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Nikkei X-TECH_2020.4.23

소니 및 도요타가 구상에 참여한 NTT ‘IOWN’의 정체
탈(脫) IP로 GAFA에 대항

모든 정보 처리 기반에 광기술을 도입해 2030년대의 실용화를 목표로 하는 NTT의 ‘IOWN’ 구상이 구체적으로 가동되기 시작했다. 소니 및 미국의 인텔과 공동으로 설립한 IOWN(Innovation Optical and Wireless Network)의 실현을 목표로 하는 업계 단체 ‘IOWN Global Forum’은 금년 4월 24일, 사양 책정을 위한 논의를 시작한다. 이에 앞서 공표한 구상 문서에서는 인터넷의 표준 프로토콜인 ‘TCP/IP’부터 서버인 아키텍처까지를 쇄신하려는 야심적인 계획을 엿볼 수 있었다.

“IOWN을 통해 통신업계와 컴퓨터업계에 걸친 인프라의 거대한 패러다임의 전환이 일어날 것이다”. IOWN 구상을 추진하는 NTT소프트웨어이노베이션센터의 가와지마(川島) 소장은 이렇게 강조한다.

NTT는 2019년 여름, 사와다(澤田) 사장의 관심 프로젝트로서, 네트워크에서 단말기까지의 정보 처리에 광기술을 이용하는 IOWN 구상을 발표했다. 에너지 효율성이 높고 정보의 전달 속도가 빠른 광기술을 모든 분야에 활용함으로써 현재의 전자회로에 비해 100분의 1의 저소비 전력을 실현하는 것을 목표로 한다. 사이버 공간에 현실 공간과 동일한 모델을 만드는 ‘디지털 트윈’의 실현도 IOWN 구상에서 시야에 두고 있다.

-- ‘TCP/IP를 공통 레이어로 한 방법에는 한계 있어 --
IOWN Global Forum이 공표한 구상서의 내용을 살펴보면 IOWN이 현재의 TCP/IP를 중심으로 한 네트워크 기반부터 물리적 서버를 기반으로 한 컴퓨팅 기반까지를 쇄신한다는 장대한 계획이라는 것을 알 수 있다.

“TCP/IP를 공통 레이어로서 다양한 데이터를 연결하는 현재의 방법은 비욘드5G(5G 이후) 시대에는 한계가 있다. 데이터 중심(Data-Centric) 형태로 전환해나갈 필요가 있다”라고 가와지마 소장은 말한다.

IOWN이 상용화를 목표로 하는 비욘드5G 시대에는 모든 사물에 센서나 및 카메라가 설치되어 네트워크를 경유해 클라우드로 데이터를 분석. 사회 과제를 해결하는 움직임이 추진될 것이다. 영상은 현재의 30프레임/초 정도에서 120프레임/초로 전환되는 등 높은 프레임 속도화가 추진, 사람의 눈으로는 판별할 수 없는 이상도 AI가 감지할 수 있게 되는 것이다.

클라우드에서 이상이 감지되었을 경우, 현장에 결과를 피드백 하는 케이스도 많다. “이럴 경우, 현재의 TCP/IP를 이용하면 패킷의 왕복 시간으로 1초 미만이 되는 것은 어렵다”(가와지마 소장). TCP/IP 프로토콜(Protocol)은 송신에 실패했을 경우, 패킷을 재송신한다. 이러한 시스템이 인터넷의 신뢰성을 높이는데 도움이 된다. 그런 반면, 빈번한 재송신 때문에 패킷의 지연이 어쩔 수 없이 발생될 수 밖에 없다.

IOWN에서는 TCP/IP를 대체할 수 있는 고속통신이 가능한 프로토콜을 책정하는 것 외에도 다양한 센서 데이터를 효율적으로 빠르게 교환할 수 있는 기반을 만들었다.

“세션을 수립하고 수신인을 지정해 정보를 교류하는 기존의 방법이 아닌, Pub/Sub(발행-구독) 모델이라고 불리는 방법을 응용. AI의 인스턴트 메신저와 같은 데이터 교환 시스템을 만들 것이다”라고 가와지마 소장은 말한다.

Pub/Sub 모델이란, 메시지 수신을 원하는 수신자가 사전에 원하는 구독 주제를 설정. 이와 관련된 토픽이 발생된 순간에 메시지가 즉시 전송되는 시스템이다. “이 시스템을 이용해 센서 데이터를 실시간으로 교환할 수 있는 허브와 같은 기반을 구축할 예정이다. 고속통신이 가능한 프로토콜로 연결하거나 기존의 TCP/IP로도 연결하도록 할 예정이다”(가와지마 소장).

-- 서버도 기능 별로 최적 분리 --
IOWN이 목표로 하는 패러다임 전환은 서버의 아키텍처 쇄신도 포함하고 있다. “클라우드 컴퓨팅이 대세인 지금도 클라우드 이전에 설계된 블록 단위 서버를 증설하면서 인프라를 구축하고 있다. 소비전력을 낮추기 위해 디스어그리게이티드 컴퓨팅(Disaggregated Computing)을 추진할 필요가 있다”(가와지마 소장).

‘디스어그리게이티드 컴퓨팅’이란 서버를 구성하는 CPU와 메모리, 보조기억장치 등을 분리. 어플리케이션에 맞춰 동적으로 리소스를 조합해 효율적인 이용을 실현하는 방법이다.

NTT는 전자회로와 광디바이스를 효율적으로 융합시킬 수 있는 기술을 개발하고 있다. 모듈 간의 데이터 전송 처리를 빛으로 대체함으로써 “최종적으로 지금까지의 100분의 1의 소비전력을 달성할 수 있도록 하겠다”(가와지마 소장)라고 한다.

IOWN이 저소비 전력을 중시하는 이유는 AI 처리가 추진되면 추진될수록 소비전력이 높아지기 때문이다. “우리들의 경험 상 HD영상을 AI로 분석하면 백열전구 1개 분에 해당하는 10~15W의 소비전력이 발생한다. 가로등에 감시카메라를 설치해 AI로 영상을 분석하는 것은 전력 소비 측면에서 또 하나의 백열전등을 설치하는 것과 같다. 이대로는 전력 부담이 크다”(가와지마 소장).

디스어그리게이티드 컴퓨팅은 리소스의 사용 효율이 높지만, 메모리 관리 방법부터 OS를 포함한 모든 것을 새로운 형태로 다시 만들 필요가 있어 기존 업계에 대한 큰 도전이라고도 할 수 있다.

-- 마이크로소프트도 가입, GAFA 대신할 새로운 흐름을 만들 수 있을까? --
IOWN Global Forum은 향후의 로드맵을 공표했다. 3단계에 걸쳐 사양 책정을 추진. 제 1단계는 2021년 12월까지로, ‘릴리즈 1’이라고 하는 최초의 IOWN 관련 기술의 아키텍처를 책정한다. 2023년 6월까지가 제 2단계로, 릴리스 1의 상세 사양을 책정하고 이와 동시에 차기 사양인 ‘릴리스 2’의 아키텍처를 굳건히 한다. 2024년 12월까지가 제 3단계로, 릴리스 2의 상세 사양을 책정한다.

이와 같은 IOWN Global Forum의 스케줄에 앞서 NTT는 포럼에 제안하기 위한 기술개발을 앞당겨 추진할 예정이다. 예를 들어 데이터 중심의 기반 기술에 대해서는 2021년 중에, 디스어그리게이티드 컴퓨팅에 대해서는 2023년에 참조할 수 있는 기술 사양을 개발한다.

IOWN Global Forum에 참가하는 기업도 늘어나고 있다. 소니, 인텔에 이어 새롭게 마이크로소프트와 NEC, 후지쓰, 대만의 중화전신(中華電信) 등 새롭게 6개 사가 가입했다. 이외에도 전세계 약 170개 사가 관심을 보이고 있으며 도요타자동차도 가입을 위한 절차를 추진 중이라고 한다.

IOWN가 세계의 흐름을 만들 수 있을지 여부는 전세계 주력 기업들이 IOWN이 목표로 하는 새로운 인프라를 얼마만큼 도입하는가에 달려있다. GAFA는 하이퍼스케일러(Hyperscaler)로서 압도적인 IT인프라의 구매력을 원천으로 IT기술을 리드하고 있다. 기업과의 연대를 더욱 추진해 전세계의 많은 기업들에게 이익이 되는 기술을 신속하게 제안하는 것이 IOWN의 성패를 좌우할 것이다.

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