December 11, 2025
고성능 모바일 장치의 세계에서 스토리지 속도는 레이싱 엔진의 마력과 같으며 사용자 경험의 부드러움을 직접적으로 결정합니다. 수년 동안 eMMC(내장형 멀티미디어 컨트롤러)는 스마트폰과 태블릿의 데이터 저장을 위한 주류 선택이었습니다. 그러나 애플리케이션 시나리오가 점점 더 복잡해지고 데이터 볼륨이 폭발적으로 증가함에 따라 더욱 발전된 스토리지 기술인 UFS(Universal Flash Storage)가 미래 스토리지 표준으로 등장했습니다. 특히 UFS 3.1의 2020 릴리스는 모바일 스토리지 성능을 새로운 차원으로 끌어 올렸습니다. 그런데 UFS 3.1이 정확히 무엇인가요? eMMC와 비교하면 어떤가요? 이 기사에서는 차이점에 대한 심층 분석을 제공하고 모바일 스토리지 기술의 미래 동향을 살펴봅니다.
UFS(Universal Flash Storage)는 디지털 카메라, 휴대폰, 가전제품, 자동차 및 산업 자동화 장비용으로 설계된 플래시 스토리지 사양입니다. 핵심 개념은 고속 데이터 전송, 높은 신뢰성 및 저전력 플래시 메모리 솔루션을 제공하는 데 중점을 둡니다. UFS 표준은 JEDEC Solid State Technology Association에서 개발하고 관리합니다.
eMMC의 저전력 장점을 유지하면서 PC에서 일반적으로 사용되는 SATA 인터페이스의 고성능에서 영감을 받은 UFS는 두 가지 장점을 결합하는 것을 목표로 합니다. 이전 eMMC 표준과 달리 UFS는 SCSI 아키텍처 모델을 기반으로 하며 SCSI TCQ(Tagged Command Queuing)를 지원하므로 운영 체제가 저장 장치에 여러 읽기/쓰기 요청을 보낼 수 있습니다. 이러한 병렬 처리 기능은 스토리지 효율성을 크게 향상시킵니다.
UFS 표준은 최대 성능과 최고 품질의 완벽한 조합을 달성하여 우수한 전반적인 사용자 경험을 제공하는 것을 추구합니다. 이 차세대 플래시 기술은 데이터 입/출력에 대한 더 빠른 응답 시간을 제공하고 파일 전송, 부팅 속도 및 데이터 복사 속도를 가속화합니다.
결과적으로 UFS는 원활한 멀티태스킹을 가능하게 합니다. 사용자는 동시에 고품질 비디오를 시청하고, 대역폭을 많이 사용하는 게임을 플레이하고, 중단 없이 여러 백그라운드 프로세스를 실행할 수 있습니다. 이 기능은 점점 더 많은 수의 카메라와 센서로 인해 저장 대역폭이 제한되는 자동차 애플리케이션에도 마찬가지로 중요합니다.
UFS 3.1 표준은 eMMC(내장형 멀티미디어 카드) 스토리지에 비해 상당한 성능 향상을 제공합니다. 다음은 여러 차원에 걸친 자세한 비교 분석입니다.
UFS는 독립적인 읽기/쓰기 경로가 있는 직렬 LVDS(저전압 차동 신호) 인터페이스를 활용하여 읽기 및 쓰기 작업이 동시에 발생할 수 있는 진정한 전이중 통신을 가능하게 합니다. 이와 대조적으로 eMMC는 특정 순간에 읽기 또는 쓰기만 수행할 수 있는 반이중 인터페이스를 사용합니다.
전이중의 장점:
전이중 통신은 트래픽이 양방향으로 동시에 흐르는 양방향 거리와 유사한 동시 양방향 데이터 전송을 허용합니다. 이를 통해 데이터 전송 효율성이 크게 향상되고 대기 시간이 단축됩니다. 모바일 장치의 경우 이는 더 빠른 앱 로딩, 더 빠른 파일 전송 및 더 원활한 사용자 경험을 의미합니다.
반이중의 한계:
반이중 통신은 교통이 방향을 바꾸어야 하는 일방통행 도로와 유사합니다. 이로 인해 전반적인 성능이 저하되는 데이터 전송 병목 현상이 발생합니다.
UFS에는 실행을 위한 모든 작업과 명령의 순서를 효과적으로 지정하는 CQ(명령 대기열) 기능이 있습니다. 이를 통해 작업 순서 및 우선순위를 실시간으로 조정하여 여러 명령을 동시에 처리할 수 있어 스토리지 효율성이 크게 향상됩니다.
eMMC에는 명령 대기열이 부족하여 다음 프로세스를 시작하기 전에 하나의 프로세스를 완료해야 합니다. 이러한 직렬 처리 접근 방식은 특히 수많은 동시 요청을 처리할 때 성능을 제한합니다.
명령 대기열 작동 방식:
명령 대기열은 지능형 디스패처처럼 작동하여 운영 체제로부터 여러 읽기/쓰기 요청을 수신하고 우선 순위 및 리소스 가용성에 따라 예약합니다. 실행 순서를 최적화하여 지연 시간을 최소화하고 스토리지 효율성을 극대화합니다.
명령 대기열이 없는 병목 현상:
명령 대기열이 없으면 eMMC는 수신된 요청을 순차적으로 실행해야 합니다. 이후 요청의 우선순위가 더 높거나 더 빨리 완료될 수 있는 경우에도 이전 요청이 완료될 때까지 기다려야 하므로 불필요한 지연이 발생합니다.
UFS는 eMMC에 비해 압도적인 속도 이점을 가지고 있습니다. UFS 3.1은 이론적으로 최대 23.2Gbps(2.9GB/s)의 대역폭을 제공하는 반면 eMMC 5.1은 최대 400MB/s로 UFS 3.1을 7배 이상 빠르게 만듭니다.
실제 속도 차이:
이는 더 빠른 앱 실행, 더 빠른 파일 전송, 게임 로딩 시간 감소 및 실제 사용 시 전반적인 시스템 응답 속도가 더 빨라진다는 것을 의미합니다.
사용자 경험 개선:
더 빠른 스토리지를 사용하면 더 빠른 데이터 액세스 및 처리가 가능해 생산성과 엔터테인먼트가 모두 향상됩니다. 사용자는 더 빠른 대용량 파일 열기, 더 빠른 사진/비디오 전송, 더 빠른 앱 실행, 더 원활한 게임 경험 등의 이점을 누릴 수 있습니다.
성능 우수성에도 불구하고 UFS는 모바일 장치 배터리 수명 연장에 중요한 고성능을 유지하면서 에너지 소비를 최소화하기 위해 최적화된 전원 관리를 통합합니다.
UFS의 절전 기술:
UFS는 저전압 작동, 동적 주파수 조정, 실제 작업 부하에 따라 소비량을 조정하는 전력 게이팅 등 다양한 저전력 기술을 사용합니다.
eMMC의 전력 과제:
eMMC에는 몇 가지 전력 이점이 있지만 비슷한 성능을 달성하려면 더 높은 전압과 더 빈번한 액세스가 필요하므로 일반적으로 고성능 애플리케이션에서 소비량이 UFS를 초과합니다.
뛰어난 성능과 효율성을 고려하여 UFS는 프리미엄 스마트폰, 태블릿 및 게임 장치를 장악하고 있으며 eMMC는 중저가 장치 및 임베디드 시스템에서 여전히 널리 사용되고 있습니다.
UFS의 미래 응용 프로그램:
5G, AI 및 IoT 발전으로 인해 점점 더 높은 스토리지 수요가 발생함에 따라 UFS의 고성능, 저전력 솔루션은 미래의 모바일 및 임베디드 시스템에서 점점 더 중요한 역할을 할 것입니다.
eMMC의 틈새시장:
UFS가 프리미엄 부문을 장악하고 있는 반면, eMMC는 극한의 성능이 필요하지 않은 비용에 민감한 애플리케이션에서 관련성을 유지합니다.
UFS는 더 빠른 속도, 더 낮은 전력 소비, 더 높은 신뢰성 및 더 스마트한 기능을 향해 계속 발전하고 있습니다. 주요 개발 동향은 다음과 같습니다.
UFS는 인터페이스 디자인, 명령 처리, 속도, 전력 효율성, 애플리케이션 시나리오 등 모든 중요한 지표에서 eMMC보다 성능이 뛰어납니다. 모바일 장치가 점점 더 높은 스토리지 성능을 요구함에 따라 UFS는 필연적으로 미래 표준으로 eMMC를 대체하게 됩니다. eMMC는 현재 비용 이점을 유지하고 있지만 UFS의 기술 성숙과 가격 하락으로 인해 이 틈새 시장도 점차 잠식될 것입니다. 최고의 성능과 뛰어난 사용자 경험을 우선시하는 소비자에게는 UFS 스토리지가 장착된 장치가 확실한 선택입니다.
