MP3 파일을 외장하드에 전송하기 위해서는 USB 케이블이 필요하다. 같은 MP3 파일을 안드로이드 계열 스마트폰에 전송하기 위해서는 마이크로 USB 5핀 케이블이, iOS의 아이폰은 8핀 라이트닝 케이블이 필요하다. 이전 세대 스마트 기기 사용자라면 11/20/24/30핀 규격의 전용 케이블이 필요하다. 최신 디바이스는 USB Type-C를 지원하기도 한다. 충전도 마찬가지. 책상 위는 수많은 케이블로 복잡하고 거추장스럽다. 충전 케이블 하나 구매하려 해도 머리가 아프다.

PC에 저장된 음악, 동영상, 문서 등 데이터파일을 외부 디바이스에 전송하거나 해당 기기와의 통신을 위해서는 상호 간 약속된 규격의 단자와 케이블로 연결되어 있어야 한다. 사용 중인 PC의 뒤를 보더라도 서로 다른 규격의 수많은 케이블로 연결되어 있음을 확인할 수 있다. 각 제조사와 연합·단체 등은 이러한 데이터 전송과 연결을 위한 입출력 인터페이스의 규격을 끊임없이 개발해 왔고 표준화시키기 위하여 경쟁해 왔다. 표준화된 인터페이스는 특정 기업의 독점과 기술발전 저해라는 부정적인 요소도 있지만, 사용자 입장에서는 환영할 만하다. 통일된 규격은 케이블 교체 없이 하나의 케이블만으로 다양한 외부 디바이스를 연결할 수 있고, 책상 위를 깨끗하게 사용할 수 있으며 이동 시에도 간편하다. 그만큼 불필요한 자원 소모를 감소시키면서 뛰어난 연결성과 호환성이 장점이다.

과거 제조사 및 제품마다 독자 규격으로 불편을 초래했던 휴대폰 충전단자가 표준화되었던 것처럼 PC와 외부디바이스를 연결하는 인터페이스도 통일화 되어가는 모습이다. 그 주인공은 바로 USB와 썬더볼트. 대중성을 앞세운 USB는 버전을 올리며 전송속도를 향상하고 있고 USB 3.1에서는 Type-C 라는 새로운 포트 규격을 추가하며 모바일 기기를 품으려 하고 있다. 주춤했던 썬더볼트 진영 역시 3.0 버전에서는 전송속도를 늘리고 특히 USB Type-C 규격을 수용하면서 수많은 USB 디바이스와의 호환성을 강조하며 대중화에 강력한 드라이브를 걸고 있다. 여기에 더해 최근 인텔은 향후 CPU 자체에 썬더볼트 컨트롤러를 포함하고, 로열티 없는 라이선스 정책을 펼치겠다고 발표하면서 그 장래를 더욱 밝게 하고 있다. 이에 PC와 외부 디바이스를 연결하는 인터페이스의 과거와 함께 썬더볼트에 대하여 자세히 알아보자.

 외부 기기와의 연결고리, 무엇이 있었고 무엇이 남았나 

패러렐 (Parallel)
다양한 주변기기와의 연결을 위해 등장한 25핀 패러렐 포트(Parallel Port, 병렬 포트)는 한 번에 둘 이상의 데이터를 동시에 전송할 수 있는 것이 특징이다. 보통 프린터와 연결되어 프린터 포트라고도 불렸으며, 발음의 편의상 패러럴 포트라고 불리기도 했다. 프린터 외에도 집 드라이브(Zip Drive)와 같은 외부 저장장치와 외장 모뎀, 조이스틱과 같은 장치와 연결되었다.

시리얼 (Serial)
패러렐과 마찬가지로 주변기기의 연결을 위하여 개발된 9핀 시리얼 포트(Serial Port, 직렬 포트)는 한 번에 1bit 단위로 정보를 주고받는 직렬 통신 인터페이스로 병렬 방식보다 빠른 것이 장점이다. Communication의 앞 자에 숫자를 붙여 COM1, COM2, COM3, COM4 포트라고도 불렸다. 시리얼 포트를 사용하는 장치는 주로 마우스를 비롯하여 외장 모뎀 등이 있으며, 휴대폰과 PDA 등의 데이터 통신 포트로도 사용되었다. 아직 POS 기기의 인터페이스로 사용되기도 한다.

※ 9핀 시리얼, 25핀 패러렐 포트는 최근의 PC에서는 USB로 대체되며 그 모습을 감추었으나 일부 병원, 기관, 공장 등에서는 의료·산업용 기기와의 연결을 위해 아직 사용되고 있다. 이로 인해 USB로 변경시켜주는 Serial/Parallel to USB 내/외장 젠더가 현재도 판매되고 있으며, 일부 극소수 메인보드는 아직 이 인터페이스를 내장한 채 선보이고 있기도 하다.

PS/2 (Personal System/2)
사실 PS/2는 미국의 IBM이 XT, AT와 같은 자사 개인용 컴퓨터를 대체할 목적으로 1987년 선보인 3세대 개인용 컴퓨터이다. Personal System/2의 약자로, 이 시스템에는 키보드와 마우스 연결을 위한 새로운 인터페이스가 채용되었다. 이 인터페이스는 최근까지 키보드와 마우스 연결을 위한 표준 격으로 사용되면서 흔히 PS/2 커넥터라고 불렸다.

IEEE 1394
FireWire, iLink라고 불리기도 한 IEEE 1394는 1986년 애플이 '파이어와이어’(FireWire)라는 코드명으로 최초 개발을 시작, 이후 IBM과 소니, TI 등 다양한 업체가 참여하면서 1995년 정식 발표된 인터페이스이다. USB와 마찬가지로 직렬 버스 방식이면서 별다른 설정 없이 바로 사용이 가능한 플러그 앤드 플레이(Plug and Play)와 전원이 켜진 상태에서도 연결/분리가 가능한 핫스와핑(Hot Swapping)을 지원했던 것이 특징이다. 또한, 최대 12Mbps였던 USB 1.0보다 빠르고 최대 480Mbps인 USB 2.0보다 약간 느린 최대 400Mbps(IEEE 1394a)의 속도를 지원했지만, 실제 연결 시에는 USB 2.0 보다 빠른 전송속도로 주목을 받으며 같은 시기의 USB와 그 주도권을 두고 경쟁을 펼친 바 있다. 이후 등장한 IEEE 1394b의 경우 최대 800Mbps를 지원하는 등 빠른 속도를 앞세워 대용량의 고속 데이터 전송이 필요한 영상 편집자 등에게 큰 관심을 받았다. 하지만 복잡하고 비싼 라이선스 관계와 비용으로 애플과 소니 제품에만 주로 탑재되는 등 대중화에 실패한 인터페이스로 평가받고 있다.

eSATA (External SATA)
eSATA는 External SATA의 약자로 말 그대로 컴퓨터 내부의 HDD 전송방식인 SATA(Serial Advanced Technology Attachment)를 PC 외부에서 그대로 사용하기 위해 등장한 인터페이스이다. 연결 단자의 모양만 약간 다를 뿐 내부의 SATA와 동일한 속도를 지원하는 것이 특징이다. 당시 최대 전송속도 480Mbps인 USB 2.0보다 빠른 최대 3Gbps를 지원해 외장하드와의 연결에 주로 사용되었다. USB 2.0의 등장으로 USB 메모리와 외장하드가 대중화되던 시기로 이와는 비교할 수 없는 빠른 속도를 지원해 큰 주목을 받았다. 그러나 별도의 전원이 필요한 불편함과 최대 5Gbps를 지원하는 USB 3.0, 그리고 최대 10Gbps를 지원하는 USB 3.1의 등장으로 자연스럽게 도태되었다.

USB (Universal Serial Bus)
컴퓨터와 다양한 주변 장치와의 연결을 위해 등장한 범용 직렬 버스 규격으로 지난 1994년 IBM, 인텔, 컴팩, 마이크로소프트, DEC(Digital Equipment Corporation), NEC(NEC Corporation), 노텔(Nortel) 등 7개사 그룹을 통해 개발되어 1996년 1월 USB 1.0이 정식으로 선보였다. USB는 하나의 버스에 최대 127개까지의 주변 장치를 나뭇가지 형태로 확장·연결할 수 있다. 즉 포트가 부족한 경우 허브 연결을 통해 더 많은 수의 포트를 사용할 수 있는 것. 앞서 언급한 플러그 앤드 플레이와 핫스와핑을 지원해 뛰어난 연결성을 갖추고 있고 USB 방식으로 연결된 각 주변기기에는 일정 부분 전력 공급이 가능해 보통은 외부 전원 공급 없이도 사용할 수 있다. 이와 같은 편리성과 끊임없는 업그레이드로 현재 가장 많이 보급된 대표적인 범용 인터페이스이다. 현재는 180개 회원사로 구성된 USB 사용자 포럼(USB Implementers Forum, USB-IF)에 의해 정책 책정과 관리가 이루어지고 있다.

1996년 등장한 USB 1.0의 최대 전송 속도는 12Mbps이다. 이후 2000년에 발표된 USB 2.0은 최대 480Mbps, 2008년 선보인 USB 3.0은 5Gbps, 그리고 2013년 새롭게 등장한 USB 3.1은 2배 더 향상된 최대 10Gbps의 빠른 전송속도를 지원한다. 10Gbps라는 속도는 HDMI 1.4급의 대역폭 수준으로 HDMI와 DP를 포용하는 영상 규격으로도 활용될 수 있을 것으로 주목받고 있다. USB 3.1의 등장으로 USB 3.0을 3.1 Gen 1, USB 3.1을 3.1 Gen 2라고 불리기도 한다.

전원 공급 능력도 함께 발전했다. USB 3.0까지 공급 가능한 전압이 5V였지만 USB 3.1에 와서는 5V는 물론, 12V, 20V까지 가능해졌다. 전류량도 2A에서 5A로 늘었다. 10W의 전력을 보낼 수 있었던 USB 3.0 대비 USB 3.1에서는 최대 100W까지 전력 공급이 가능해진 것이다. 노트북 등의 기기에 전원을 공급하는 용도로도 사용할 수 있어 다양한 주변기기를 케이블 하나의 연결만으로 데이터 통신은 물론 별도의 전원 공급 없이도 사용할 수 있을 것으로 기대받고 있다.

단자의 규격도 변모하고 있다. USB 2.0까지는 표준 A(Type-A), 표준 B(Type-B), 미니 A, 미니 B, 마이크로 A, 마이크로 B 규격이 존재했다. USB 3.0에서는 여전히 표준 A와 표준 B를 지원하면서 이전과 달리 파란색 색상 포트가 적용되었으며, 핀 수의 증가로 제대로 된 전송 속도를 위하여 3.0 전용 케이블이 필요하다. 특히 USB 3.1에 와서는 기존의 표준 A와 함께 위/아래 구분이 없어진 -방향성 없는-새로운 모양의 24핀 USB Type-C 단자를 지원한다. USB Type-C는 2015년 공개된 애플의 맥북에 처음 적용되었으며, 최근 출시되고 있는 노트북은 물론 스마트폰 등의 모바일 기기에도 적용되며 빠르게 저변을 확대하고 있다. 또한 USB Type-C는 얼터네이트 모드(Alternate Mode)가 지원되는데 이를 지원하는 스마트폰과 노트북 등은 USB-C to HDMI/DP 케이블을 이용해 대형 TV와 모니터로 음성/영상 출력이 가능하다. 이처럼 USB는 주변기기 연결의 천하 통일을 노리는 대표 인터페이스이다.

 영상·음성·데이터까지 하나의 케이블로 OK! 썬더볼트 

썬더볼트 (Thunderbolt)
인텔과 애플이 긴밀한 기술적 협력을 통해 공동 개발, 2009년 최초 발표된 썬더볼트(코드명 라이트 피크, Light Peak)는 6개의 주변기기까지 연결할 수 있으면서 디스플레이 포트까지 통합하고 전원 공급까지 하나의 케이블로 제공하는 것이 특징인 외부 디바이스 연결을 위한 입출력 인터페이스이다. 2011년 애플의 맥북 프로에 처음 탑재되며 시장에 정식으로 선보였다.

앞서 소개되었던 다양한 PC 입출력 인터페이스를 통합하며 부족한 포트의 개수를 해결하면서 이를 대체할 수 있는 용도로 개발된 썬더볼트의 가장 큰 특징은 빠른 전송 속도. 동일한 목적을 가지며 성공적으로 먼저 안착한 USB의 최대 단점은 대역폭이었다. 2008년 선보인 USB 3.0이 최대 5Gbps의 전송속도를 지원했던 것에 반해 썬더볼트는 양방향 10Gbps라는 2배 더 빠른 속도를 지원했다. 더불어 영상과 음성 전송도 가능함은 물론 10W의 전력을 공급할 수 있는 등 당시 등장했던 USB, IEEE 1394, HDMI 대비 영상·음성·데이터까지 모두 전송할 수 있었던 것은 썬더볼트가 유일했다. 더욱 빠른 속도로 말이다. 이처럼 모든 부분에서 비교 우위에 있었던 썬더볼트는 차세대 인터페이스로서 USB 3.0과 대결 구도를 펼치며 큰 주목을 받았다.

그러나 썬더볼트는 기대만큼 확대로 이어지지 못했다. 2개의 10Gbps 채널이 합쳐진 단방향으로 최대 20Gbps의 전송속도를 가진 코드명 팔콘 릿지(Falcon Ridge)의 썬더볼트 2가 2013년 발표되었지만, 보급에 어려움을 겪었다. 인텔이라는 CPU·칩세트 제조사 차원에서의 지원과 함께 기술적으로도 크게 진화했던 썬더볼트였지만 컨트롤러 및 케이블 등 USB 대비 고가의 플랫폼 가격으로 디바이스 제조사들은 이미 많은 보급이 이루어진 USB를 택하며 외면 받았던 것. 그 결과 썬더볼트는 개발을 주도했던 인텔의 고가형 프리미엄급 메인보드에 주로 탑재되었다. 상향 평준화된 PC 제원으로 사용자들 역시 가격 대 성능 비를 앞세운 저가형 메인보드를 주로 선택하게 되면서 PC 사용자에게서는 멀어져 갔다. 다만 애플의 경우 맥북에 기본 탑재하면서 썬더볼트는 마치 애플의 전유물처럼 여겨지며 대중화에 어려움을 겪었다.

 화려한 귀환 '썬더볼트3'로 대동단결 꿈꾼다 

썬더볼트 3 (Thunderbolt 3)
대중화에 멀어져 갔던 썬더볼트가 화려한 모습으로 귀환했다. 지난 2015년 인텔은 코드명 알파인 릿지(Alpine Ridge)의 썬더볼트3를 발표한다. 전송 속도는 이전 세대보다 2배 더 향상된 양방향 최대 40Gbps를 전송할 수 있고 2개의 4K(4096x2160 @60Hz) 디스플레이를 동시에 연결할 수 있다. 더불어 최대 100W의 전력 공급이 가능하며 10GbE(Gigabit Ethernet) 네트워킹도 가능하다. 특히, 썬더볼트3는 40Gbps라는 PCIe x4보다 높은 대역폭을 갖추게 되면서 외장 그래픽 시스템 시장의 성장도 예고하고 있다. 현재 주류인 초슬림 노트북도 별도의 외장 그래픽카드 독과 썬더볼트3로 연결되면 게이밍 노트북이 될 수 있는 것.

특히, 썬더볼트3는 USB 3.1 Type-C를 수용한 것이 특징이다. 썬더볼트 1과 2는 미니 디스플레이 포트(Mini DP)를 사용했으나 썬더볼트 3는 USB Type-C와 동일한 단자를 사용한다. 이를 통해 썬더볼트는 전용 디바이스는 물론 DP, HDMI, PCI-Express 인터페이스에 더해 USB 디바이스까지 호환이 가능해진 것을 의미하는 것이다. 대중화에 성공한 USB까지 품으며 최대 약점이었던 호환성과 대중성을 개선하는 등 범용성 확대에 파란불이 켜진 것. 최근에는 USB Type-C를 지원하는 스마트폰과 노트북이 빠르게 보급되고 있어 호재로 작용할 만하다. 물론 그럼에도 고가의 썬더볼트 컨트롤러는 여전히 필요해 보급이 크게 늘지 못하고 있는 것이 현실이다.

최근 인텔은 썬더볼트3의 확산에 본격적으로 팔을 걷어붙였다. 지난 2017년 5월 자사의 CPU에 썬더볼트3 컨트롤러를 포함하고 2018년부터는 썬더볼트 프로토콜 규격에 대하여 로열티 없는 라이선스 정책을 펼친다고 발표한 것. 프로세서에 썬더볼트3 컨트롤러가 통합되면 지금까지 최상위 메인보드 라인업에서만 만나볼 수 있었던 것에 반해 전 라인업에 걸쳐 사용이 가능해져 PC 시장에서의 썬더볼트 사용이 크게 늘 것으로 예상된다. 더불어 무료 라이선스 정책까지 반영되면 디바이스 제조사들의 제작단가 역시 낮아져 보다 현실적인 가격의 주변기기도 만나 볼 수 있을 것이다. 이와 같은 인텔의 노력으로 썬더볼트는 예상보다 빠르게 대중화의 길을 걸을 수 있을 것으로 보인다.

 현재의 썬더볼트 디바이스, 무엇이 있나 

인텔의 주도로 발전해 온 인터페이스인 만큼 이를 지원하는 메인보드와 노트북은 썬더볼트의 역사와 함께한다. 메인보드의 경우 하스웰E를 지원했던 과거의 X99 칩세트부터 스카이레이크를 지원하는 Z170, 카비레이크를 지원하는 Z270, 스카이레이크-X와 카비레이크-X를 지원하는 X299, 그리고 커피레이크를 지원하면서 썬더볼트3까지 내장한 최신의 Z370까지 주로 최상위 라인업 메인보드에 탑재되어 일반 데스크톱 PC에서도 사용할 수 있다.

노트북의 경우 썬더볼트를 꾸준히 탑재해 온 애플이었던 만큼 맥북 에어와 맥북 프로를 통해 쉽게 만나볼 수 있으며, 과거 간간이 탑재되었던 윈도 환경의 노트북 역시 최근 출시된 대부분 제조사의 고성능 노트북을 중심으로 탑재되면서 보급이 늘고 있다.

빠른 전송속도가 장점인 썬더볼트인 만큼 외장 스토리지에서는 더욱 그 빛을 발한다. 썬더볼트를 지원하는 외장 스토리지의 경우 고용량 데이터를 다루는 전문가를 위한 대용량 외장 스토리지를 중심으로 2015년부터 꾸준히 선보여지고 있다.

애플 온라인 스토어에 입점 되어 애플 유저에게 친숙한 G-테크놀로의 G-DRIVE with Thunderbolt 3 시리즈는 썬더볼트3를 지원하는 3.5인치 HDD가 탑재된 외장 스토리지로 맥과 잘 어울리는 미려한 디자인이 특징이다. 이 외에 Seagate LaCie 6/12big Thunderbolt 3 시리즈, AKiTiO Thunder3 시리즈, Promise Pegasus3 시리즈가 썬더볼트3를 지원하면서 4TB부터 120TB까지의 다양한 용량 라인업으로 출시되어 있다.

썬더볼트2를 지원하는 대표 외장 스토리지는 3.5인치 2베이 형의 WD My Book Pro와 올해 상반기 출시된 3.5인치 5베이 형의 Seagate LaCie 5big Thunderbolt 2가 있다. 2.5인치 외장하드의 경우 WD My Passport PRO 시리즈와 Seagate LaCie Rugged Thunderbolt 시리즈가 썬더볼트를 지원한다. 특히 LaCie Rugged Thunderbolt 시리즈는 AES 256bit 암호화 및 방수와 방진을 기본으로 최대 2m 높이의 충격과 1톤의 압력은 물론 영상 70℃부터 영하 40℃까지 극한의 환경에서도 견딜 수 있도록 설계되어 오지의 사진작가부터 산업현장의 전문가까지 타깃으로 한 특수성으로 관심이 높은 제품이다. 더불어 이 제품은 일반 HDD 버전은 물론 2개의 3.5인치 HDD를 RAID로 묶은 RAID 버전, 그리고 SSD를 탑재한 버전까지 다양한 라인업을 갖춰 선택의 폭을 넓히고 있다.

 단점이었던 '대중화' 앞세우는 썬더볼트, 청신호 

썬더볼트는 애플 맥(Mac) 사용자의 전유물로 인식되고 있지만, 인텔과 애플이 함께 개발한 만큼 일반 PC에서도 사용이 가능한 전통(?)의 인터페이스이다. 다만 USB 대비 고가의 컨트롤러/플랫폼 가격으로 최상위급 메인보드에만 내장되거나 디바이스 제조사들 역시 상대적으로 저렴한 USB 규격을 선택하면서 대중화에 어려움을 겪었던 것.

특유의 빠른 전송속도와 안정성, 그리고 영상·음성 전송도 가능함은 물론 더 많은 전력을 공급할 수 있는 장점을 갖추고 있었으나 대중화의 실패로 사라질 위기에 처했던 썬더볼트. 이제는 USB Type-C를 품으며 USB 하위 호환성이라는 범용성을 갖추게 됨과 동시에 무료 라이선스 정책 및 CPU 레벨에서 지원하게 되면서 차세대 인터페이스로서의 화려한 부활을 예고하고 있다. ⓒ 2017. ManzLab Corp. All rights reserved.