관련 통계자료 다운로드 도시권통신망(MAN)의 새로운 ADM(추가/탈락 멀티플랙서) 추가개념도
SF(Switch Fabric)은 프로토콜에 상관없이 데이터를 교환할 수 있는 ASSP(Application Specific Standard Product) 기반 칩 또는 칩세트를 말하는 것으로 데이터 전송은 집합 카드나 업링크 카드 또는 개인간 회선 카드(peer to peer line card) 사이에서 이루어진다. SF시장은 비교적 역사가 짧지만 한 종류의 SF칩이 몇가지 용도로 사용될 수 있기 때문에 엄청난 성장잠재력을 갖고 있다. 종전에는 SF칩이 라우터와 교환기에 주로 사용돼 왔으나 앞으로는 적어도 13개 부문에서 사용될 것으로 보인다.
현재까지는 네트워크 업체들이 ASIC기반 SF칩을 주로 사용하고 있으나 차세대 ASIC기반 SF칩을 디자인하고 마스크를 개발하려면 엄청난 자금이 소요돼 발전에 걸림돌이 될 것이다. 가령 100나노미터의 ASIC기반 SF마스크를 개발하려면 약 200만달러가 소요된다.
일부 SF기능이 있는 칩이 얼마 전에 나오기는 했지만 특정 프로토콜과 상관없이 사용할 수 있는 진정한 의미의 SF는 이제 막 싹트는 단계에 있다. 관련 업체는 IBM, 아기어(Agere), AMCC, 비테세(Vitesse)를 포함한 기존 여러 업체와 신생업체들이다. 데이터 통신 인프라 장치가 점점 더 복잡해짐에 따라 개별 칩의 기능보다 종합적인 솔루션이 더욱 중요해지고 있다.
고성능 SF를 사용할 수 있는 부문은 서비스 제공업체의 핵심 라우터, 서비스 제공업체의 에지 라우터, 10기가비트 이더넷(GigE) 교환장치(switch), 기가비트 교환장치, 스토리지영역네트워크(SAN:Storage Area Network), 인피니대역네트워크(iBAN:infiniBand Area Network), 디지털 가입자회선 접속 멀티플렉서(DSLAM:Digital Subscriber Line Access Multiplexer), 인터넷 프로토콜(IP) 서비스 교환장치, 멀티서비스 교환장치, 특정목적 VoIP 게이트웨이, 무선 인프라 관리 장비, 무선 네트워크 컨트롤러(RNC:Radio Network Controller), 이동통신 교환센터(MSC:Mobile Switching Center) 등이다.
초기에 전화가입자가 10여명 되는 소도시에서는 한 명의 교환수만 있으면 충분히 업무를 처리했다. 그러다가 도시가 확대되고 전화 가입자가 늘어남에 따라 교환수의 숫자도 늘어나서 마치 공장 직공처럼 나란히 앉아서 24시간 근무했다. 전화가입자와 함께 통화량이 증가함에 따라 번호가 원형으로 돌리는 다이얼에서 버튼식으로 바뀌었고 기계식 교환대는 교차형 단순 트랜지스터 교환장치 칩으로 대체되기 시작했다. 하지만 통신기술이 현대화함에 따라 교차형 교환장치 칩으로는 처리할 수 없게 됐다.
반도체 기술의 발달로 여러 개의 포트에서 접속할 수 있는 특정 용도 메모리가 개발됐는데 이들 다중 포트 메모리의 파생물로서 교차형 구조를 가진 새로운 형태의 실리콘 기반 교환장치 칩이 개발되었다. 그 초기 제품이 ‘공유 메모리 교환장치(shared-memory switch)’이다. 이 교환장치의 특징은 ‘프로토콜에 상관없이 데이터’를 처리할 수 있다는 데 있다.
프로토콜 전용 교환장치(protocol-dependent switch)에는 이더넷 교환장치, 비동기전송모드(ATM:Asynchronous Transfer Mode) 교환장치, 시분할다중(TDM:Time Division Multiple) 교환장치 등 세 종류가 있다.
이후 몇몇 교육기관과 정부기관에서만 인터넷을 실험적으로 사용하던 80년대 초 동기식 광네트워크(SONET:Synchronous Optical Network) 시스템이 설치되기 시작했다. 당시 데이터 전송량은 보잘 것 없이 적었다. 하지만 음성통신량이 계속 급증해 새로운 접속 기술이 필요하게 됐다. 이와함께 대량의 음성 통신을 원거리로 신속하게 전송하고 동케이블보다 전력 소비가 적으며 신뢰성이 높고 회선이 단절됐을 경우 즉시 다른 회선으로 전환할 수 있고 기존 다중 구조와 통합이 가능하며 기존 프로토콜을 근본적으로 크게 변경하지 않고 계속 확장할 수 있는 새로운 기술이 필요하게 됐다.
SONET 장비의 가격이 그리 크게 비싸지 않은데다 소비전력이 적어서 비용이 상쇄되기도 했다. 더구나 광케이블은 동케이블에 비해 녹슬지 않고 오래되거나 온도의 변화에 별로 영향을 받지 않기 때문에 유지보수 비용이 절감됐다. 그 당시로서는 이런 것들만 가지고도 폭증하는 통화량 문제를 완전히 해결할 수 있을 것으로 보였다.
이렇게 해서 SONET은 지난 20여년 동안 사용됐다. 특히 SONET기반 도시권 통신
망(MAN:Metropolitan Area Network)은 데이터처리 능력이 우수하고 신속하게 전환할 수 있으며기존 통신 인프라와 순조롭게 통합할 수 있어 매우 효율적이었다. 이 기술은 데이터의 흐름이 음성통신에서 데이터 패킷으로 바뀌기 전까지는 아무런 문제없이 사용됐다.
SF의 기본적인 기능은 정보를 하나의 회선 카드에서 다른 카드로 전송하는 데 있다. 그러나 오늘날의 고성능 장비는 이런 기능 이상을 요구하고 있다. 왜냐하면 통신 서비스 업체들은 매출을 올리기 위해 부가가치 서비스를 제공할 수 있게 하는 여러 가지 기능뿐 아니라 관리하기 쉽고 효율적인 것을 필요로 하기 때문이다.
따라서 현재 통신 서비스 업체들이 안고 있는 가장 중요한 문제는 네트워크의 효율성과 부가 서비스 매출을 극대화하는 데 있다. 가령 항공회사의 경우 승객들이 같은 비행기를 타고 같은 목적지로 간다 하더라도 1등과 2등 승객의 숫자에 따라서 매출이 달라지는 것과 같다.
이와 마찬가지로 통신 서비스 업체들은 같은 속도로 고객의 데이터를 전송한다 하더라도 더 낳은 방법으로 전송하면 매출을 더 올릴 수 있을 것이다. 즉 통신 서비스 업체는 서비스 질을 높이고 비트 전송속도를 보장하며 데이터의 손실 비율을 최소화하고 통계자료를 수집해 기업체들의 사업전략을 지원하고 바이러스의 침투를 방지하는 등의 서비스를 하면 매출을 확대하는 데 도움이 될 것이다. 이들 기능 중에서 통계자료를 수집하고 바이러스의 침투를 방지하는 기능은 네트워크처리장치(NPU:Network Processing Unit)의 영역에 속하는 것이지만 나머지 기능은 모두 SF의 품질이 우수해야 가능하다. 이 때문에 혼합 SF의 접근방식이 빠른 속도로 진전되고 있다.
ASSP기반 SF의 발전은 이 부문 발전의 하나의 작은 예에 불과할 것이다. 앞으로 5년 동안에 일부 반도체 업체들이 네트워크 처리 장치, 데이터 통신 관리 시스템, SF 등의 표준화에 획기적인 진전을 이룰 것으로 보인다. 통신장비 업체들이 이런 변화를 주도하지 않는다는 것이 역설적이기는 하지만 이런 표준 제품을 많이 사용함에 따라 통신장비의 가격이 하락할 것이다. 이는 장비업체의 매출을 감소시키는 결과를 가져오겠지만 제품을 더 쉽고 더 빠르고 더 싸게 생산할 수 있으므로 수익성은 크게 떨어지지 않을 것이고 수익성이 어느 정도 낮아진다 하더라도 판매량이 늘어남으로서 충당될 수 있을 것이다.
세계 비즈니스 시장은 다분히 통신 시장과 밀접한 관계를 갖고 있다. 통신 네트워크는 계속 확장해도 효율성이 떨어지고 있다. 세계 경제의 침체국면에도 불구하고 통신량은 지난 10년 동안 기하급수적으로 확대됐다. 하지만 이제 통신업체들은 한계에 부닥치고 있어서 인프라를 획기적으로 혁신하지 않으면 안될 상황에 놓여 있다. 20년 전에 PC 시장의 패러다임이 바뀌었듯이 이제 통신장비 시장도 ASIC 기반에서 ASSP기반으로 이행하고 있다.
SF시장은 예측하기가 매우 어렵지만 SF의 판매량은 올해 148만8000링크에서 오는 2004년에는 788만5000링크, 2006년에는 4342만9000링크로 증가할 것으로 예상된다. 또 매출은 올해 1억190만달러에서 오는 2004년 4억6290만달러, 2006년에는 21억1100만달러로 성장할 것으로 보인다.
<정리=이규태기자 ktlee@etnews.co.kr>
<자료=문덕대 마인드브랜치아시아퍼시픽 대표 dongm@mindbranch.co.kr>
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