SSD 형태(Form Factor)와 프로토콜(Protocol) 완벽 정리 — M.2 · NVMe · PCIe · SATA · TLC · QLC 한 번에 이해하기

1. SSD를 구분하는 3가지 기준

SSD는 아래 3가지 축으로 구분된다.

구분	의미
형태 (Form Factor)	SSD의 물리적인 크기와 모양
인터페이스 (Interface)	메인보드와 연결되는 통로
프로토콜 (Protocol)	OS와 SSD가 통신하는 규칙

❗ 핵심

• M.2 = NVMe ❌
• NVMe = SSD 종류 ❌

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2. SSD 형태 (Form Factor)

2.1 2.5인치 SSD

• HDD와 동일한 외형
• SATA 인터페이스 사용

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2.2 M.2 SSD

• 카드형 SSD
• 크기 표기 예: 2280, 2242

M.2는 모양만 의미

구분	실제 구성
M.2 SATA	SATA + AHCI
M.2 NVMe	PCIe + NVMe

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3. 인터페이스 (Interface)

3.1 SATA

• 최대 약 550MB/s

3.2 PCI Express (PCIe)

세대	x4 대역폭
PCIe 3.0	~4GB/s
PCIe 4.0	~8GB/s
PCIe 5.0	~16GB/s

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4. 프로토콜 (Protocol)

4.1 AHCI

• HDD 기준 설계
• 큐 1개 / 깊이 32

4.2 NVMe

• SSD 전용 프로토콜
• 큐 64K × 64K

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5. SSD 조합 정리

형태	인터페이스	프로토콜	명칭
2.5”	SATA	AHCI	SATA SSD
M.2	SATA	AHCI	M.2 SATA
M.2	PCIe	NVMe	M.2 NVMe

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6. M.2 NVMe SSD가 빠른 이유

1. PCIe로 CPU와 직접 연결
2. NVMe의 병렬 처리 구조
3. 낮은 지연 시간과 높은 IOPS

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7. NAND Flash란?

SSD는 데이터를 NAND Flash 메모리 셀에 저장한다.
이 셀 하나에 몇 비트를 저장하느냐에 따라 종류가 나뉜다.

종류	셀당 비트
SLC	1bit
MLC	2bit
TLC	3bit
QLC	4bit

👉 비트 수가 늘어날수록

• 가격 ↓
• 성능 ↓
• 내구성 ↓

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8. TLC (Triple-Level Cell)

특징

• 셀 하나에 3bit 저장
• 현재 가장 대중적인 SSD NAND

장점

• 성능과 가격의 균형
• 비교적 높은 내구성
• 대부분 DRAM 탑재 모델과 조합됨

단점

• QLC 대비 가격이 높음

추천 용도

• OS 디스크
• 개발 환경
• 게임
• 일반적인 작업용

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9. QLC (Quad-Level Cell)

특징

• 셀 하나에 4bit 저장
• 저장 밀도가 높아 가격이 저렴

장점

• 가성비
• 대용량 SSD 구성에 유리

단점

• 쓰기 성능 저하
• 낮은 TBW (내구성)
• 캐시 소진 시 급격한 성능 하락

추천 용도

• 데이터 저장용
• 읽기 위주 작업
• 백업용

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10. SLC 캐싱이란?

대부분의 TLC / QLC SSD는
일부 공간을 SLC처럼 동작하도록 사용한다.

효과

• 짧은 쓰기 작업은 매우 빠름

한계

• 캐시 소진 시 실제 NAND 속도로 떨어짐
• QLC에서 특히 체감이 큼

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11. TLC vs QLC 비교

항목	TLC	QLC
셀당 비트	3bit	4bit
가격	중간	저렴
쓰기 성능	안정적	낮음
내구성 (TBW)	높음	낮음
캐시 소진 후	비교적 유지	급락

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12. DRAM 캐시와의 관계

• TLC + DRAM → 가장 안정적인 구성
• QLC + DRAM-less → 체감 성능 저하 가능

👉 QLC SSD를 고를 경우
DRAM 유무를 반드시 확인하는 것이 좋다.

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13. 용도별 추천 정리

용도	추천 구성
메인/OS SSD	TLC + NVMe
개발 / 게임	TLC + NVMe
서버 / 로그	TLC 이상
백업 / 저장	QLC 가능

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14. 한 줄 요약

SSD 선택은
인터페이스(NVMe) + NAND(TLC/QLC) 조합이 핵심이다