얼마 전에 발표된 애플의 새 맥북 프로는 샌디 브릿지 플랫홈의 사용 외에, 선더볼트 포트의 도입이 큰 관심을 끌었습니다.

인텔이 정식 발표한 선더볼트 포트

선더볼트는 양방향 10Gbps의 속도를 낼 수 있어, USB 3.0의 5Gbps, SATA 3.0의 6Gbps보다 훨씬 빠르며, 디스플레이포트 1.2와 HDMI 1.4a와 비슷한 속도를 낼 수 있습니다. 하지만 디스플레이포트나 HDMI는 데이터 신호를 전송할 수는 없지요.

현재 컴퓨터에 사용되는 포트는 여러 종류가 있습니다. USB, SATA, eSATA, 파이어와이어 1394는 말할 것도 없고, 그래픽 출력에만 쓰이는 포트도 d-sub, DVI, HDMI, 디스플레이 등이 있습니다. 기술 발전이 빠른 IT 업계에서 회사들이 새로운 포트를 출시하는 것이 그리 낮선 일은 아니니, 선더볼트도 단순히 속도가 빠른 포트에 불과하다면 그리 큰 관심을 받지 못할 것입니다.

자세히 보면 선더볼트는 이들 포트들과 확실히 다른 점이 있습니다. USB 표준의 주요 제정 회사였던 인텔이, 다른 회사들이 USB 3.0을 지원하기 위해 노력하는 동안 USB 3.0의 네이티브 지원을 하지 않고 선더볼트라는 새로운 포트에 치중하는 이중적인 태도는, 사람들로 하여감 어떤 음모나 계획이 있는 것인지 의심하게 만들고 있습니다. 인텔에 선더볼트로 USB나 SATA를 대체하고 심지어 디스플레이포트까지 대신하게 한다던가 하는 이야기 말입니다.

사실 이런 의문들은 지금까지 여러번 제기되었습니다. 인텔 대변인의 대답은 선더볼트가 PCI-E와 디스플레이포트 프로토콜을 네이티브 지원하며, 다른 프로토콜들은 어댑터를 통해서 지원하기 때문에, USB 3.0 포트와 상호 보충 관계이며 USB 포트를 대체하는 것이 아니라 USB 3.0 포트를 지원하게 될 것이라는 말이었습니다. 이런 말은 공식적인 답변답게, 지금은 아니지만 앞으로는 어떻게 될 지 모른다는 가능성을 무한히 남겨두고 있습니다.

인텔이 다른 포트를 대체하진 않을 것이라고 말은 했지만, 선더볼트의 역사를 돌이켜 본다면 다른 생각이 들지도 모릅니다.

선더볼트의 전심은 인텔의 라이트 피크라는 전송 기술이었으며, 애플이 제안하여 인텔이 개발했다는 설이 있는데 이건 정확하지 않습니다. 라이트 피크는 인텔 실험실의 개발 항목 중에 하나였으며, 처음에는 광 케이블 기술을 사용하여 100Gbps의 높은 전송 속도를 낼 수 있는 것을 목표로, 2009년 IDF에서 공개되었고, 2010년 IDF에서 상세 정보가 등장했습니다.

선더볼트는 인텔 라이트 피크가 원조입니다

광 전송 기술은 앞으로 컴퓨터의 발전 방향의 하나로, 인텔은 광 전송 컴퓨터 영역에서 큰 연구 개발을 하고 있습니다. 2008년에 인텔은 최초로 silicon-based avalanche photodetector를 만들어 340GHz의 대역폭을 실현, 앞으로의 통신, 계산 응용 분야에 무한한 가능성을 열었습니다.

광 기술을 사용한 컴퓨터는 짧은 시간 내에 우리가 보긴 어려울 것입니다. 현재 제일 실용 가치가 높은 연구 중에 하나는 바로 광 신호를 사용해 매우 빠른 속도를 제공하여 외부 디바이스의 속도를 높여주는 것으로, 인텔은 라이트 피크에서 광 섬유 케이블을 사용해 컴퓨터와 I/O 디바이스 사이에 100Gbps의 전송 속도를 내는 것을 목표로 하고 있습니다.

라이트 피크의 목표

인텔의 라이트 피크는 일종의 새로운 P2P 데이터 버스 기술로서, 구리선이 아닌 광 섬유를 사용해 100Gbps의 전송 속도와 100m의 전송 거리를 실현하는 것이 목표입니다. 라이트 피크는 여러 종류의 프로토콜을 지원하며 쌍방향 전송과 QoS 컨트롤도 지원합니다. 또한 핫 플러그도 가능하고, 일반적인 데이터의 전송 외에도 비디오 신호와 네트워크 신호도 전송할 수 있습니다. 따라서 인텔은 1개의 전용 칩으로 이들 모두를 관리하며 각종 데이터와 신호에 맞춰 알맞게 나눠 사용하는 것이 목표입니다.

라이트 피크의 기술 데모

2009년 IDF에서 인텔은 라이트 피크를 사용하여 30초만에 블루레이 영상을 전송했습니다. 당시의 전송 속도는 10Gbps, 사용하는 것은 디스플레이포트 프로토콜이었습니다.

당시에 라이트 피크가 사용한 포트. 별로 낮선 물건은 아닙니다.

라이트 피크를 데모했을때 사용했던 포트는 매우 눈에 익은 것입니다. 바로 USB 포트를 개조해서 만든 것이었으니까요.

라이트 피크의 초기 프리젠테이션. 여러 종류의 I/O 프로토콜을 지원한다고 나와 있습니다.

라이트 피크의 초기 프리젠테이션을 보면 여러 종류의 I/O 프로토콜을 지원한다고 나와 있습니다. 이것은 디스플레이포트, USB, SATA, 파이어와이어, 심지어 이더넷 프로토콜까지 지원한다는 것이며, 인텔이 이 부분에 대해 얼마나 큰 야심을 가지고 있는지를 보여준 것입니다. 따라서 많은 사람들은 라이트 피크가 천하를 통일하고 모든 주변기기의 입출력 포트를 대체할 것이라고 여겼습니다.

하지만 라이트 피크의 기술 발전은 그렇게 순조롭진 않았습니다. 100Gps의 광섬유 전송은 실험실에서는 가능했습니다. 하지만 광섬유는 전원 공급 능력이 없고 제조 원가가 구리선보다 매우 비싸기 때문에, 실제 시장에서 사용되기 위해서는 광섬유가 많은 문제를 해결해야만 했습니다. 이때 애플이 라이트 피크의 가능성을 보고 두 회사가 같이 연합하여 라이트피크의 개발을 하게 됐습니다.

두 회사가 공동 개발을 하기 전에는 USB 포트를 사용했지만, 라이트 피크의 물리층은 애플이 정한 미니 디스플레이포트로 바뀌었습니다. 그래서 그때 이후로 라이트 피크를 시연할때 우리가 봤던 디바이스들은 전부 애플의 맥이거나 노트북에서 미니 디스플레이포트를 사용하여 데모를 진행했던 것입니다.

현재 선더볼트 포트는 디스플레이포트와 물리적으로 호환되는 형식으로 바뀌었습니다.

시장에 빠르게 진입하기 위해 선더볼트가 처음 설정했던 목표는 많이 줄어들었습니다. 속도는 100Gbps에서 10Gbps가 되었고, 케이블의 재질도 광섬유에서 구리선이 되었습니다. 이것은 광섬유가 전원을 공급하지 못한다는 문제도 해결했지요. 실용성을 놓고 본다면 개정 후에 선더볼트는 더욱 완벽해졌고, 속도는 여전히 빠른 편이며, 전원 공급 능력까지 갖추고 있을 뿐만 아니라, 제일 중요한 가격이 저렴해지면서 더 이상 실험실 안에서만 존재하는 물건이 아니게 되었습니다.

작년 IDF에서 이미 웨스턴 디지털과 laCie 등의 제조사들은 라이트 피크 포트를 사용하는 제품들을 선보였었지만 그 영향은 매우 작았습니다. 하지만 애플에서 맥북 프로를 발표하자 라이트 피크는 비로소 사람들에게 널리 알려지게 되었습니다.

선더볼트의 로고

라이트 피크는 인텔이 정식 명칭을 선더볼트로 명명했습니다. 양방향 10Gbps의 전송 속도에 PCI-E와 디스플레이포트의 2종류 프로토콜을 지원하며, 광섬유와 구리 케이블을 지원하는데 현재 나온 버전은 모두 구리선으로 전송을 하여 10W의 전원 공급이 가능합니다. 인텔은 이를 현재 제일 빠르고 제일 간단하며 동시에 제일 탄력적인 I/O 프로토콜이라고 설명했습니다.

선더볼트의 물리 포트는 미니 디스플레이포트 규격을 사용하며, 데이터의 전송은 PCI-E 기술입니다. 이 2가지 기술을 선택한 이유는 디스플레이포트가 라이센스 비용이 없는 공개된 기술이며, PCI-E는 오랬동안 데이터를 전송했던 경험이 있는 기술인데다가 인텔이 PCI-SIG에서 높은 위치를 차지하고 있기 때문에 앞으로 PCI-E 기술의 발전 방향을 정할 수 있기 때문입니다. 개방된 기술을 사용하는 것은 선더볼트가 위험을 피하고 법률적인 문제를 피하기 위함입니다.

선더볼트의 구성

선더볼트는 통용 전송 레이어, 전자/광학 레이어, 커넥터와 케이블의 몇가지 부분으로 나눌 수 있는데, 그 중에 제일 중요한 부분은 전송 레이어입니다. 여기에서는 디스플레이포트와 PCI-E의 2 종류의 프로토콜을 패키징하여, 2가지 프로토콜 사이에 빠른 전환을 제공하며 QoS를 지원합니다. 또한 선더볼트는 다양한 모델로 확장이 가능하며 전송 레이턴시는 8ns까지 줄일 수 있습니다.

선더볼트의 데이터 전송 원리

선더볼트의 핵심은 통용 컨트롤 칩으로서, 사우스브릿지-PCH와 연결되며 디스플레이포트와 PCI-E의 2종류의 프로토콜, 2개의 풀 대역폭 채널이 있어 디스플레이포트와 데이터 신호 전송을 책임집니다.

선더볼트의 디스플레이포트 신호 전송

만약 디스플레이포트 신호를 출력한다면 CPU에 내장된 그래픽이나 PCH에 내장된 그래픽이 컨트롤러 칩을 통해 직접 영상 신호를 출력하게 됩니다. 이 과정은 일반 디스플레이포트 전송과 별로 다를 것이 없으며, 똑같이 1080p HD 영상과 7.1채널 사운드를 지원합니다.

만약 데이터 신호를 출력한다면 컨트롤러는 PCI-E 채널을 통해 PCH와 서로 연결하며, 4개의 PCI-E의 고대역폭으로 10Gbps의 데이터 전송 속도를 실현하게 됩니다.

맥북 프로의 선더볼트 컨트롤러 칩

선더볼트 컨트롤러는 현재 디스플레이포트와 PCI-E의 2종류 프로토콜만 지원하지만, 이것은 폐쇄된 스펙이 아니며 선더볼트를 네이티브 지원하지 않는 디바이스가 어댑터를 통해 선더볼트 포트와 연결할 수 있습니다. 따라서 머지 않아 eSATA나 파이어와이어 포트를 사용하는 디바이스에 장착하는 어댑터가 나올 것으로 보입니다.

선더볼트는 데이터를 전송하는 매개체일 뿐입니다.

산단하게 말해서 선더볼트 그 자체는 신호를 전송하는 매개체일 뿐이며, 디스플레이포트의 영상 신호나 데이터 신호를 보낼 수 있습니다. 전용 컨트롤러가 2개의 신호를 분별하여 영상 신호는 디스플레이포트 프로토콜에 따르도록 하고 데이터 신호는 PCI-E 채널로 바꾸도록 하여 PCH 사우스브릿지 칩으로 전송합니다.

선더볼트의 물리적인 포트

선더볼트의 물리적인 포트는 디스플레이포트와 호환되며, 애플의 컴퓨터와 노트북은 미니 디스플레이포트를 사용합니다. 이 두가지는 서로 호환되기 때문에 선더볼트의 보급에 유리합니다.

애플의 새 맥북 프로는 선더볼트 포트가 있습니다.

선더볼트의 포트 수는 그리 많지 않으며 애플의 새 노트북도 1개만 제공할 뿐입니다. 왜냐하면 선더볼트는 Daisy Chain이라는 방식으로 확장 연결이 가능하며, 1개의 포트에 총 6개의 디바이스를 확장 연결하여 총 7개의 선더볼트 디바이스를 연결할 수 있기 때문입니다. 하지만 지금의 케이블 길이는 그리 길지 않아 3m 이내의 거리에서만 서로 연결이 가능합니다. 앞으로 광 케이블을 사용하는 제품이 나오면 거리는 더 늘어나겠지만 전원 공급 기능은 사라져 외장 전원이 필요하게 될 것입니다.

현재 컴퓨터의 포트는 종류와 수가 매우 많으며 선더볼트는 그 중에 새로 나온 것일 뿐입니다. 하지만 다른 제품에 없는 4가지 장점이 있습니다. 먼저 전송 속도가 매우 빠르다는 것입니다. 양방향 10Gbps의 속도는 1GB/s에 달하며 그 속도는 USB 3.0과 SATA 3.0보다 높은 것입니다. 두번째로 선더볼트는 데이터 뿐만 아니라 영상 신호를 전송할 수 있으며, 심지어 그 물리적인 포트가 애플이 제정한 미니 디스플레이포트와 모도 후환되어, 미니 디스플레이포트 디바이스에 직접 사용할 수 있다는 것입니다. 세번째로 선더볼트는 10W의 전원 공급 기능이 있다는 것입니다. 이는 USB 2.0의 전원 공급이 5V x 0.5A = 2.5W, USB 3.0이 최고 5V x 1A = 5W 인것과 비교할 경우, 더 높은 전력을 필요로 하는 장치를 사용할때 보조 전원을 사용할 필요가 없다는 것을 의미합니다. 마지막으로 선더볼트는 드라이버 없이 여러 종류의 운영체제를 지원한다는 것입니다. 기술적인 면에서 볼때 선더볼트의 장점은 매우 뚜렷합니다.

선더볼트는 먼저 모니터 회사들의 지원을 받았습니다만 사실 지원을 받지 않아도 됩니다. 왜냐하면 디스플레이포트와 호환되는데다가 영상 신호는 차이가 전혀 없기 때문입니다. 다음으로 외장 스토리지 제조사들이 이 포트를 사용하고 있습니다. 선더볼트의 풍부한 전원 공급과 빠른 전송 속도는 eSATA나 파이어와이어 등과 비교하여 큰 장점이기 때문입니다. 현재 LaCie의 외장 하드, 프로미스의 NAS, 웨스턴 디지털과 시게이트의 외장 하드디스크에 대한 소식이 있습니다. 세번째로는 선더볼트로 SATA 디바이스를 지원하는 것입니다. 웨스턴 디지털과 시게이트가 자사의 외장 하드디스크에서 선더볼트를 지원할 것이라고 말했지만, SATA 하드디스크를 직접 지원하는건 아직 모를 일입니다. 현재 SATA 6Gbps가 제때 보급되지 않은데다가 하드디스크의 속도는 전송 프로토콜의 속도를 따라가지 못합니다. 마지막은 제일 어려운 것인데, 선더볼트로 USB 포트를 대체하느냐는 것이지요.

인텔이 2년 전에 라이트피크를 공개했을때 고전적인 포트들은 살아남지 못하고, SATA, 파이어와이어, USB, 심지어 네트워크까지 전부 대체할 것이라는 이야기가 나왔습니다. 이제 선더볼트가 등장했지만 인텔의 반응은 그때만 못합니다. 인텔은 USB 3.0과 선더볼트가 상호 보충적인 관계이며 공생 관계가 될 것이라는 이야기를 하지요.

애플은 선더볼트에 대해 1년간의 우선권을 독점합니다.

선더볼트는 이제 막 나왔을 뿐이며, 인텔은 애플이 선더볼트를 지원하도록 하기 위해 애플에 1년동안의 우선권을 주었습니다. 다른 컴퓨터/메인보드 회사가 선더볼트 포트를 사용하기 위해서는 상당한 시간을 기다려야 합니다.

선더볼트는 인텔이 투자하여 개발한 기술이며, 현재는 별도의 컨트롤 칩을 필요로 합니다. 인텔의 스타일을 볼 때 그 라이센스 비용은 만만히 볼 수준이 아닐 것이며, 이는 선더볼트의 보급에 영향을 주는 한가지 요소이기도 합니다. 상대적으로 USB는 스펙이 개방되어 있고 사용하는 디바이스의 수가 매우 많으며 USB 3.0의 5Gbps라는 속도는 비교적 빠른 편입니다. 비록 인텔이 선더볼트로 USB를 대체할 것인지는 모르지만, 그렇게 할려면 상당히 긴 시간이 필요할 것입니다.

2011년 안에 선더볼트를 지원하는 외장 디바이스와 컨버터가 대량으로 출시될 전망이지만, 다른 컴퓨터 회사와 메인보드에서 사용될 가능성은 그리 크지 않습니다. 따라서 선더볼트는 USB나 SATA를 당장 대체하진 못할 것입니다. 하지만 인텔이 선더볼트의 제약을 풀어서 그 컨트롤 칩을 메인보드 칩셋에 내장한다면 선더볼트의 기술적인 우세와 인텔의 주도적인 지위를 사용하여, 다른 포트를 대체하는 것이 시간 문제가 될 것입니다.

원문: http://www.expreview.com/14087-1.html