022년 출시된 X300 HDD의 버퍼는 256MB로 웬디 블루 8TB HDD의 버퍼 크기와 동일합니다.

  먼저 이번에 새로 구입한 웨스턴디지털의 HDD입니다. 플래터의 분당 회전수(rpm) 5,640입니다.

  다음으로 기존에 구입했었던 도시바의 HDD입니다. rpm은 7,200입니다. 비교를 위해 내부 데이터는 전부 삭제(빠른 포맷)하였습니다.

  먼저 CrystalDiskInfo를 통해 두 HDD의 상태를 살펴보았습니다. SMART 상 두 HDD 모두 양호한 것으로 보였습니다.

  간단하게 두 하드 디스크 모두가 정상 상태임을 확인하였으니 이제 양자 간의 성능을 비교해 볼 차례입니다. rpm만 놓고 간단하게 생각하면 1분에 5,640번 플래터가 돌 수 있는 5640rpm HDD는 1분에 7,200번 플래터가 돌아가는 7200rpm HDD에 비해 약 78.3%의 낮은 성능(또는 7200rpm 쪽이 27.7% 높은 성능)이 나와야 합니다. 

  하지만 CrystalDiskMark로 살펴본 성능은 이와 약간 차이가 있었습니다. 순차(SEQ1M) 동시(Q8T1)와 단일(Q1T1) 은 두 HDD 모두 큰 차이가 없었습니다. 읽기는 약 250MB/s로 거의 비슷한 속도를 보여주었고, 쓰기는 7200rpm 쪽은 240~250MB/s, 5640rpm 쪽이 230~235MB/s로 약 10% 정도의 속도 차이는 있지만 그 폭은 생각보다 크지 않은 모습을 보여주었습니다.

  반면 랜덤(RND4K) 테스트는 차이 폭이 상당하였습니다. 랜덤 동시(Q32T1) 읽기 성능은 두 HDD가 모두 비슷했지만 쓰기 성능이 거의 두 배 차이가 났고, 랜덤 단일(Q1T1)은 읽기 속도가 약 1.5배, 쓰기 속도는 1.8배가량 차이가 발생하였습니다.

  위의 벤치 결과에서 얻을 수 있는 결론을 간단하게 정리하면 아래와 같습니다.

1. 자료의 보관 목적으로 HDD를 활용할 경우 5600rpm과 7200rpm 간의 큰 성능 차이가 없음 

2.  다만 OS 및 프로그램 실행, 캐시 파일 등의 핫 데이터를 이용하기 위해서는 5640rpm HDD는 추천하지 않습니다.

3. 사실 SSD가 상당히 보편화된 요즘, 7200rpm HDD에서 핫 데이터를 이용하는 것은 추천하기 어렵지만, SSD를 사용할 수 없는 상황일 때를 가정한 이야기입니다. 

  위에서 전체적인 속도를 살펴보았으니 이제는 개별 섹터별 속도를 파악하고 하드 디스크에 오류가 있는지도 겸사겸사 확인할 겸 HDDSCAN을 이용한 검사를 실시하였습니다.

  두 HDD의 LBA(Logical Block Address, 논리적 블록 주소)의 수는 15,628,053,167로 동일하지만 성능에서는 은근한 차이가 있습니다. 7200rpm HDD의 경우 블록당 처리 시간이 5ms를 넘어가는 경우가 겨우 6,000블록 정도였지만 5640rpm은 40만 블록 정도나 나타났습니다. 이건 플래터의 끝 부분에 위치한 블록의 경우 낮은 HDD의 낮은 rpm 때문에 읽고 쓰는 데 보다 많은 시간이 걸리기 때문입니다.

  SSD가 보편화된 요즘 HDD 간의 성능 비교가 무슨 의미가 있냐 싶지만 기왕 확인하기 시작한 김에 조금 더 확인을 해 보기로 하였습니다. HD Tune을 이용한 벤치마크 결과입니다. 5640rpm HDD의 평균 전송 속도는 173.4MB/s, 세스 시간은 15.2ms가 나왔습니다.

  7200rpm HDD의 평균 전송 속도는 195.5MB/s, 액세스 시간은 13.6ms가 나왔습니다. 두 항목 모두 약 12% 정도의 성능 차이를 확인할 수 있었습니다.

  랜덤 액세스 항목을 보다 자세히 확인하여 보았습니다. 먼저 5640rpm HDD의 랜덤 액세스 결값입니다.

  다음으로 7200rpm HDD의 랜덤 액세스 결과입니다. 7200rpm 쪽의 측정값이 더욱 우수한 것을 알 수 있습니다. 성능만으로 놓고 보면 7200rpm 쪽이 더욱 우수한 것은 이론의 여지가 없습니다. 이렇게 rpm에 따른 성능 차이가 극명하다 보니 SSD가 본격적으로 등장하기 전인 2000년~2010년 사이에 10,000rpm의 SATA HDD(WD Raptor 등)나 15,000rpm의 SCSI HDD(Maxtor Atlas 15K 등)가 출시되었었던 것도 어찌 보면 당연한 수순이었다고 생각할 수 있습니다.

  다만 성능 외의 다른 항목들 역시 고려할 필요는 있습니다. HDD의 rpm이 높을수록 소음과 발열이 심해지며, 전력 소모량 역시 늘어납니다. 단순히 장기 보관을 목적으로 데이터를 저장할 경우(데이터 스토리지의 콜드 데이터 개념과 유사) 굳이 시끄럽고 전기만 많이 먹는 7200rpm의 HDD가 필요하지 않을 수도 있습니다.

  하지만 데이터에 액세스 하는 빈도가 꽤 되거나 데이터를 읽고 쓰는 작업이 필요할 경우(데이터 스토리지의 웜 데이터 개념과 유사)라면 5600rpm HDD보다 7200rpm HDD가 보다 유리할 수 있습니다. 물론 세스 빈도가 매우 잦거나 수시로 데이터를 읽고 쓰는 경우라면 SSD가 최적의 선택이 되겠지만, 그 정도로 빈도가 잦지 않고 전체적인 용량의 크기가 중요한 경우라면 높은 rpm의 HDD 쪽이 더욱 좋은 선택지가 될 수 있을 것으로 보입니다.