5G 시대 저장장치의 미래는?
5G 시대 저장장치의 미래는?
  • 이광재 기자
  • 승인 2019.04.30 20:52
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지난 4월3일 오후 11시 국내 이동통신사들이 일제히 5G 서비스 시대를 전세계 최초로 열었습니다.

물론 미국의 버라이즌이 먼저 발표한다는 이야기가 나오자 ‘전세계 최초’라는 타이틀을 얻기 위해 준비가 덜 된 상태로 5G 시대를 열었다는 비난도 있었지만 그러한데도 본격적인 5G 시대가 열렸다는 것에 의미를 둬야 할 것입니다.

5G는 차세대 실감형 미디어, 자율주행차, 스마트 제조, 디지털 헬스케어, 스마트홈·오피스에 이르기까지 우리 생활의 거의 모든 영역에 큰 변화를 불러일으킬 것으로 전망되고 있습니다.

5G 시대에 이르면 통신 영역에서 큰 변화가 있을 것으로 생각하고 있는 이들이 대부분일 것입니다. 하지만 5G는 산업 전 영역의 판도를 바꿀 거대 혁신의 중심에 서 있다는 것이 업계의 이야기입니다.

5G는 기존에는 볼 수 없던 새로운 모습의 제품과 서비스를 다방면의 산업에서 탄생시키게 됩니다. 글로벌 여러 기업인과 정책입안자가 전망하듯이 5G를 기반으로 비즈니스 생태계의 지평을 가속도를 내며 넓히는 융합 서비스가 빠른 속도로 진화할 것입니다.

글로벌 어젠다로 중시되는 5G의 파급력 (출처= 언론보도 종합, 삼정KPMG 경제연구원 재구성 )
글로벌 어젠다로 중시되는 5G의 파급력 (출처= 언론보도 종합, 삼정KPMG 경제연구원 재구성 )

5세대 이동통신기술인 5G의 표준화가 마무리 단계에 들어서면서 국내·외 이동통신사들의 상용화 또한 가시화되고 있습니다. 3GPP(이동통신표준화기술협력기구)에서 2016년부터 본격적으로 시작된 5G 표준 작업은 2018년 9월 1차 표준이 발표됐고 2차 표준 발표는 2020년 3월로 예정돼 있습니다. 국제전기통신연합(ITU)은 2020년 5G 표준을 최종 발표할 계획이랍니다.

한편 국내에서는 2018년 6월 5G 주파수 경매가 완료됐고 미국에서는 2018년 11월 5G 서비스를 위한 주파수 경매가 시작됐습니다.

5G의 최대 특징은 ▲초고속(Enhanced Mobile Broadband) ▲초저지연(Ultra-Reliable and Low Latency Communication) ▲초연결(Massive Machine Type Communication)로 압축됩니다.

5G는 데이터 전송량이 큰 고주파 대역을 사용함으로써 더 많은 데이터를 더 빠르게 전송할 수 있습니다. 4G(LTE)와 비교해 이론상 최고속도(20Gbps)는 20배, 체감속도(100Mbps)는 10배 더 빠른 기술 스펙을 목표로 하고 있습니다.

또 1ms(1/1000초)의 초저지연 수준을 구현하는데 이는 평균 100ms를 상회했던 3G보다는 100배 더 낮은 수치이며 네트워크 상태에 따라 차이가 있지만 10~50ms 수준인 4G보다는 10배 이상 개선된 성능입니다.

이와 함께 4G 대비 10배 증가한 ㎢당 100만대 이상 대규모 단말의 동시접속이 가능하며 에너지 효율도 100배 개선함으로써 자율주행차량과 거의 모든 전자기기, 수많은 센서들이 인터넷에 접속될 만물인터넷(Internet of Everything) 시대에 대응할 수 있는 초연결의 특장점을 보유하고 있습니다.

5G의 3대 특징과 기대 효과 (출처=ITU, 삼정KPMG 경제연구원 재구성) *IMT-2020은 국제전기통신연합(ITU)서 채택할 5G의 유력한 표준 기술 명칭임
5G의 3대 특징과 기대 효과 (출처=ITU, 삼정KPMG 경제연구원 재구성) *IMT-2020은 국제전기통신연합(ITU)서 채택할 5G의 유력한 표준 기술 명칭임

5G의 차별점인 초고속, 초저지연, 초연결에 따라 다양한 유망산업과 분야가 부상할 것으로 전망됩니다.

5G의 도입이 각 산업에 미치는 영향은 단계적으로 나타날 것으로 예상됩니다. 도입 초기에는 네트워크 장비, 인프라 구축 업체의 활발한 활동이 기대되며 핫스팟 라우터를 이용한 무선 인터넷 서비스인 FWA가 등장하고 이동통신사의 5G 서비스 상용화에 발맞춰 5G 지원 스마트폰 단말이 발매될 것으로 보입니다.

이후 초고화질 동영상과 실감형 콘텐츠 등 엔터테인먼트 영역이 부상하고 자율주행차 서비스가 개시되며 장기적으로는 제조 스마트화, 원격의료, 원격머신, 스마트시티 등의 사업화가 이어지며 B2B 영역과 융합형 서비스에서 새로운 비즈니스 모델을 찾기 위한 시도가 지속될 것으로 예상됩니다.

5G의 기술 도입에 따른 장단기 영향 (출처=삼정KPMG 경제연구원)
5G의 기술 도입에 따른 장단기 영향 (출처=삼정KPMG 경제연구원)

 

통신사, 5G 서비스 준비로 신규 시장 기회 포착

국내 통신 3사는 2018년 6월 과학기술정보통신부가 주관한 5G 주파수 3.5Ghz, 28Ghz 대역에 대한 경매 낙찰(총 낙찰가액 3조6183억원)을 모두 완료했습니다. 이에 따라 최근 5G 구축을 위한 국내 통신 3사의 움직임이 활발해지고 있습니다.

SK텔레콤은 삼성전자와 5G 전용 교환기 개발을 진행중이며 LG유플러스는 다산네트웍스와 유비쿼스 등 국내 업체와 함께 5G 네트워크 구축에 사용되는 스위치 장비를 개발하는 등 장비 분야에서의 제휴와 협력도 가속화되고 있습니다.

더불어 전세계 통신사들도 5G 서비스 상용화를 발빠르게 움직이고 있습니다. 그러한 가운데 5G 서비스를 위한 장비 및 솔루션 업체들도 이 시장에서의 입지를 굳히기 위해 치열한 전쟁을 벌이고 있는 상황입니다.

 

네트워크 인프라 및 장비업체의 기회

네트워크 인프라 영역을 살펴보면 5G 구축 및 구현에 필요한 요소로는 광섬유 통신망, 스몰셀, 모바일 엣지컴퓨팅(MEC)이 대두되고 있습니다. 유선이든 무선이든 브로드밴드 네트워크에서 대부분의 데이터는 유선 통신망을 통해 이동하며 무선통신은 최종 전송단(라스트마일)에서만 활용됩니다.

하지만 4G에 비해 5G는 초고속, 저지연성이 매우 중요하기 때문에 유선 전송 인프라에서 더욱 강화된 성능 확보가 필요합니다. 이를 위해서는 광섬유(Fiber-optic) 케이블을 이용한 인프라 구축이 이루어져야 합니다.

무선전송을 담당하는 기지국은 커버리지 범위에 따라 매크로셀과 스몰셀로 구분됩니다. 반경 20km까지 커버 가능한 매크로셀은 강력한 전파를 발생시키는 송신탑이 필요하기 때문에 구축에 필요한 공간 확보와 함께 전자파 유해성 감소를 위해 사람 거주지역에서 멀리 떨어져 있어야 한다는 문제가 있으며 전력 소모 또한 큽니다.

반면에 1km 이내 거리를 커버하는 스몰셀은 저렴하고 전력소모 또한 적고(매크로셀 대비 1/10) 공간의 제약 없이 어느 곳에나 간편하게 설치 가능하다. 전파 도달 범위가 짧은 5G에서는 다수의 스몰셀로 촘촘하게 커버할 필요가 있습니다.

스몰셀은 교외 지역에서 커버리지 확장에 사용되며 인구밀집지역에서는 성능 향상에 사용되어 그 역할과 중요성이 크게 확대될 것으로 예상됩니다.

5G 시대를 맞아 국내 스몰셀 장비 업체들은 새로운 시장이 창출되고 확대될 가능성에 대비해 5G용 스몰셀 개발 및 생산을 가속화할 것으로 보입니다. MEC는 스트리밍, 원격조작, 제어 서버를 최종사용자와 가까운 곳으로 옮겨 5G의 초고속, 초저지연을 구현하는데 기여할 기반 기술입니다.

현재의 4G 네트워크는 데이터가 백홀망을 거쳐 멀리 떨어진 서버까지 왕복해야 하며 이 과정에서 지연시간과 속도 손실이 발생합니다.

MEC는 서비스 서버를 사용자 근처로 이동해 왕복 거리를 크게 단축해 초저지연, 초고속 성능과 함께 백홀망 트래픽의 부하를 절감하는 효과를 거둘 수 있습니다.

마이크로소프트, 아마존 등 클라우드 사업을 영위 중인 기업들과 GE, IBM 등 비즈니스 솔루션 제공 업체들은 트래픽 양이 폭발적으로 증가할 5G 시대를 대비하기 위해 MEC 관련 기술 및 솔루션 개발에 주력하고 있습니다.

5G 망 신규 구축에 따라 글로벌 대기업이 과점하고 있는 코어 네트워크 장비 시장 이외에도 다양한 장비 관련 시장 생태계가 활성화될 것으로 예상됩니다. 네트워크 장비 시장에서 주목되는 분야는 안테나, 스몰셀, 인빌딩 중계기, 트랜지스터, 스위치 등이 손꼽힙니다.

또 5G는 기존에 사용되던 저주파 대역(3.5Ghz) 이외에도 28Ghz 대역의 고주파를 이용하기 때문에 고주파 송출을 위한 핵심부품인 트랜지스터, 전력증폭기 시장이 확대될 것으로 예상됩니다.

5G 트래픽 증가는 백본으로 연결되는 모바일 백홀에 대한 확장과 교체를 필요로 하며 이에 따라 큰 대역폭과 초저지연 성능을 갖춘 5G 스위치 장비에 대한 수요도 늘어날 것으로 보입니다.

 

스마트폰 단말·칩셋 벤더에도 5G는 새로운 기회

5G 서비스를 일반 소비자가 본격적으로 사용하기 위해서는 5G 네트워크를 지원하는 스마트폰 단말이 발매돼야 합니다.

퀄컴은 2018년 12월6일 5G를 지원하는 스마트폰 AP(Application Processor) ‘스냅드래곤855’를 발표했습니다. 이 AP의 최대 특징은 5G 네트워크를 지원하는 X50 모뎀을 탑재해 기가비트의 속도를 구현한다는 것입니다.

X50 모뎀은 4G와 5G를 동시에 지원하며 초고주파 대역을 이용가능합니다. 또 와이파이6 규격을 적용해 기존 스마트폰의 평균 와이파이 속도(1Gbps)보다 10배 빠른 10Gbps의 속도를 구현했습니다.

이와 함께 AI 연산 프로세서, 일반연산 프로세서, 그래픽을 처리하는 GPU의 세 가지 프로세서가 포함돼 있습니다.

삼성전자는 국내는 물론 버라이즌과 AT&T를 통해 ‘갤럭시 S10 5G’ 모델을 출시했습니다. LG전자는 2019년 상반기 중 북미지역과 국내에 5G 스마트폰 ‘V50 씽큐 5G’를 공급한다는 계획입니다. 화웨이는 2019년 중순 밖으로 접히는 아웃폴딩 방식의 폴더블 스크린을 탑재한 5G 스마트폰인 ‘메이트X’를 출시할 예정입니다.

한편 애플에 통신칩을 공급하는 인텔은 5G용 통신모뎀인 ‘XMM 8160’을 개발 중으로 2019년 하반기 출시 예정이며 ‘XMM 8160’을 탑재한 스마트폰은 2020년에 출시될 것으로 보입니다.

이와 같이 5G 시대가 열리면서 다양한 산업은 물론 5G 서비스의 질의 지속적으로 올릴 수 있는 산업들도 함께 성장하고 있습니다.

앞서 언급했듯이 5G 서비스는 초고속·초저지연·초연결을 특징으로 합니다. 다시 말하면 그 만큼 데이터의 양은 물론 비정형화 데이터가 4G보다 더욱 기하급수적으로 증가한다는 것을 의미합니다.

이에 스토리지 업체들의 움직임도 매우 빠른 변화를 보이고 있습니다. 예로 씨게이트는 4차 산업혁명 시대 선도를 위해 기존 고객사와 손잡고 엣지 시장을 열어갈 것이라고 밝힌바 있습니다.

 

씨게이트, 5G 시대 대비 저장장치 기술 지속 개발

씨게이트는 4차 산업혁명 시대, 특히 5G 시대에는 데이터가 폭발적으로 증가하면서 데이터의 저장과 처리의 통로인 엣지가 중요해질 것으로 보고 있습니다.

씨게이트는 스토리지(데이터저장장치) 업체로 PC가 중심이던 시대에는 PC에, 모바일기기로 클라우드 기반 서비스를 이용하는 게 일상이 된 최근엔 클라우드 서버에 하드디스크드라이브(HDD)와 솔리드스테이트드라이브(SSD)를 공급해 왔습니다.

엣지란 IT서비스를 공급하는 기업의 서버와 엔드포인트(끝단)을 연결하는 중간 단계의 인프라를 말합니다.

자율주행차와 드론, 스마트워치, CCTV 등 4차 산업혁명 시대의 혁신서비스를 만들어 낼 끝단에서 발생하는 데이터를 저장하고 제어하는 역할을 하며 라우터와 서버룸, 현장 서버, 응답속도를 높이기 위한 소규모 데이터센터 등이 여기 해당됩니다.

학계와 업계에선 5G와 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI)의 적용으로 처리해야 할 데이터의 양이 천문학적으로 증가하며 엣지와 관련한 솔루션의 중요성이 커질 것으로 보고 있습니다.

시장조사기관 IDC에 따르면 오는 2025년에는 지난해의 5배에 달하는 연 175ZB(1ZB는 1조GB)의 데이터가 만들어집니다.

자율주행차를 예로 들면 차 한대가 하루에 카메라와 라이다, 레이더, GPS 등에서 만들어 내는 데이터만 4000GB이며 자율주행차의 센서와 5G 망을 잘 갖춰도 서버의 데이터 처리 대기시간 때문에 운행 중인 모든 차량의 데이터를 받아 처리해 실시간으로 사고를 피하기란 불가능에 가깝습니다.

엣지는 이를 가능하게 하는 중간 인프라로 새로운 서비스들이 속속 도입되면 엣지 시장이 얼마나 폭발적으로 성장할지 가늠하기조차 힘듭니다.

이에 씨게이트는 기존 고객사와 손잡고 엣지 시장을 선도적으로 만들어 나가겠다고 강조했습니다.

씨게이트는 이에 따라 HDD의 데이터의 병렬 처리를 가능하게 해 데이터 처리 속도를 획기적으로 높이는 기술 및 기존 수직자기기록(PMR) 방식의 단점을 보완해 같은 크기의 HDD의 용량을 2배 가까이 늘리는 기술 등을 적용한 제품을 내놓고 있습니다.

 

씨게이트 ‘엑소스 X14’, 확장 가능·반응·혁신성 3박자 갖춰

씨게이트는 자사의 전략이 부합하는 제품으로 최근 14TB HDD ‘엑소스(Exos) X14’를 엔터프라이즈 시장에 선보였습니다.

엑소스 X14는 하이퍼스케일급 효율성과 TCO 절감을 특징으로 합니다. 씨게이트는 엑소 X14 하드 드라이브에 혁신적인 헬륨 기술을 담았습니다. 드라이브는 최대의 스토리지 용량과 가장 뛰어난 랙 공간 효율성을 구현하도록 설계됐습니다. 엑소스 X14는 14TB, 12TB 및 10TB 용량으로 제공되면 ▲기업용 하이퍼스케일 애플리케이션 및 클라우드 데이터센터 ▲대규모 확장식 데이터센터 ▲빅데이터 애플리케이션 ▲대용량 고밀도 RAID 스토리지 영역에 적합한 제품입니다.

씨게이트는 이번 엑소스 X14를 2가지 버전으로 개발했는데 6Gbps의 SATA3 버전과 12Gbps를 지원하는 SAS 버전입니다. 전송속도에서 일부 차이가 조금 있긴 하지만 그 이외에 부분은 동일하고 두 버전 모두 호스트 버스에 따라 사용이 가능합니다.

엑소스 X14는 256MB 캐시와 일반적인 7200RPM 회전수 속도의 드라이브이지만 4.16ms 스펙상 엑세스 시간을 제공합니다.

엑소스 X14의 내부에는 자기 기록 방식 CMR(Conventional Magnetci Recording)을 이용하는 8개의 1.75TB 플래터를 이 작은 공간에 쌓아 14TB를 구현해 냈습니다.

이 구조는 정밀하게 쌓인 플레터 때문에 기존 헤드로는 작업을 하는데에 어려움을 겪을 수 밖에 없는데 엑소스 X14는 16개의 TDMR(Two-Dimensional Magnetic Recording) 읽기 헤드를 통해 동시에 데이터를 읽고 신호 및 잡음을 개선하는데 큰 도움을 주고 있습니다.

씨게이트는 고객들이 최대한의 스토리지 용량으로 랙 공간을 최대한 효율적으로 이용할 수 있고 같은 3.5인치 공간에서 페타바이트급의 최고 용량으로 확장할 수 있으며 헬륨 충전 드라이브로 전력과 무게가 낮췄기 때문에 엑소스 X14 하드 드라이브를 선택할 것이라고 강조하고 있습니다.

또 파워밸런스(PowerBalance) 및 파워초이스(PowerChoice)는 향상된 TCO의 성능을 관리하게 하며 하드웨어 기반 보안을 통해 씨게이트 시큐어(Seagate Secure) 모델은 미사용 데이터에 대해 최고의 데이터 보호 기능을 제공할 것입니다.

파워밸런스는 전력/성능 개선 기술로 랜덤 읽기/쓰기 환경에서 낮은 전력대비 고성능을 제공하며 이는 기업이 쓰는 스토리지 환경에서 더 많은 에너지 효율을 만들어내고 HDD가 소비하는 전력의 양을 제어합니다.

파워초이스는 유휴상태에서 소비 전력을 조절하는 기술로 유휴시간이 증가하게되면 그만큼 이 기술로 인한 절감효과는 더욱 커집니다.

또 이 기술로 인해 오랜 유후시간이 있더라도 빠르게 명령에 반응할 수 있으며 4가지 모드를 지원해 씨게이트에 따르면 최대 54%까지 소비전력을 절감할 수 있다고 합니다.

이와 함께 드라이브 내 진단 기능과 함께 250만 시간의 MTBF 및 5년 보증, 패스트포맷(FastFormat)의 유연한 설계는 더 폭넓은 통합 옵션을 제공하며 더 많은 수의 작업량을 지원할 것입니다.

5G 시대가 본격화 됐습니다. 이에 따라 데이터의 양은 기하급수적으로 증가할 것이고 이를 기반으로 하는 하이퍼스케일, 클라우드 데이터 센터, 대규모 확장식 데이터센터, 빅데이터 환경 등이 더 늘어날 것입니다. 기업의 입장에서는 스토리지 솔루션 구성의 중요성이 더욱더 높아질 것입니다.

때문에 엑소스 X14의 강력한 캐싱 성능과 14TB의 고용량은 이러한 환경에서 더욱더 효율높은 환경을 기업들에게 제공할 것입니다.


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