800G 이더넷: 네트워킹의 새로운 표준

슈퍼 이더넷 및 고속 데이터 센터와 같은 혁신적인 기술의 발전으로 네트워크 업계는 더 빠르고 효율적이며 확장 가능한 솔루션에 대한 수요 또한 빠르게 증가했습니다. 이러한 배경에서 800G 이더넷은 대역폭을 크게 늘리고 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 혁신적인 기술로 부상했습니다. 800G 이더넷은 통신 네트워크에 혁명을 일으키고 머신 러닝 및 클라우드 서비스와 같은 최첨단 애플리케이션을 지원할 것입니다. 본 글에서는 XNUMXG 이더넷이 미래 지향적인 확장성을 지원하고 미래 초연결 세상의 기반을 마련하는 방식을 심층적으로 살펴봅니다.

800G 이더넷이란 무엇입니까?

800G 이더넷은 현대 통신의 요구를 충족하도록 설계된 고속 네트워크 기술로, 초당 800기가비트(800Gbps)라는 놀라운 데이터 전송 속도를 자랑합니다. 이 속도는 이전 세대 400G 이더넷의 두 배에 달하며, 데이터 센터, 클라우드 서비스 및 고대역폭 애플리케이션에 대한 강력한 지원을 제공합니다.

8개의 채널을 통해 작동하며, 각 채널은 100Gbps의 속도로 전송합니다. 이는 이전 세대 PAM50 신호의 채널당 4Gbps에 비해 두 배 빠른 속도입니다. 이러한 고속 전송 기능을 통해 800G 이더넷은 대규모 데이터 센터 및 클라우드 환경에서 더 높은 처리량과 향상된 네트워크 성능을 달성하여 데이터 통신을 더욱 빠르고 효율적으로 수행할 수 있습니다.

800G 이더넷 구현은 고속 데이터 전송을 지원할 뿐만 아니라 저전력 설계를 통해 에너지 효율을 향상시키는 고급 네트워크 하드웨어와 광 모듈을 기반으로 합니다. IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)는 다양한 공급업체의 장비 간의 원활한 상호운용성을 보장하기 위해 800G 이더넷 표준화를 담당하고 있습니다. 이 표준화 과정은 통합되고 효율적인 글로벌 네트워크 구축에 매우 중요합니다. 이 과정을 통해 800G 이더넷은 다양한 애플리케이션 시나리오에서 최대의 잠재력을 발휘할 수 있습니다.

800G 이더넷의 장점

800G 이더넷은 차세대 워크로드를 지원하는 데 필요한 높은 대역폭, 낮은 지연 시간, 그리고 확장성을 제공하는 획기적인 기술입니다. 오늘날 급변하는 기술 환경에서 800G 이더넷의 주요 이점은 다음과 같습니다.

• 초고대역폭: 800G 이더넷은 최대 800Gbps의 전송 속도를 제공하며, 이는 400G 이더넷의 두 배입니다. 이처럼 초고속 대역폭은 대규모 데이터 세트의 전송 요구를 쉽게 충족할 수 있으며, 특히 인공지능 학습, 고성능 컴퓨팅(HPC), 실시간 데이터 분석, 대규모 스토리지와 같은 시나리오에 적합합니다. 예를 들어, AI 모델 학습은 일반적으로 단시간 내에 TB급 데이터를 처리해야 합니다. 800G 이더넷은 데이터 전송 시간을 크게 단축하고 컴퓨팅 효율성을 향상시킬 수 있기 때문에 AI 학습에 이상적입니다.

• 저 레이턴시: 800G 이더넷은 RoCEv2(RDMA over Converged Ethernet) 및 PFC(Priority Flow Control)와 같은 고급 네트워크 기술을 결합하여 네트워크 지연 시간을 크게 단축합니다. RoCEv2는 이더넷을 통한 원격 직접 메모리 액세스(RDMA)를 구현하여 CPU의 처리 오버헤드를 우회하여 초저지연 데이터 전송을 구현합니다. 이는 자율주행, 금융 거래, 실시간 AI 추론과 같이 시간에 민감한 애플리케이션에 필수적이며, 빠른 데이터 처리 및 응답을 보장합니다.

• 높은 확장 성: 800G 이더넷은 뛰어난 확장성을 갖추고 있어 데이터 센터의 역동적인 확장과 향후 기술 업그레이드를 지원할 수 있습니다. 모듈형 아키텍처를 통해 기업은 핵심 장비를 교체하지 않고도 네트워크 용량을 점진적으로 확장하여 증가하는 비즈니스 요구에 적응할 수 있습니다. 이러한 확장성은 기업의 초기 투자 비용을 절감할 뿐만 아니라 향후 수년간 네트워크 인프라의 지속적인 가용성을 보장합니다.

• 개방형 표준 및 상호 운용성: 800G 이더넷은 개방형 네트워크 표준을 기반으로 하며 다양한 공급업체의 장비 간 원활한 상호운용성을 지원합니다. InfiniBand와 같은 독점 네트워크와 비교할 때, 이러한 개방성은 특정 공급업체에 종속될 위험을 줄이고 기업이 필요에 가장 적합한 하드웨어와 소프트웨어를 유연하게 선택할 수 있도록 합니다. 동시에 개방형 표준은 기술 혁신과 시장 경쟁을 촉진하여 비용을 더욱 절감합니다.

• 비용 효율성 : 800G 이더넷은 초기 투자 비용이 높을 수 있지만, 장기적으로는 총소유비용(TCO)을 크게 절감할 수 있습니다. 개방형 표준과 상용 구성 요소를 활용함으로써 800G 이더넷은 하드웨어 조달 비용과 유지 보수 비용을 절감합니다. 또한, 높은 대역폭과 낮은 지연 시간 특성은 데이터 센터의 운영 효율성을 향상시키고, 에너지 소비와 운영 비용을 절감하여 기업의 투자 수익률(ROI)을 높여줍니다.

• 강력한 네트워크 관리 및 자동화: 800G 이더넷은 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN)과 같은 고급 네트워크 관리 기능을 지원합니다. SDN 기술은 네트워크 관리자가 중앙 집중식 제어 및 동적 구성을 통해 네트워크 리소스 할당을 최적화하고 네트워크 유연성과 응답성을 향상시킬 수 있도록 지원합니다. 또한, 800G 이더넷은 AI 기술과 결합하여 지능형 네트워크 최적화 및 장애 예측을 구현하여 네트워크 안정성과 성능을 더욱 향상시킬 수 있습니다.

• 미래 지향적 호환성: 800G 이더넷은 현재의 고성능 컴퓨팅 요구를 충족할 뿐만 아니라 향후 기술 개발에도 지원합니다. 예를 들어, 차세대 네트워크 기술(예: 1.6Tbps 이더넷) 및 새로운 애플리케이션(예: 양자 컴퓨팅, 엣지 컴퓨팅)에 원활하게 연결할 수 있습니다. 이러한 미래 지향적인 설계 덕분에 기업은 기술 업그레이드 시 기존 인프라를 대규모로 교체할 필요가 없어 향후 업그레이드 비용을 절감할 수 있습니다.

• 향상된 보안: 데이터 전송 속도가 증가함에 따라 네트워크 보안 위험도 증가합니다. 800G 이더넷은 종단 간 암호화, 제로 트러스트 아키텍처, 실시간 네트워크 모니터링과 같은 첨단 보안 기술을 통합하여 데이터 전송 보안을 강화합니다. 이러한 조치는 데이터 유출 및 사이버 공격을 효과적으로 방지하여 특히 인공지능 학습 데이터 및 중요 비즈니스 애플리케이션을 처리할 때 민감한 정보의 보안을 강화할 수 있습니다.

• 친환경 데이터 센터 지원: 800G 이더넷은 에너지 효율 최적화를 염두에 두고 설계되었습니다. 효율적인 칩 기술과 고급 냉각 솔루션을 통해 800G 장치는 높은 대역폭을 제공하면서도 에너지 소비를 줄일 수 있습니다. 이는 특히 지속 가능한 개발에 대한 전 세계의 관심이 높아지고 있는 상황에서 친환경 데이터 센터 구축에 매우 중요합니다.

• 단순화된 네트워크 아키텍처: 800G 이더넷은 여러 개의 저속 링크를 하나의 고속 링크로 통합하여 네트워크 아키텍처를 단순화합니다. 이러한 통합은 배선의 복잡성과 장치 수를 줄일 뿐만 아니라 네트워크 관리의 어려움과 비용을 절감합니다. 동시에 간소화된 네트워크 아키텍처는 시스템의 안정성과 유지 보수성을 향상시킵니다.

800G 이더넷: 엄청난 데이터 수요를 충족하는 솔루션

인공지능과 머신러닝 기술의 급속한 발전으로 데이터 양이 폭발적으로 증가했습니다. 예를 들어, GPT-1에서 GPT-4로 대규모 인공지능 모델을 훈련할 때 모델 매개변수 수는 110억 500천만 개에서 3.5천억 개로 급증했으며, 가까운 미래에 20,000조 개를 넘어설 것으로 예상됩니다. 이처럼 방대한 양의 데이터는 네트워크의 전송 용량에 엄청난 부담을 줍니다. 연구 기관인 Trend Force는 GPT-100 규모의 대규모 모델이 NVIDIA의 A800 그래픽 카드를 사용하여 훈련 데이터를 처리하려면 XNUMX만 개의 GPU가 필요하다고 지적했습니다. 이 경우 기존 네트워크 기술로는 이러한 요구를 충족하기 어려우며, 초고속 대역폭과 전송 속도를 갖춘 XNUMXG 이더넷이 이러한 과제를 해결하는 이상적인 선택이 되었습니다.

대규모 컴퓨팅 클러스터의 슈퍼컴퓨팅 센터에서 컴퓨팅, 스토리지, 그리고 네트워크 전송은 첨단 컴퓨팅을 구성하는 세 가지 핵심 링크입니다. 어떤 링크에서든 지연이 발생하면 전체 시스템 성능에 심각한 영향을 미칩니다. 따라서 클라우드 서비스 제공업체는 시스템의 전송 병목 현상을 해결하고 컴퓨팅 리소스를 최대한 활용하여 전반적인 컴퓨팅 효율성을 향상시키기 위해 800G 이더넷을 적극적으로 도입했습니다.

기술 아키텍처 및 표준 사양

800G 이더넷 사양은 기존 기술과의 호환성을 충분히 고려하여 설계되었습니다. 106개의 2Gb/s 채널과 119xClause400PCS(800G 표준)를 사용하여 800Gb/s로 동작하는 단일 MAC을 연결합니다. 이 아키텍처는 두 개의 400GPMD(예: 두 개의 400GBASE-DR4 모듈)를 통해 8G 인터페이스를 생성할 수 있지만, 사양 준수를 위해서는 적절한 편차 관리가 필요합니다. 또한, 이 아키텍처는 106.25×8G 또는 그보다 느린 구성과 같은 느린 인터페이스도 지원할 수 있지만, 여전히 106.25×XNUMXG 구현에 중점을 두고 있습니다.

800Gb/s 기능은 두 개의 400Gb/s 물리 코딩 하위 계층(PCS)을 활용하여 구현됩니다. 이 두 하위 계층에는 통합된 순방향 오류 정정(FEC)이 포함되어 있으며 각 하위 계층은 106.25개의 802.3400G 채널을 지원합니다. IEEE16Gb/s 표준은 다중 채널 분배(MLD) 기술을 사용하여 단일 미디어 액세스 제어(MAC) 채널의 데이터를 800개의 PCS 채널로 분배합니다. 800G 표준에서는 400Gb/s로 확장된 MAC과 두 개의 수정된 8Gb/s PCS를 사용하여 100x32G 채널을 관리합니다. 이러한 방식으로 총 2개의 PCS 채널(16G 표준의 400x544,514)이 존재하며, 이 채널 모두 400G 표준에 정의된 RS(XNUMX)FEC를 사용합니다.

MLD 스트라이핑 프로세스의 핵심은 각 가상 채널에 고유한 정렬 마커(AM)를 사용하는 것입니다. 400Gb/s의 경우, AM은 163,840x257b 블록마다 스트라이핑된 데이터 스트림에 삽입됩니다. 800Gb/s에서는 각 400G 스트림에 대해 동일한 간격으로 이 프로세스가 계속되지만, 800Gb/s 스트림의 적절한 동기화를 보장하고 400Gb/s 포트와의 정렬 오류를 방지하기 위해 두 배 더 많은 AM이 삽입 및 수정됩니다. 802.3ck 표준은 칩-모듈(C2M) 및 칩-칩(C2C) 인터페이스를 관리하며, 채널당 106.25G를 실행합니다.

산업 환경을 재편하는 힘

800G 이더넷의 등장은 의심할 여지 없이 다양한 산업에 큰 영향을 미칠 것이며, 특히 방대한 양의 데이터를 처리해야 하는 산업에 큰 영향을 미칠 것입니다.

통신 분야에서는 서비스 품질 저하 없이 더 많은 고객 부하를 지원하여 증가하는 통신 수요를 충족할 수 있습니다. 금융 기관은 실시간 거래에 의존하며, 800G 이더넷은 이러한 기관이 대량의 데이터를 더 빠르고 안전하게 처리하여 거래 효율성과 위험 관리 역량을 향상시킬 수 있도록 지원합니다. 엔터테인먼트 산업에서는 고화질 비디오 스트리밍 및 온라인 게임 플랫폼이 800G 이더넷이 제공하는 지연 시간 단축 및 대역폭 증가의 이점을 크게 누리게 되어 사용자에게 더욱 원활하고 몰입감 넘치는 경험을 제공할 수 있습니다.

의료 산업 또한 변화를 겪을 것입니다. 800G 이더넷은 소스에서 분석 플랫폼으로 대규모 데이터 세트를 빠르게 전송하여 데이터 처리를 가속화할 수 있습니다. 예를 들어, 의료 기관은 이러한 네트워크를 사용하여 수많은 환자의 의료 기록을 분석하여 진단 및 치료 결과를 개선할 수 있습니다. 자율주행차는 정밀한 위치 파악 및 환경 인식을 위해 고해상도 지도와 센서 데이터에 의존하며, 800G 이더넷 기술은 더 빠른 데이터 전송을 지원하여 자율주행 시스템의 안전성과 신뢰성을 향상시킵니다.

또한, 기업들이 인공지능과 머신러닝 기술을 점점 더 많이 도입함에 따라 더 빠르고 효율적인 네트워크에 대한 수요는 더욱 증가할 것입니다. 800G 이더넷은 이러한 과제를 해결할 준비가 되어 있으며, 기업들이 네트워크 제약 없이 최첨단 기술을 최대한 활용할 수 있도록 지원합니다. XNUMXG 이더넷은 기업 디지털 혁신의 핵심 동력이 될 것이며, 치열한 시장 경쟁에서 기업이 두각을 나타낼 수 있도록 지원할 것입니다.

요약

800G 이더넷은 단순히 더 빠른 네트워크 솔루션을 넘어 차세대 디지털 인프라의 핵심 구성 요소입니다. 데이터 센터, 기업, 서비스 제공업체가 지속적으로 확장됨에 따라, 급변하는 기술 환경에 발맞추기 위해 800G 이더넷 도입은 필수적입니다. 지금 800G 이더넷에 투자함으로써 기업은 향상된 성능, 에너지 효율성, 확장성의 이점을 누리는 동시에 미래에 어떤 일이 닥쳐도 완벽하게 대비할 수 있습니다.