[기술 컬럼] USB 3.1

이번 기술 컬럼에서는 지난 컬럼에서 말씀 드렸던 USB 3.1과 라이벌인 선더볼트, 그리고 우리가 사용할 통신 방식에 대하여 알아보도록 하겠습니다.

USB 3.0 나온지 고작 2년 만에 USB 3.1 spec을 발표하였습니다. 
물론 USB 4.0이 아닌 USB 3.0 기반의 3.1 이기 하지만 10여년 동안 조용하던 (일반 사용자가 느끼기에 그렇다 라는 것입니다. )USB 진영에서 3.0이 채 정착되기도 전에 새로운 spec을 발표하는 것은 분명 이유가 있을 것입니다.

필자는 그 이유의 큰 부분이 썬더볼트라고 생각합니다.



위는 Apple 사의 홈페이지(www.apple.com/thunderbolt/)의 선터볼트의 설명 중 일부입니다.


아래부분 설명의 첫 문장을 해석하면 아래와 같습니다.

“썬더볼트는 하나의 작은 포트를 통해 고해상도 디스플레이와 고성능 데티어 장치를 지원하는 혁신적인 I/O 기술이다.”

설명과 같이 선더볼트의 경우 USB 처럼 data 통신만 지원하는 것이 아니라 디스플레이 까지 지원하는 복합적인 I/O 기술입니다. 2009 년 인텔 개발자 포럼에서 최초 공개되었으며, 2011년 선더볼트를 탑재한 맥북 프로를 발매하면서 상용화 되었습니다.

이론상 하나의 channel를 통해 10Gb/s의 속도를 지원하며, 두 개의 channel를 가지고 있습니다. 
2013년에는 두 개의 채널을 합쳐 전송속도 20Gb/s를 지원하는 썬더볼트 2도 발표되었습니다.

출처: http://www.apple.com/thunderbolt/

위와 같이 선더볼트는 USB 성능을 뛰어 넘습니다.

일반 PC 사용자 입장에서는 생소한 전송방식이기는 하나 – 당신이 MAC 유저라면 사용해보았거나, 들어봤을 것입니다.- 사용자의 욕구(need)를 충분히 만족시키지 못한다면 쉽게 버려지고 잊혀진다는 IT 업계의 속성상 이러한 성능 차이는 좌시할 수 없는 것은 분명합니다.

위의 로고에서 보이듯이 USB 3.1의 이름은 Superspeed+(plus)입니다. USB 3.0의 로고와 동일하며, 10Gbps를 지원한다는 것을 부각하였습니다. 
성능 경쟁에서 밀리지 않는 것을 보여주기 위한 모습으로 보입니다.

발표된 것과 같은 성능이라면 우선 선더볼트와 동일한 성능을 가진 것이 됩니다.
http://www.USB.org 에서 나와있는 USB 3.1의  주요 설명은 아래와 같습니다.

  * 10 Gbps의 USB 데이터 전송 속도.
  * 더 효율적인 데이터 전송을 위한 개선 된 데이터 인코딩. 이로 인하여 
     더 높은 처리량(throughput) 과 향상된 I/O 전력 효율을 가진다.
  * 기존 USB 3.0 소프트웨어 스택들 과 장치 프로토콜들과 호환 가능하다.
  * USB 3.0 허브 및 장치뿐만 아니라 USB 2.0 제품 모두 작동한다.

이를 보아 USB 3.1에서 보여주는 것은 명확합니다. 성능은 떨어지지 않고, 기존에 사용하던 것을 그대로 사용할 수 있다는 기존의 USB 장점을 그대로 가지고 있다는 것입니다.

그러나 USB 3.1 에서 필자가 기대하는 주요 변경 사양은 따로 있습니다.

위의 이미지는 올해 USB-IF(USB Implementers’ Forum)에서 발표한 새로운 커넥터 랜더링 입니다. 
우선 보이는 것은 양쪽이 모두 동일한 작은 커넥터 입니다. Type-C Connector라고 불리는 이 커넥터는 양방향이 동일 하고, 기존 커넥터보다 작기 때문에 최신 스마트 기기에 적용되면 이점이 있을 것으로 보입니다. 추가적으로 USB 커넥터의 가장 큰 단점. 50%의 확률인데 내가 꽂으면 항상 반대로 꽂아 다시 꽂아야 하는 불편함을 없앤 커넥터가 나온다는 소문도 있습니다. (단, 이 커넥터가 Type-C Connector 인지는 확실하지 않습니다.)

작년 7월 26일에 발표된 USB 3.1 specification에는 포함되어 있지 않는 커넥터 이며, 랜더링 수준이라 최종 디자인이 변경될 가능성이 있지만 새로운 커넥터가 나오는 것은 확실해 보입니다.
위와 같은 변화는 USB가 사용자의 요구를 듣고 있으며, 
이를 반영하려고 노력한다는 것을 보여주는 부분입니다.
성능상으로는 분명히 선더볼트가 USB 3.0 / USB 3.1 에 비해 뛰어납니다. 
그러나 차세대 I/O 의 표준이 누가 될지는 아직 의견이 분분합니다.

현실적으로 성능만으로 어떠한 것을 선택한다는 것은 무리가 있습니다. 성능만으로 어떠한 것을 선택한다면 우리 주변에 존재하는 다양한 브랜드가 존재하지 않을 것입니다.

스마트폰 단말기 선택시 고려사항(%, 복수응답) (자료: 방송통신위원회)

우리가 지금 사용하고 있는 여러 물품을 생각한다면, 성능(or 품질)은 소비자가 구매할 물품을 선택하는 여러 기준 중 하나이지 전부는 아닙니다. 회사에서 상품의 광고나 디자인에 천문학적인 돈을 투자하며 상품의 이미지를 소비자가 원하는 것으로 보이기한 노력을 괜히 하는 것은 절대 아니니 말입니다.

USB 사용자라면 돈 주고 살 생각을 안하는 케이블이 많은 경우 별도 구매를 해야 되는 선더볼트 관련 기기에 놀랍니다.  디스플레이까지 지원하는 선더볼트의 경우 케이블의 제조 단가가 usb 케이블보다 비싼것은 당연한 것입니다. 지금 당장 선더볼트 관련 상품을 인터넷에 검색해 보면, USB와 가격차이가 확실하게 보입니다. 이렇게 비싼 장치이니 우리 주변에 선더볼트 포트를 쉽게 찾아볼수는 없는 것이 당연해 보입니다. 또한 특정 브랜드에서만 사용하는 방식이라는 느낌이 강한 것도  사용자의 접근성을 낮추는 요인입니다.

선더볼트를 지원하는 메인보드가 출시되었으며, 이를 탑재한 PC와 노트북도 등장하였지만 주가 되지 않았습니다. 아직까지는 선더볼트가 지원되는 메인보드 보다는 저렴하지만 선더볼트를 지원하지 않는 메인보드를 선택하는 사람들이 많습니다.

이런 상황으로 현재 선더볼트는 상대적으로 소수만이 사용하는 I/O 방식이 되었습니다.

물론 선더볼트 개발에 인텔 사가 참여하고 있으며, 현재 인텔 사가 PC 및 관련 기기에 미치는 영향력을 생각하면 선더볼트의 운명을 계속 비관적으로만 보기도 어렵습니다.

그러나 제가 생각하는 USB의 걱정해야 하는 것은 선더볼트와 같은 비슷한 유형의 I/O가 아니라 USB 주변 환경의 변화입니다. USB 장치는 아직까지 없어서는 안될 존재이지만 그 필요성이 줄어가고 있는 것은 사실입니다.

대용량 USB 저장장치를 대신할 수 있는 클라우드나 NAS(Network-attached storage)  서비스가 보편화 되고 있습니다. 주요 인터넷 서비스 기업이 제공하는 무료 서비스만으로도 충분한 용량을 제공하고 있으며, 특히나 기술의 발전으로 작아져 더욱 잃어버리기 쉽게 된 USB 저장 장치에 비해 분실 위험이 없다는 것이 큰 장점입니다.

내 스마트 기기에 특정 정보를 받기위해 또는 소프트웨어 업그레이드를 위해 PC에 연결하기 보다는 고속 무선 인터넷으로 받는 것도 더 편리할 수 있습니다. 속도의 차이도 점점 줄어들고 있습니다.

충전을 위해 연결하는 것도 무선 충전 방식이 실용화 된다면 필요가 없습니다. 
자신의 기기에 맞는 케이블을 이리저리 찾는 모습과 충전할 수 있는 곳에 딱 올려놓으면 충전이 되는 모습을 상상해 보시기 바랍니다.

사람들은 컴퓨터나 스마트 기기에 선이 연결되어 있는 것을 지저분하게 생각하며, 기기 및 용도에 맞는 케이블을 가지고 다니는 것을 즐거워 하지 않습니다.

단순히 상상하여도 케이블을 이곳 저곳에 연결하는 모습 보다는 스마트 기기를 몇번 클릭하여 연결하는 모습이 더 편리하다는 생각이 듭니다.


유선에서 무선으로 넘어가는 분위기에 대응하여 USB-IF 에서도 “무선 USB(Certified Wireless USB)”를 이미 2007년 경 상용화하였습니다.  2010년 표준화된 성능상으로 3미터 거리에서 초당 480Mbps의 전송 속도를, 10미터에서 초당 110Mbps의 전송 속도를 가집니다. (참고 : http://www.usb.org/developers/wusb/)
그러나 무선 통신 규격에서의 주는 우리 주변에서도 알 수 있듯이 
무선 USB가 아니라 Bluetooth나 Wi-Fi 입니다.


어찌되었든 지금 이 순간에도 무선/유선 따지지 않고 많은 기술이 표준이 되기 위하며 경쟁하고 있습니다. 수 많은 사람들이 개발을 하고있으며, 제가 언급한 것 말고도 많은 규격이 발표되고 시도되고 있습니다.  머지않은 미래에 우리가 사용하게 될 스마트 기기에서 사용하는 기술에 따라 많은 업체와 관련 종사자들의 희비가 엇갈릴 것입니다.

이런 상황에서 내가 사용하는 I/O 방식에 대하여 한번 생각해 보고 내가 선택해 보는 것도제가 생각하기에 중요한 의미를 가진 일이라고 생각합니다.

어떠한 기술이든 내가 사용할 기술은 다수의 소비자가 선택한 기술 일 것이며, 이러한 선택의 흐름에 내가 관심을 가지고 영향을 주는 것만으로도 그 의미는 충분하다고 생각합니다.
모두 사용하니까 나도 쓴다보다 내가 선택해서 쓴다가 있어 보이지 않을까요?  미래의 통신 방식이 아직 결정되지 않은 시점에 이와 관련된 일을 하고 있는 사람으로서 이 글을 읽는 사용자들에게 들이는 말이었습니다.

두서 없는 글을 읽어 주셔서 감사합니다.



post by
차상균 연구원