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◆NPU산업 및 시장 현황
9·11사태로 네트워크처리장치(NPU:Network Processing Unit)시장의 성장에 커다란 차질이 빚어졌지만 그래도 많은 새로운 형태의 NPU가 개발되고 있다. 20여년전 디지털신호처리기(DSP)가 그러했던 것처럼 NPU의 수요부문도 빠르게 늘어나고 있다. NPU는 CPU보다는 DSP의 발전과정을 밟을 것으로 보인다. CPU는 매우 보편화돼있고 PC에서만 채용되고 있는 반면 DSP는 여러 부문에서 사용되고 있다. 현재 DSP는 전화, TV, PC를 비롯한 헤아릴 수 없이 많은 제품에 채용되고 있다. 휴대전화기가 소형화되고 인터넷과 온라인게임의 사용이 확산됨에 따라 NPU의 수요가 늘어날 것으로 예상할 수 있다. 따라서 경제가 회복되면 NPU 시장도 본격적으로 확대되기 시작할 것으로 보인다.
현재 주문형반도체(ASIC)가 네트워킹 장비에 주로 사용되고 있지만 ASIC은 칩의 회로에 프로그램을 고정시킨 것이기 때문에 프로그램을 전혀 조정할 수 없게 돼있다. 현재 일부 NPU에도 소규모의 ASIC을 탑재하는 경우가 있는데 앞으로 이런 혼성 솔루션이 계속 나올 것으로 예상된다.
9·11테러는 항공과 운송업계에 1차적인 영향을 주었다. 공항이 폐쇄되거나 항공기 운항이 제한됨으로써 여행자가 줄었을 뿐 아니라 추가 테러를 두려워해 승객이 급격히 줄어들었다. 또 항공사 뿐 아니라 버스, 기차 등 다른 교통수단 승객과 호텔, 컨벤션센터 등의 이용자도 크게 떨어졌다. 이런 현상은 관련업계의 운영난과 그로 인한 인원감축으로 이어졌다. 해직 근로자가 늘어남에 따라 새로운 정보통신기기에 대한 구매력도 급감했다.
또 통신서비스업체들의 수익이 감소함에 따라 이들은 기능이 검증되지 않은 NPU 기반 네트워크 장비를 채용하려 하지 않게 됐다. 현재 NPU가 주로 채용되는 곳은 디지털가입자회선 접속 멀티플렉서(DSLAM:DSL Access Multiplexer)다. 또 3세대 이동통신기기에도 채용되기 시작했다. 앞으로 경기가 회복될 것에 대비, 네트워크 장비업체들이 최근 들어 NPU에 대한 관심을 기울이기 시작했다. 특히 중국을 비롯한 여러 나라에서도 관심을 갖기 시작했다.
NPU시장을 분석할 때 고려해야 할 점은 NPU 채용 제품의 디자인 기간이 컴퓨터나 PDA, DVD재생기 등보다 2, 3배 정도 더 길게 걸린다는 사실이다. 네트워크 장비업체에 따라 차이가 있겠지만 대체로 NPU를 채용한 새로운 제품을 디자인하는 데 2년 정도가 소용된다. 일부 NPU 업체는 기업용 가상사설망(VPN:Virtual Private Network) 장비용 제품을 개발하는 반면 다른 업체들은 이동통신망용 제품을 개발할 것이다. 또 네트워크 장비의 보드에 많은 특정용도용 표준제품(ASSP:Application Specific Standard Product)이 탑재돼 있으면 보드의 배치를 변경할 필요가 없다. PC에서 간단한 PCI 확장 슬롯을 사용하는 것처럼 네트워크 장비가 단순화되지 않는 한 NPU를 채용하면 현재보다 사용하기가 훨씬 더 쉽고 구입비가 적게 들 것이다.
NPU는 프로그래밍과 수익규모의 예측이 가능하다는 장점 외에 ‘일관성’을 제공한다는 특징도 있다. 라우터, 스위치, 추가/드롭 멀티플렉서(ADM:Add/Drop Multiplexer), 샌(SAN:Storage Area Network:서버와 저장장치 사이의 네트워크) 스위치 등은 서로 중복되는 부분이 상당히 있다. 이들 장비는 지능(intelligence)과 프로토콜의 수준이 서로 다르지만 기본적인 기능은 같다.
앞으로 10년 동안 NPU 시장이 성장할 것으로 보이는 가운데 네트워크 처리장치(NPU)/통신량 관리자(TM)/스위치 패브릭(SF) 솔루션을 종합적으로 제공할 수 있는 업체가 가장 성공할 것이다. 이 NPU/TM/SF 트리오는 1개의 섀시에 6개의 슬롯, 2개의 스위치 카드, 2개의 제어카드를 탑재하고 거의 무제한의 회선카드를 교환할 수 있는 장비에 적합하다. 그런데 장기적으로는 여기에서 NPU보다 SF가 더 중요해질 것으로 보인다. 결국 이런 트리오 제품에서 SF 때문에 NPU가 네트워크 장비에 계속 채용될 것으로 보인다.
미국에서 인터넷 백본에 OC-192가 이제 막 사용되기 시작했다. 하지만 앞으로 이보다 더 빠른 속도에 대한 요구가 늘어나 네트워크 장비업체들이 회선 카드 사이의 통신속도가 10 되기를 바라게 될 것이다. 이를 충족하기 위해 코어 NPU에 대한 수요가 늘어날 것이다. 따라서 앞으로 라우터와 스위치, 스위칭 라우터 등의 경계가 점차 흐려져감에 따라 장비업체들이 10 s의 NPU를 채용하게 될 것이다. 특히 장기적으로 핵심 NPU가 탑재 부품의 수를 줄일 수 있게 할 뿐 아니라 전체 시스템의 비용, 소비전력, 방열 등을 줄일 수 있게 됨으로서 앞으로 핵심 NPU의 인기가 올라갈 것으로 예상된다.
◆관련 업체 및 제품
네트워크 처리장치(NPU) 관련업체는 100여개 있지만 그 중 16개 업체가 NPU를 직접 생산하고 있고 다른 업체들은 보조처리장치(co-processor), 스위치 패브릭, 기타 솔루션 등을 공급하고 있다. 주요 NPU 업체는 인텔, 모토로라, 베이마이크로시스템스(Bay Microsystems), 코그니자인(Cognigine), EZ칩테크놀로지스(EZchip Technologies), 실리콘액세스네트웍스(Silicon Access Networks), 테러디언트네트웍스(Teradiant Networks), 트랜스위치(TranSwitch), 엑셀러레이티드(Xelerated) 등이다.
인텔은 지난 5년 동안 네트워크 및 통신사업부문을 강화하기 위해 100억달러 이상을 투입, 40여개의 전문 기술업체를 매입했다. 그 중에서도 지난 99년에 22억달러를 투자하여 레블원커뮤니케이션스(Level One Communications)와 디지털(Digital) 등을 인수해 IXP1200라는 NPU를 개발했다. 인텔의 스트롱(Strong)ARM 프로세서에 기반한 IXP1200은 최고 속도 232㎒에서 IX버스를 104㎒의 속도로 연결함으로써 총 6.26 s의 데이터를 전송할 수 있게 해 준다. 또 이 제품은 광범위하고 다양한 기능의 프로그램을 짤 수 있고 32비트 66㎒ PCI버스 인터페이스를 지원한다. 소비전력은 5W 이하다. 인텔은 올해 말께 데이터 처리속도가 각각 2.448 와 10 인 IXP2400과 IXP2800을 출시할 계획이라고 밝혔다.
지난 2000년 2월 모토로라는 시포트코퍼레이션(C-Port Corporation)과 그 회사의 NPU인 C-5/5E를 인수했다. 이 도시권(metro)NPU 제품에는 셀과 패킷을 수신, 처리, 전송할 수 있는 16개의 채널 프로세서가 있는데 이들은 각기 패스트 이더넷, 기가비트 이더넷(GigE), 파이버 채널, 동기식 광네트워크(SONET) 등 거의 모든 프로토콜의 데이터를 처리하도록 프로그램할 수 있다. 이 제품에는 또 5개의 보조처리장치가 있다.
베이마이크로시스템스는 고집적도의 단일칩으로 확장성과 지능처리가 가능하고 성능이 우수한 NPU를 개발해 온 결과 지난 4월 첫제품인 처리속도 166㎒의 몬테고(Montego)를 발표했다. 이 제품은 소형 저전력 OC-192c 또는 10Gb 이더넷 솔루션에 채용할 수 있다. 베이마이크로시스템스는 이 기술을 가지고 IBM의 파워PRS 스위치 패브릭 부문과의 제휴를 추진하고 있다.
이스라엘 업체인 EZ칩테크놀로지스는 OC-192나 10 프로토콜 기반 네트워킹 보드용 단일 칩 솔루션인 10 의 NP-1 코어 NPU를 출시했다. 이 NPU의 핵심은 패킷 분석, 룩업(lookup) 및 분류, 전송 및 서비스품질 판단, 패킷변경 등의 기능을 하는 네 개의 태스크 최적화 처리장치(TOP:Task Optimized Orocessor)로 구성돼 있다. 이 회사는 올해 말께 새로운 NPU인 QX-1의 샘플을 출시할 예정이며 NP-1의 차세대 제품인 NP-1c를 개발하고 있다.
이밖에 스웨덴에 본사를 둔 엑셀러레이티드는 OC-192 용 솔루션인 처리속도 10 의 X10, 20 의 X10d, 40 의 X10q 등의 NPU를 공급하고 있다. 또 코그니자인은 16개를 결합하여 OC-192 솔루션을 지원할 수 있는 622Mbps의 NPU인 RCU와 RCU 스위치 패브릭인 RSF를 출시한 반면 실리콘액세스네트웍스는 진정한 의미의 NPU가 아닌 5종의 분류 보조 처리장치(CCP)를 개발했다. 트랜스위치도 엄밀한 의미의 NPU는 아니지만 다른 칩과 결합, 그 기능을 갖는 TXC-05230칩을 공급하고 있다. 또한 신생업체인 테라디언트네트웍스는 10 , 20 , 및 40 의 NPU를 개발하고 있다.
NPU 업체는 이외에도 아기어시스템스(Agere Systems), AMCC, 브로드컴(Broadcom), 마인드스피드/커넥선트(Mindspeed/Conexant), IBM, 인터넷머신스(IMC), 비테세(Vitesse) 등이 있다.
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