Aug 10, 2010

빛의 속도로 처리하는 컴퓨팅

KISTI 미리안 글로벌동향브리핑,2010-8-10

금속 구리선을 대체하는 광섬유는 슈퍼컴퓨터에서 랩톱 까지 모든 것을 변화시킬 것이다. 전 세계 컴퓨터는 금속 물질 대신 보다 빠른 광섬유 기술 덕분으로 급격하게 처리 속도를 혁신할 것이다. 인텔의 이사인 마리오 파니시아는 “모든 장거리 통신은 레이저 기반이지만 컴퓨터 기기 내부에서는 아니었다. 새로운 광 접속 연결은 컴퓨터 내부에서도 광 속도 처리를 가능하게 할 것이다”라고 언급했다.

파니시아 팀은 광 섬유망을 경유하여 레이저 신호를 암복호화하는 기능을 가진 아주 작은 실리콘 칩을 개발했다. 현재, 데이터가 광섬유 접속을 경유하여 컴퓨터에 도달 했을때 전기회로 내부의 분리된 광 기기로 이동해야만 했다. 새로운 시스템은 하나의 실리콘 내에서도 모든 것이 가능하기 때문에 처리속도가 크게 빨라 질 것이다. 지난 주, 파니시아 팀은 최초로 실리콘 내부에 완전히 통합된 통신 시스템을 시연했다. 이 시스템은 초당 50GB의 자료량을 전송할 수 있다. 이는 1초 내에 HD 영화 전체 한편을 전송하는 수준이다.

실리콘 광자 칩은 컴퓨터 프로세서나 메모리 같은 컴퓨터 주요 요소간의 전자적 접속을 대체할 것이다. 오늘날 사용되는 구리선은 초당 10GB 정도 데이터 신호를 전달 할 수 있다. 이것은 한 개의 서버 내부에 있는 CPU나 메모리 같은 주요요소들이 분리될 수 없음을 의미하여 컴퓨터 제작에 제한을 가져오고 있다. 새로운 인텔 칩은 미세하게 다른 전자 주파수에서 하나의 광섬유로 데이터를 보내는 트랜스미터 칩에 4개의 레이저를 가지고 있다. 더 많은 레이저를 가진 칩들은 초당 1,000 GB 속도로 통신할 수 있다. 손톱만한 크기의 한대 칩으로 초당 1TB를 전송할 수 있다.

이러한 칩들은 구글, 페이스 북, 마이크로소프트 같은 웹 거인들이 막대한 비용으로 운영하는 데이터 센터에 큰 영향을 줄 것이다. 데이터 센터들은 서버에서 기기 요소들을 배열하는데 큰 제한을 주는 큰 구리 집합체로 되어 있다. 만약에 메모리를 프로세서로부터 1 피트만이라도 분리할 수 있다면 하나의 CPU를 위해서 대형 메모리 보드를 추가 할 수 있다. CPU로부터의 서버 메모리 분리는 통풍을 쉽게 할 수 있기 때문에 페이스 북이나 은행의 데이터 센터 운영비의 절반이 냉각 비용이기 때문에 큰 절감 효과를 가져 올 수 있다.

콜롬비아 대학의 실리콘 광자 연구 그룹의 케란 버그만 조교수는 “더 많은 비용 절감은 실제로 광 접속이 운영에 필요한 전기를 덜 요구한다는 사실에 기인하다”고 언급했다. 광섬유는 저전력 신호를 요구하면서도 통신 속도가 더빠르다. 버그만 연구팀은 Lawrence Berkeley와 MIT Lincoln 연구소에서 광섬유 통신상의 처리속도를 시뮬레이션 한 결과, 에너지 효율성이 기하급수적으로 우수한다는 결과를 얻을 수 있었다. 특히 고주파수 프로세스나 비디오 스트리밍 같은 애플리케이션에서 가장 큰 이득을 가졌다. 고성능 컴퓨터에서 광 접속을 연구하는 보스톤 대학의 아제이 조시 조교수는 “로직(프로세서)과 메모리 간의 채널 속도를 향상시키려면 메모리 설계를 재고할 필요가 있다. 프로세서와 광 접속 간의 속도 간격이 비록 작지만 전자적 처리 대신 광자적으로 프로세서가 작업하는 것이 더 좋을 것”이라고 언급했다.
출처 : http://www.technologyreview.com/computing/25924/

Aug 9, 2010

클라우드 시장에 1200억 투입...역시 공룡 KT

전자엔지니어, 2010년08월09일

KT가 오는 2011년까지 총 1200억 원이라는 자금을 투입하며 개인용 및 기업용 클라우드 시장에 뛰어든다.

KT는 5일 서울 광화문 사옥에서 간담회를 갖고 2011년까지 클라우드 컴퓨팅 사업을 대대적으로 강화하기 위한 로드맵을 발표했다.

클라우드 컴퓨팅은 가상화 기술 등을 활용해 유무선 네트워크 기반으로 서버, 스토리지, 어플리케이션 등을 활용하는 비즈니스로 하드웨어, 소프트웨어 등 IT 자원을 필요로 할 때 필요한 만큼 빌려 쓰고 사용한 만큼 요금을 지불하는 서비스이다.

KT는 자회사인 KTH를 비롯해 주요 고객사 및 경쟁업체에 가상의 클라우드 컴퓨팅을 도입한 결과, 업체별로 IT 운용비용의 60%∼90%를 절감한 것으로 조사됐다.

KT 클라우드추진본부장 서정식 상무는 "2013년까지 6000억 원으로 확대되는 국내 클라우드 컴퓨팅 시장에서 50% 이상의 점유율을 기록할 것"이라고 강조했다.

KT는 2011년까지 총 4단계로 나눠 총 1200억 원을 투입해 개인용 및 기업용 클라우드 서비스를 지속적으로 선보일 예정이다.

KT는 앞서 지난 6월 말 개인용 클라우드 서비스인 'U클라우드' 서비스를 출시해, 현재 5만 명 이상의 고객에게 문서, 사진, 음악 등의 데이터를 원격 스토리지에 자동 백업할 수 있는 '개인용 스토리지 서비스'를 제공하고 있다.

이어 KT는 8월 중에 중소 기업들을 대상으로 협업, 파일공유, 폴더별 접근권한 설정, 관리자 기능을 지원하는 'U클라우드 프로' 서비스를 출시하고 10월부터 U클라우드 서비스의 동영상 스트리밍 서비스를 시작할 예정이다.

또, 10월에는 충남 천안시 목천읍에 '클라우드 데이터센터(그린 IDC)'를 오픈하여 기업용 클라우드 서비스를 본격적으로 내놓을 계획이다. 특히 이번에 마련되는 클라우드 센터는 기존 인터넷 데이터센터에 비해 전력 효율을 2배 이상 높여 탄소 배출량을 최대 90%까지 절감시킬 방침이다.

12월에는 서버인프라를 빌려주는 IAAS(Infra structure as a Service) 및 데이터베이스 구축 소프트웨어를 빌려주는 DAAS(Database as a Service) 서비스를 출시하고 내년 1분기에는 소프트웨어 개발 환경을 제공해 주는 PAAS(Platform as a Service) 서비스를 상용화 하며 2분기에 PC 가상화 서비스를 시작한다.

특히 KT는 향후 클라우드 서비스를 스마트폰, 태블릿PC, IPTV 등 IT기기 간 자유로운 콘텐츠 공유가 가능하도록 지원할 방침이다.

KT측은 "다양한 클라우드 컴퓨팅 서비스를 지원하고, 전국의 유휴 시설을 클라우드 컴퓨팅 제공 공간으로 확대할 것"이라면서 "장기적으로 정부의 `스마트 워킹' 도입이 용이해질 것"이라고 밝혔다.

데이터 센터의 에너지 효율 개선시킬 새로운 전력 기술

By Peter Oaklander Intersil Corporation, 전자엔지니어 2010년08월02일

Lawrence Berkeley National Laboratory의 2009년도 보고서에 따르면, 데이터 센터의 전기 소모량은 이제 미국 내 총 에너지 사용량의 2.5퍼센트 가까이에 이른다고 한다. 모바일 인터넷과 클라우드 컴퓨팅 그리고 기타 기술 동향이 성숙해감에 따라 이러한 수치는 계속해서 급속한 증가를 보일 것이다. 2009 VMWare Corporation 보고서에 따르면, 2009년 현재 데이터 센터의 에너지 소모량은 연간 12퍼센트 정도의 상승세를 보이고 있다고 한다. 미국 내의 총 전력비용만 해도 이제는 연간 34억 달러 가까이에 이른다. 그 결과, 전력소모를 줄이고 용량을 관리하며 환경에 대한 책임을 고무시키려는 전략들이 매우 중요한 목표가 되었다.

이러한 전략들은 데이터 센터의 서버 수가 매년 10퍼센트 정도씩 증가함에 따라 매우 중요해졌다고 2009 McKinsey and Company 보고서는 밝히고 있다. 새로운 세대의 서버들은 복잡하고 전력소모도 클 가능성이 높다. 예를 들어, 전형적인 서버 내의 DC/DC 레귤레이터 수는 엄청나서 CPU Vcore에 5위상 또는 6위상 레귤레이터들이 사용된다. 전체적으로 이들은 1V에서 최대 150A의 피크 전류를 제공하는데, 이는 CPU당 150와트에 해당한다. 게다가 메모리 레일은 추가로 25~120 와트의 전력을 소모할 수 있다. 다른 레일의 전력소모는 다소 덜해서 개당 수백 밀리와트에서 5와트 정도이다. 그러나 총 소모전력은 급속히 증가하고 있다.

기업 및 IP 서비스 제공업체들로부터 무선 기지국 네트워크 컨트롤러나 라우터와 같은 임베디드 어플리케이션들에 이르는 서버의 융성은 새롭고 고효율의 전력관리 기법들을 요구한다. 그 솔루션 가운데 하나가 데이터 센터에 있는 여분의 서버들의 전력을 끄는 것으로서, 이는 절전을 통해 즉각적인 에너지 비용 절감을 가져올 수 있다. 시스템을 적게 사용할수록 당연히 전력소모와 운영비는 줄어든다. 활용도가 적은 엔트리 레벨 서버가 본래 갖는 작업부하는 50와트의 에너지를 소모하여 연간 600 달러 정도의 비용이 든다. 반면에 16개의 가상머신들을 돌리는 서버의 가상머신 작업부하는 그 몇분의 일인 5와트 밖에 소모하지 않아 비용이 연간 45 달러 정도에 불과하다.

서버의 가상화가 도움이 될 수 있는 것은 로딩이 줄어듦에 따라 하드웨어의 사용이 줄어들기 때문이다. 전력소모를 줄이는 또 다른 방법은 AC/DC 변환에서 POL(Point of Load)에 이르는 전력망의 경부하 효율을 높이는 것이다. 이와 유사하게, 전형적인 개인용 컴퓨터는 대부분의 시간을 비교적 낮은 전력으로 동작한다. 가상화 소프트웨어는 효율을 개선시켜 주는데, 각각의 서버가 최고의 MIPS 속도로 동작하도록 함으로써 서버 팜의 활용도를 극대화한다.

효율은 Intersil사와 같은 업체들이 개발 및 향상시키고 있는 디지털 코어 컨트롤러의 구현을 통해서도 개선할 수 있다. 이런 종류의 전력관리 기술은 모바일 및 컴퓨팅 어플리케이션용으로 개발되고 있다.

경부하 효율의 개선에 대해 고려해 보자. 이 경우, CPU 코어 레귤레이터는 최대 부하(100 암페어가 넘을 수 있다)에서 경부하(1 암페어 정도)에 이르기까지 90퍼센트 이상의 효율을 달성할 수 있다. 데이터 센터에서 이런 종류의 높은 전력 부하는 서버의 코어 CPU와 고밀도 메모리는 물론 네트워크 데이터 트래픽을 다루는 커스텀 ASIC에도 존재한다.

전력소모의 제어를 돕기 위해 Intersil사와 같은 업체들에서는 서버의 DC/DC 효율을 개선하기 위한 새로운 다위상 및 POL 아키텍처들을 개발하고 있다. Intersil사의 VR12 6위상 레귤레이터와 같은 다위상 레귤레이터들은 자동 위상 탈락과 같은 새로 개발된 알고리즘들을 이용하여 특히 경부하 조건에서의 효율을 개선하도록 설계되었다. 다이오드 에뮬레이션 모드 및 스레숄드 상의 게이트 전압은 10퍼센트 부하 조건에서 효율을 20퍼센트까지 개선할 수 있으며, 활용도가 떨어질수록 효율은 더 높아진다. 효율은 수 암페어에서 거의 100 암페어에 이르기까지 두 자리 수 이상으로 유지할 수 있다.

보다 적은 손실로 보다 높은 스위칭 주파수를 가능케 해주는 DrMOS와 같은 새롭고 통합된 전력단들도 있는데, 이는 Ron 수치와 기생-FET 캐패시턴스가 보다 낮기 때문이다. 다른 레일의 경우에는 보다 새로운 레귤레이터들이 포터블 시스템의 기법을 차용하여 다른 효율개선 수단을 제공하고 있는데, 여기에는 PWM으로부터 PFM으로의 전환과 보다 높은 스위칭 속도와 밀도를 위한 FET의 통합이 포함된다.

고출력 CPU와 메모리 및 ASIC 파워 레일들은 물론 FPGA, 보조 아날로그, I/O 및 대기 회로들을 위한 다른 레일들의 급증을 고려할 때, 이러한 아키텍처들의 총체적인 이점은 상당히 클 수 있다.

효율을 개선하는 또 다른 힘은 전력망에 지능을 추가하는 것이다. 디지털 전력관리 기술은 가상화와 함께 CPU 활동을 데이터 센터 서버의 일부분으로 집중시킴으로써 다수의 유휴 서버들을 손쉽게 저전력 상태로 만들 수 있다. 디지털 전력은 또한 과전압/전류 및 온도와 같은 진단 기능들을 이용해 입력 및 부하 전류, 전압 그리고 전력을 모니터링할 수 있도록 해준다.

이는 데이터 센터 시스템 컨트롤러가 효율을 모니터링하고 실시간 상태를 토대로 조정할 수 있도록 해준다. Zilker Labs ZL2106과 같은 디지털 전력관리 IC들은 변환을 상이한 부하 상황들에 적응시켜 주고 정보를 다시 호스트에 알려주는 첨단 알고리즘들을 제공한다. 디지털 파워 컨버터들은 전력의 고성능 변환과 관리가 극히 중요한 통신 인프라 시스템에 사용되고 있다.

이런 종류의 제품과 기술 능력 덕분에 데이터 센터 및 서버 수가 계속해서 늘어나도 데이터 센터의 에너지 소모를 줄이고 전력사용을 최적화 하는 문제에 부응할 수 있는 것이다.

LG U+, 개인 미디어 클라우드 서비스 ‘U+ Box’ 출시

전자엔지니어 10년08월04일

LG U+가 이동통신망과 ACN(AP Centric Network) 인프라를 기반으로 한 개인클라우드 서비스를 출시, 탈통신 행보에 속도를 더하고 있다.

LG U+는 100Mbps급 초고속 무선 Wi-Fi 서비스와 3G망을 연계해 개인의 멀티미디어 콘텐츠를 언제나 자유롭게 즐길 수 있는 ‘U+ Box’ (www.uplusbox.co.kr)를 출시한다고 밝혔다.

‘U+ Box’는 고객이 PC나 스마트폰 등을 이용해 업로드한 사진, 음악, 동영상 콘텐츠를 스마트폰은 물론 PMP 및 디지털액자, 태블릿 PC, IPTV등의 인터넷 기기를 통해 어디서나 실시간으로 감상을 할 수 있는 멀티미디어 N-Screen 서비스다.

특히 ‘U+ Box’는 ▲고객이 직접 사진, 동영상, 음악 등을 자유롭게 업/다운로드 할 수 있는 공간인 My Media와 ▲최신 드라마와 예능, 영화 등을 볼 수 있는 DISKPOT VOD 서비스 ▲디지털 카메라나 스마트폰으로 촬영한 사진을 인화하거나 사진첩으로 직접 만들 수 있는 아이모리 서비스로 구성되어져 있다.

우선 My Media 서비스는 고객이 업로드하는 모든 동영상 콘텐츠를 고객이 이용하는 디지털 기기에 맞는 파일형태로 자동변환(Trans-coding)해준다. 이로인해 고객이 케이블을 이용해 PC와 디지털기기를 연결, 직접 파일을 변환하지 않아도 바로 이용할 수 있는 장점이 있다.

또 초고속 유/무선망을 바탕으로 빠른 실시간 스트리밍 서비스가 가능해 대용량의 동영상 파일을 단말에 다운로드 받지 않더라도 안정적으로 이용할 수 있어 고객 단말의 메모리 부담을 최소화했다.

DISKPOT VOD 서비스의 경우 최신영화는 물론 KBS, MBC, SBS 방송3사의 드라마와 교양, 예능, 애니메이션 등 총 500여편의 VOD콘텐츠와 미리보기 서비스를 제공한다. LG U+는 각 콘텐츠 사업자 등과의 협의를 통해 고객의 니즈에 맞는 다양한 콘텐츠를 지속적으로 확대해 나갈 계획이다.

아이모리 서비스에서는 디지털 카메라나 스마트폰 등으로 촬영한 사진을 고객의 취향에 맞게 편집하거나 인화가 가능하며, 사진첩으로도 제작이 가능하다.

‘U+ Box’는 1GB의 저장 공간이 무료로 제공되며 10GB의 용량을 추가할 경우 월 2,000원에 제공된다. LG U+는 다음달부터 U+ Wi-Fi100 서비스 또는 OZ데이터 요금제에 가입한 고객에게는 10GB의 저장공간을 기본으로 제공할 계획이다.

또 정기적인 보안 업그레이드 서비스와 2중 백업을 통해 고객 데이터의 유실과 개인정보의 노출을 사전에 방지, 고객들이 보다 안심하고 ‘U+ Box’ 서비스를 이용할 수 있게 했다.