각종 PC 인터페이스에서 생각보다 빨리 플랫폼이 바뀌는 것은 의외로 가장 중요한 CPU의 칩셋이다. 인텔의 경우 아이비브릿지의 1155에서 4세대 하스웰로 넘어오며 1150으로 바뀌었고, 이는 2년여 만에 6세대 스카이레이크에서 다시 1151로 바뀌었다. CPU와 함께 각종 PC 내 외부 하드웨어들을 연결해 주는 인터페이스도 꾸준히 변화와 진화를 거쳐 왔다.

인텔 6세대 프로세서와 함께 본격적으로 세대교체를 시작한 DDR4 RAM을 비롯해, 차세대로의 진화가 진행 중인 PC 인터페이스의 진화 요인은 ‘속도’에 달려 있다. 최근 적용 사례가 많아지고 있는 USB 3.1 type C의 경우 전송 속도가 기존 USB 3.0의 4.8Gbps(약 600MB/s)에서 10Gbps(약 1.25GB/s)까지 올라갔고, SATA3의 차기 인터페이스 SATA-Express 역시 약 65% 향상된 전송 속도를 보인다.

결국 같은 시간 내에 얼마나 더 많은 데이터를 처리할 수 있는지가 차세대 인터페이스의 만족 요건이 된다. 영상 분야는 조금 다를 것 같지만, 2K 해상도까지 커버할 수 있는 HDMI에서 4K 60Hz 해상도를 사용하려면 결국 DisplayPort로 넘어가야 한다. 게다가 아직 4K의 보급이 걸음마 수준인데 8K 해상도의 지원까지 논의되고 있다. 어떤 부분이 어떻게, 얼마나 발전하고 있는지 살펴보자.

RAM: DDR3 → DDR4
기본 동작 속도 1600MHz에서 2133MHz로

지난 2014년 인텔의 소켓 2011-V3 칩셋 프로세서를 지원하는 X99 메인보드에 처음 적용된 DDR4 RAM은, 이제 인텔 6세대 CPU 장착 메인보드의 기본 플랫폼이 됐다. 현재 1151 칩셋이 적용된 100 시리즈 메인보드 중 DDR4 RAM을 지원하는 제품은 80%가 넘는다. AMD CPU용 메인보드에는 아직 DDR4를 장착할 수 있는 제품이 없지만, CPU보다 먼저 DDR4 RAM ‘라데온 R7’ 시리즈를 출시하며 곧 차세대 프로세서에 적용할 것을 넌지시 알렸다.

DDR4는 전작 DDR3보다 1/3 이상 빨라졌고, 멀티 코어 시스템에서의 성능이 더욱 향상됐다. 전작의 기본 성능이 PC3-12800, 1600MHz에서 PC4-17000, 2133MHz로 빨라졌다. DDR3에서 2133MHz의 속도를 내는 것은 오버클럭용 고성능 제품으로 가격이 12800 보다 2~3배 이상 비싸다. 혹 1150 CPU 시스템 PC를 사용 중인 사용자가 RAM 용량을 늘릴 필요성을 느꼈다면, 부디 조금 더 인내하다 1151 시스템으로 옮기며 DDR4로 바꾸는 걸 추천한다. 사실 RAM의 속도를 실제 사용 환경에서 체감하기는 어렵다. 벤치마크 프로그램을 통한 숫자놀이를 하지 않는 이상, 1151 칩셋에서 RAM 인터페이스가 교체된 것으로 받아들여도 좋다.

DDR1부터 DDR4까지 RAM의 성능 향상 변천사.

1월 중순 현재 RAM 가격이 조금씩 오르는 현상이 보이는데, RAM 가격이 점점 낮아지니 딜러들이 물량을 풀지 않는다는 소문도 들려오고 있다.(용산은 역시 여전한가) RAM의 경우 고장이 아닌 이상 급하게 필요한 정도의 하드웨어는 아니기 때문에 구매에 서두르지 않아도 된다. 오픈마켓 평균가 기준으로는 큰 변화가 없으니 1쌍으로 구매해야 한다는 점 외에는 딱히 시기적으로 저렴한 때를 노릴 필요도 없다.

USB: 3.0 → 3.1 type C
전송 속도 초당 최대 1.25GB

USB 3.1을 설명하기 전에 버전에 대해 명확히 짚고 넘어갈 필요가 있다. 2008년 11월에 발표된 USB 3.0은 익히 알고 있듯 포트가 파란색이다. 2.0과 3.0을 구분하는 가장 간편한 방법이고, 극히 일부를 제외하면 ‘USB 3.0 = 파란색’의 공식은 계속 이어지고 있다.

USB 3.1이 처음 공개될 때, 실제 적용된 메인보드의 해당 포트의 색은 가지각색이었다. 파란색으로 통일됐던 이전 세대와 궤를 달리 한 것이다. 어떤 제품은 붉은색, 어떤 제품은 하늘색이어서 색으로 구분하기 어려웠다. 게다가 A 타입은 크기가 이전과 같아서 더 심했다. 사실 PC와 더불어 모바일 기기에서도 통일되려 하는 인터페이스가 USB 3.0 type C(이하 USB-C)인 만큼 type A(이하 USB-A)의 입지가 좁아질 것 같다. 하지만 크기 변화에 따른 잔여 수요가 분명 있을 테니 조만간 USB-A에 대해 확실한 구분 방법이 나와야 할 듯하다. 기자 개인적으로는 붉은색이 마음에 들었는데, 관련 업계에선 아니었나보다.

USB 3.1은 가장 단순하게 6Gbps였던 USB 3.0의 전송 속도를 2/3 가량 끌어올려 10Gbps 속도를 내 주는 새 인터페이스다. 저장장치나 연결장치의 종류 및 수단에 따라 여러 제약이 있겠지만, 이 최적의 속도는 외장 SSD의 데이터를 PC의 SSD에 복사할 때 나올 수 있는 속도다. 디스크 회전 방식의 외장하드로는 아마 이론상의 최대 속도를 낼 수 없을 것이다. 지금도 SSD를 사용한 외장하드가 늘고 있으니, M.2나 NVMe를 지원하는 고속 SSD의 보급이 빨리 이뤄지며 SSD 칩셋의 가격이 지금보다 낮아지면 현재의 외장하드 파이를 SSD가 가져올 수 있을 것이다.

현재 USB-C는 PC보다 모바일 기기에 더 빨리 퍼지고 있다. 크기는 기존의 microUSB와 폭은 비슷하고 높이는 약간 높지만, 꺾인 사다리꼴 모양이었던 기존 인터페이스와 달리 위아래 구분이 없어 일반 USB를 꽂을 때처럼 손을 헤멜 일도 없고, 전원 공급량도 5A로 크게 늘었으며, 전송 속도도 USB 2.0 기반의 microUSB보다 월등히 빨라진다. 하다못해 애플의 12인치 맥북에서도 갖은 비난 속에 USB-C 포트를 배치했다는 한 가지만큼은 칭찬을 받은 바 있으니, 아이폰을 제외한 대부분의 스마트폰의 인터페이스는 USB-C로 교체될 듯하다.

HDD: SATA3 → SATA Express
6Gbps에서 16Gbps로, 2.6배 향상

M.2와 더불어 비슷한 속도의 차세대 저장장치 연결 인터페이스로 주목받았던 처음의 위상과 달리, SATA Express(이하 SATAe)의 미래는 그리 밝지 못하다. 초당 2GB의 전송 속도는 현존하는 어떤 전송 장치보다 위력적이지만, 정작 SATAe가 적용된 저장장치는 찾아볼 수 없다. 비슷한 처리 속도를 보이는 M.2 SSD는 메인보드에서 최대 4GB/s 속도로 첫 선을 보인 뒤 1년 넘게 시장을 키워가고 있다. 하지만 SATAe는 오히려 M.2보다 한 달 빨리 메인보드에 얹혀 세상에 나타났지만, 아직도 제대로 지원하는 저장장치가 없다.

WD, 씨게이트, HGST 등 저장장치 업체들은 2014 컴퓨텍스에서부터 SATAe 기반의 HDD를 선보였는데, 거짓말처럼 그 이후에는 종적을 감추듯 소식이 끊겼다. 그 동안 M.2는 NVMe(Non-Volatile Memory express) 인터페이스를 수용해 PCIe 슬롯에 장착해 성능을 비약적으로 끌어올렸다. 같은 용량 대비 가격대가 높긴 하지만 SATA3 포트에 연결한 SSD보다 속도가 빨라 고성능을 원하는 소비자들로부터의 수요가 꽤 있는 편이다. 아직 시장 진입도 못 한 SATAe보다 빠른 진화를 하고 있는 셈이다.

그렇다면 처음 등장할 때 그렇게 관심을 끌었던 SATAe는 왜 찬밥 신세가 됐을까? 문제는 이를 적용시켜야 할 HDD의 본질적인 문제에 있다. 바로 물리적인 움직임이다. HDD는 내부의 디스크를 회전시켜 필요한 데이터를 읽거나 쓰는 방식이다. 그렇다보니 전송 속도가 디스크의 회전 속도에 영향을 받는데, 현재 출시된 HDD는 아무리 빨라야 15000rpm 정도인데, 이 속도마저 일반적인 SSD의 속도를 따라올 수 없다. 결국 제반 속도가 아무리 빨라도 물리적인 한계점이 분명한 HDD이기에, 새 인터페이스를 적용하는 모험을 할 이유가 없다. 아마 SATAe가 세상에 모습을 보이더라도 현재까지 공개된 정보만으로는 HDD 기반의 AHCI 규격이 NVMe로 세대교체된 이후가 될 듯하다.

이더넷: 1000Base-T → 10G Base-T
45GB 블루레이 원본을 36초 만에

현재 국내에 빠르게 보급되고 있는 것은 100Mbps의 10배 속도를 내 준다는 1Gbps, 속칭 기가 인터넷이다. 이미 기가 인터넷의 가입자 수가 1백만을 넘어섰다 하니 인터넷 속도만큼은 세계적이라고 봐도 무방하다. 하지만 여기엔 통신 사업자들이 밝히기를 꺼려하는 맹점이 하나 있다. 현재 SK 브로드밴드, KT, LGU+ 등 통신 3사에서 서비스하고 있는 기가 인터넷은, 무제한이 아니라 하루 100GB의 사용량 제한이 걸려 있다.

웹서핑과 더불어 대용량 파일을 다운로드받으려 하면 100GB는 생각보다 큰 용량이 아니다. 이 용량을 모두 소진하면 기존 100Mbps 속도로 떨어진다. TV CM에선 이를 작은 글씨로 짧게 보여주기만 할 뿐이어서 이를 간과한 소비자들은 마치 용량에 관계없이 1Gbps를 온종일 쓸 수 있는 것처럼 오해할 수 있다. 통신사의 서비스 장비가 애초에 1Gbps를 지원했지만, 100Mbps로 제한해 서비스해 오다가 그 제한을 풀면서 QoS(Quality of Service)를 적용하는 것.

면적이 넓은 해외 나라들보다 국내에 초고속인터넷의 보급이 빠르고 폭넓게 이뤄진 건 자랑할 만한 사실이다. 미국의 인터넷 이용자들이 1MB/s의 속도에 만족할 때, 우리는 “뭐야, 초당 5MB도 안 나오잖아!”라며 화를 내기 일쑤다. 반응의 긍정/부정 여부는 좀 헷갈리지만, 아무튼 우리는 더 빠르고 더 쾌적한 인터넷 서비스를 원하고 있다. 이를 만족시키기 위해 기가 인터넷보다 10배 더 빠른 10Gbps 인터넷 서비스가 준비 중이다.

단순 계산으로 보면, 1GB 용량의 파일을 다운로드 받을 때 100Mbps 회선으로는 1분 20초가 걸리고, 1Gbps 회선을 이용하면 8초가 걸린다. 10Gbps 속도의 회선으로 1GB 파일을 다운로드 받으면 0.8초, ‘다운로드 받으시겠습니까?’의 확인 버튼을 누르고 마우스에서 손을 떼면 완료된다. 서비스 상태와 저장장치의 쓰기 속도에 따라 속도가 달라지겠지만, 45GB 용량의 블루레이 원본 파일을 받는 데 소요되는 최소 시간은 36초다. 현재의 100Mbps 사용자들에게는 희소식을 넘어 신의 손길처럼 느껴질 성능이다.

원래는 10Gbps 서비스에 필요한 장비들 대부분이 외산이었다. 지난 2014년 말 한국전자통신연구원(ETRI)에서 관련 네트워크 장비의 국산화에 성공했는데, 이 장비는 기존의 광케이블 형태에서 광, 회선, 패킷 장비로 구분됐던 것을 하나로 통합한 3.2TB급 광 캐리어 이더넷 시스템이다. 덕분에 네트워크 망 구성의 주요 장비를 국산화할 수 있게 됐고, 차후 5G 이동통신망이나 클라우드 서비스 등에서도 위력을 발휘할 수 있을 것으로 예상된다.

10Gbps 속도를 처리할 수 있는 Cat7 케이블. 600Mhz의 대역폭으로 초당 1.25GB의 전송 속도를 견뎌 준다.

10Gbps라 해서 모든 장비가 바뀌는 것은 아니고, 이더넷 포트의 형태도 같다. 그러나 이 속도를 제대로 전달해 줄 수 있는 케이블은 따로 있다. 지금 사용 중인 이더넷 케이블을 유심히 보면 대부분 ‘Cat5e’라고 새겨져 있을 것이다. 현재 1Gbps 속도까지 커버할 수 있는 것은 Cat5e(Category 5 enhanced)와 Cat6·7 케이블인데, 사실 100Mbps까지 지원한다고 알려진 Cat5 케이블도 20~30m 이내의 짧은 거리에선 기가비트 인터넷 전송에는 큰 문제가 없다.

하지만 10Gbps 정도 되면 전송 장비 뿐 아니라 연결 케이블도 Category 7(Cat7)으로 진화해야 한다. 10Gbps를 공식 지원하는 규격인 Cat7 케이블은 4개의 케이블 페어가 각각 알루미늄 실드로 차폐 구성돼 있고, 4쌍의 케이블을 다시 편조 실드로 감싸 외부 간섭을 거의 완벽하게 차단한 구조다. 현재 많이 사용되는 Cat5e 케이블에 비해 은박 실드가 많이 들어가 제작이 어렵고, 가격도 Cat6 대비 두 배 가량 비싸다.(비싸봤자 5M짜리 케이블 가격이 1만 원대 초반이다) 아직은 1Gbps 서비스도 안정적인 단계가 아니지만, 3년 이내에는 시범적으로 10Gbps 서비스가 국내에 적용될 수 있을 것이다.

디스플레이: HDMI 2.0 → DisplayPort 1.3
UHD를 넘어 8K 7680x4320, 4K 3D까지

기자가 사용 중인 모니터는 2K 2560x1440 해상도의 32인치 제품이다. 사실 비슷한 가격에 4K UHD 해상도를 지원하는 제품도 있었지만, 4K 콘텐츠 자체가 게임 이외에는 거의 전무한 수준일뿐더러, 게임도 4K에서 제대로 구현하려면 PC 성능이 꽤나 높아야 한다. 기자의 PC 성능과 현재의 환경을 봤을 때, 향후 2년여 정도는 2K 해상도로 충분할 듯하다.

하지만 디스플레이 기술은 4K를 넘어 8K까지 거론되고 있다. 8K는 1920x1080 크기의 FHD 화면을 16개 나열한 크기로, 정식 해상도는 7680x4320이다. 4K 해상도의 두 배가 아니라 4배이니, 크기만으로 본다면 32인치 4K 모니터를 2x2 배열해 같은 크기로 압축해야 8K가 된다. 32인치 화면도 4K 해상도를 네이티브로 보려면 눈이 아려오는데, 같은 크기에 8K가 구현되면 아마 시력을 떨어뜨리는 반대 개념의 안경이라도 써야 하지 않을까?

현재 가장 많이 사용되는 디스플레이 연결 단자인 DVI와 HDMI는 2K 해상도까지가 한계다. HDMI는 음성 신호도 함께 전달할 수 있어 DVI를 대체할 인터페이스로 꽤 오래 자리를 지켜 왔는데, 4K 해상도가 점점 파이를 넓혀 가면 조금씩 자리를 내주게 될 듯하다.(적어도 2017년까지는 괜찮겠지만) 4K 해상도 구현에는 HDMI 2.0, 혹은 DisplayPort(이하 DP)가 필요한데, DP는 오디오 업체들이 개발한 HDMI에 대한 대항마 개념으로 PC 업체들이 손잡고 2006년 처음 만들어졌다. 이후 2012년 1.2 버전으로 업데이트되며 최대 21Gbps가 넘는 대역폭을 지원하게 됐고, 4K를 비롯해 3D 영상의 구현도 가능해졌다.

그리고 지난 2014년 DP 1.3 규격이 발표됐다. 1.3은 8.1Gbps 대역폭을 가진 레인이 4개 결합돼 최대 32.4Gbps를 지원한다. 이 케이블 하나로 4K 모니터 2대를 동시에 출력하는 것도 가능해진다. 아직 4K도 제대로 활용하지 못하는데 8K를 언급하는 것은 시기상조다. 하지만 2018년 평창 동계올림픽에서 8K 영상을 시범적으로 방송한다는 것이 알려지며, 주요 TV 제조사들이 8K TV의 출시를 예고하고 나섰다. 솔직히 국내 방송이 아직도 1080i 수준인 것을 감안하면 2020년에도 네이티브 4K 방송이 될 것이라고 예측하기 어렵지만, 적어도 8K 모니터와 그 해상도를 체험할 수 있는 날은 그리 멀지 않은 것 같다.

세대교체를 기다리는 중
PCI Express 4.0

그래픽카드 장착 슬롯으로 가장 잘 알려진 PCI Express(이하 PCIe)는 2010년 발표된 3.0 버전이 8GT/s의 비트율과 레인 당 985MB/s의 대역폭을 제공한다. 현재 메인보드마다 PCIe 3.0 x16 슬롯이 기본 지원되며, 고가의 메인보드일수록 같은 성능의 포트가 여러 개 지원돼 그래픽카드의 SLI/CrossFire가 가능해진다. 2011년에 3.0의 두 배인 16GT/s의 비트율을 지원하는 4.0 버전이 공개됐는데, 전력 최적화 등의 기술이 계속 추가되고 있고, 최종 사양은 2017년경 발표될 것으로 예상된다.

Thunderbolt 3

인텔과 애플이 협력해 2009년 개발한 인터페이스 ‘썬더볼트’는 2011년 출시된 맥북 프로에 적용되며 이름을 알렸다. USB 포트의 변형을 거부당한 뒤 디스플레이포트로 변경한 썬더볼트는, 첫 버전부터 10Gbps 전송이 가능하다고 해 관계자들을 놀라게 했다. 그리고 2013년 발표된 썬더볼트 2는 10Gbps 채널 2개를 합쳐 총 20Gbps 전송 속도를 달성했다고 발표했다. PC 메인보드에서 잘 채택하지 않아 보급은 느리지만, 성능만큼은 사용자들 대부분이 확신하고 있다.

지난 2015년 발표된 썬더볼트 3는 아직 적용된 하드웨어가 없는데, 전송 속도를 다시 2배 끌어올려 40Gbps를 전송할 수 있고, 4K 디스플레이 2개나 5K 디스플레이 1개를 연결할 수도 있으며, 100W의 전원 공급까지 가능하다. 썬더볼트 3 덕분에 새로운 플랫폼인 외장 그래픽카드의 발표가 이어지며 새로운 시장 형성도 예고하고 있다. 현재 DELL에서 썬더볼트 3를 적용한 노트북 ‘XPS 13’이 출시돼 있다.

정환용 기자 다른기사 보기