최근 많은 영역에서는 비디오 월(Wall) 기술을 응용해 업무를 수행함으로써 업무 효율을 높이고 다양한 기회를 창출하고 있다. 비디오 월(Wall) 제어기술은 스포츠, 엔터테인먼트, 쇼핑 등을 위한 공공장소에서 사용되는 디지털 사이니지(Digital Signage)에서부터 군사작전, 전력·에너지 관리, 공장 자동화, 교통 관리, 안전 점검, 감시 등의 중대한 임무를 수행하는 제어실에 이르기까지 넓은 범위에 활용되며, 정보에 대한 신속하고 정확한 접근 가능성을 기반으로 즉각적인 시각화, 광범위한 협력, 적극적인 상황 대응과 효율적인 의사 결정을 가능하게 한다.

어드밴텍 켄 린(Ken Lin) 판매관리자

대량 고속 수송(Mass Rapid Transit) 제어실을 예로 들어보자. 제어실용 화면 표시 시스템은 매트록스 무라(Mura) MPX 입·출력 그래픽 카드를 여러 개 장착하는 신세대형 비디오 월 제어기의 장점을 이용해, 고기능의 대형 비디오 월(Wall)을 만들어 각종 소스로부터 VGA나 DVI 방식으로 공급되는 비디오 및 데이터 정보를 표시한다. 이러한 소스에는 작업자용 맵 구동 워크스테이션, 자동 기차 감독(Automatic Train Supervision), 자동 기차 보호(Auto matic Train Protection), 자동 기차 운행(Automatic Train Operation) 프로그램이나 승객 정보 시스템(Passenger Information System), 플랫폼 실시간 CCTV, 셋톱박스 HDMI(BOX HDMI) 등이 있다. 다수의 모니터로 구성된 대형 비디오 월은 빠르게 변화하는 조건에 대응해 쉽게 조작할 수 있는 가상 데스크톱을 제공한다. 대량 고속 수송 제어실에 사용되는 화면 표시 시스템은 상황 인지력을 강화함으로써 교통 관리 영역에서 안전성과 효율성을 향상시키는 매우 중요한 요소로 기능할 수 있다.

비디오 월 응용에서 핵심을 이루는 요소는 컴퓨터 시스템, 즉 비디오 월 제어기에 꽂는 한 개나 그 이상의 입·출력 그래픽 카드다. 비디오 월 제어기의 기능은 모니터에 띄울 각종 비디오 소스를 찾아내 일반적 포맷 형태로 바꾸고 비율을 조정해 비디오 월 매트릭스 전체에 펼쳐 보이는 것이다.

앞서 언급했던 것처럼, 군 사령부나 원자력발전 제어실처럼 중대한 임무가 수행되는 환경에서 사용되는 비디오 월이 많다. 비디오 월 제어기의 플랫폼에 사용되는 컴퓨터 시스템은 일반적인 상업용 컴퓨터가 아닌, 비디오 월을 여러 상황에 적용하는 것을 고려해 특별하게 설계된 견고하고 안정적이며 신뢰할 수 있는 산업용 컴퓨터다.

다시 말해, 우수한 기능을 갖춘 비디오 월을 제작하기 위해서는 강력한 비디오 카드와 신뢰할 만한 산업용 컴퓨터를 결합해야 한다. 이를 위해 디스플레이 솔루션 분야에서 세계를 주도하는 혁신 기업인 매트록스 그래픽과 세계적 IPC 제조사인 어드밴텍이 협력했다.

어드밴텍의 서버급 IPC에 의해
구동되는 매트록스 무라(Mura) MPX
어드밴텍과 매트록스는 제휴를 통해, 매트록스의 무라 MPX 그래픽 카드를 적용하도록 설계되고 인증받은 비디오 월 제어기 시리즈를 개시해 시장 점유율을 지속적으로 확장하기 위해 노력하고 있다. 새로운 개발품의 브랜드명은 어드밴텍 비디오 서버(AVS)가 될 예정이며, OEM과 시스템 통합자 측이 디지털 사이니지(Digital Signage), 공정 및 시스템 제어실, 보안·감시 모니터링을 비롯한 다양한 시장에 공급할 비디오 월 솔루션을 제작하게 할 것이다.

양사가 협력한 덕분에, AVS 제품을 구입하는 비디오 월 시스템 통합자는 무라 MPX 카드의 호환성을 걱정하지 않아도 좋다. AVS 제품은 매트록스 실험실로부터 호환성을 인증받았기 때문이다. 어드밴텍은 제품 공급 이외에도 세계 각지에 배치된 서비스센터를 통해 시스템 통합, 기술 지원, 물류 관리와 관련해 최상의 서비스를 제공한다. 시스템 통합자들은 이러한 장점을 이용해 비용을 절감하고 부가가치를 최대화하는 활동에 주력할 수 있다.

젠(Gen) 2.0 PCI 익스프레스 x16 접속 인터페이스를 특징으로 하는 무라 MPX 시리즈는 하나의 카드에 각각 최대 네 개의 입력과 출력을 제공해 실시간으로 다양한 입력 소스를 찾아내 비율을 조정하고 교체하며, 배치시키고 비디오 월 매트릭스 전면에 영상을 띄우게 한다. 공급되는 비디오 소스에는 감시 카메라, 인공위성, 케이블 TV 셋톱박스, 컴퓨터, 블루레이 플레이어 등으로부터 받는 디지털 및 아날로그 신호가 모두 포함될 수 있다. 사용자는 상황별 요건에 맞춰 각 영상에 대해 한 개나 여러 개의 세션을 열거나, 하나의 스프레드 시트에 여러 개의 모니터가 포함되도록 넓히는 방식을 통해 유동성이 향상된 비디오 디스플레이 월을 구성할 수 있다.

매트록스의 파워데스크(PowerDesk) 소프트웨어는 비디오 월이 상황을 인식해 반응하며 유동적으로 레이아웃을 구성하게 할 만큼 강력하다. 작업자는 조작이 쉬운 그래픽 사용자 인터페이스를 이용해 상황적 맥락에서 중요한 몇몇 자료를 영상화하며 모니터 여러 대에 걸쳐 비치는 이미지를 확장하거나 최소화하고 모니터 전면 여기저기에 이미지를 옮길 수 있다. 뿐만 아니라 투영기를 디스플레이 장치로 사용한다면, 파워데스크의 모서리가 중첩되는 특성은 사용자로 하여금 엣지 블렌딩(Edge Blending) 기능을 갖춘 투영기 간에 겹쳐지는 여러 개의 픽셀을 손쉽게 조정해 끊김 없이 부드럽게 이어지는 완성도 높은 이미지를 만들게 해준다.

어드밴텍은 두 개부터 열 개가 넘는 다양한 슬롯 범위의 PCIe를 장착한 AVS 제품 시리즈를 개발해 왔다. 예를 들어, 두 개의 PCIe x16 슬롯을 장치한 AVS-290은 8개의 모니터에 상응해 최대 8개에 이르는 비디오 소스를 입력하고 영상을 출력하도록 허용하며 두 개의 무라 MPX 카드를 지원한다. 실제 공장 제어실의 시나리오를 이용해 이러한 과정을 실증하고자 한다면 두 개의 입력 소스를 감시 시스템인 NVR 기계에 연결하고, 다른 두 개를 생산 관리 소프트웨어를 구동하는 작업자용 워크스테이션에 연결하며, 나머지 네 개는 SCADA 소프트웨어를 구동하는 작업자용 워크스테이션에 연결한다. 출력된 정보는 즉각적으로 비디오 월에 표시된다.

설계의 주안점
앞서 언급했던 것처럼, 비디오 월 응용을 지원하는 컴퓨터는 일반 컴퓨터와 다르다. 품질을 인증받은 강력한 전용 비디오 월 제어기는 설계 수준과 관련해 다음 문제들을 처리해야 한다.

■ PCIe의 대역폭과 데이터 교환 등급에 관한 규정
비디오 월의 이미지가 확장되거나, 축소되거나, 또는 여러 개의 모니터를 지나 이동할 때 다수의 무라 MPX 카드 간에는 방대하고 일시적인 비디오 데이터 전송이 이뤄져야 한다. 특히 거대 규모의 비디오 월을 가동하는 고밀도 시스템의 경우, 여러 번의 입력과 출력이 조합해 발생하고 이러한 입력과 출력 간에는 엄청난 양의 데이터 교환이 이뤄진다. 예를 들어, 1080p의 HD 비디오 스트림은 0.5GB/초의 데이터 스루풋(Data Throughput)을 생성한다. 이러한 비디오 스트림 네 개가 무라 MPX 카드에 포착되고 다른 종류의 카드에 있는 네 개의 출력 포트를 통해 영상화될 때 카드 간(슬롯 간)에는 2.0GB/초의 데이터 전송이 일어난다. 비디오 월 제어기의 PCIe 슬롯은 충분한 대역폭뿐만 아니라 신속하고 원활하며 즉각적인 화면 표시를 가능케 하는 데이터 교환 등급을 갖춰야 한다.

대부분의 응용 시나리오에서 비디오 월 제어기는 세 개 이상의 무라 MPX 카드를 작동시켜야 하기 때문에, 어드밴텍의 AVS 전 제품은 CPU에서 이어지는 PCIe 레인(Lane)을 충분히 확보하고 PCIe 슬롯 간 데이터 교환율을 높은 수준으로 유지하기 위해 서버급 칩셋을 장착해야 한다. 모든 PCIe x16 슬롯은 최소한 젠 2.0 PCIe x8의 대역폭을 지원한다. 또한, BIOS는 여러 개의 GPU(한 개의 무라 MPX 카드는 최대 2개의 GPU를 보유한다)를 지원하고 카드 간 데이터 전송률을 최대화하기 위해 변경된다.

어드밴텍은 캐나다 몬트리올에 위치한 매트록스 본사에 모든 비디오 월 제어기의 프로토타입(Prototype)을 전송해 인증받는다. 매트록스 본사의 연구실에서는 전송된 프로토타입의 견고한 안정성과 호환성을 보증한다. 매트록스 카드를 작동시키는 어드밴텍 비디오 월 제어기는 지체 없이 비디오 월에 최대 1,080p의 입·출력 전력을 공급한다.

■ 열 발생 설계
여러 모니터 비디오 월을 가동하기 위해 컴퓨터 시스템에 다수의 그래픽 카드를 사용할 때, 소비되는 전력이 커지며 보드와 시스템 설계 수준에서 신중하게 처리해야 하는 시스템 과열 문제가 발생한다. 시스템 냉각 기능은 팬의 선택과 설치, 그리고 효과적인 섀시(Chassis) 내 기류 설계에 달려 있다.

일반적인 컴퓨터 마더보드에서 메모리 세트는 바닥과 평행하며, CPU, PCIe 확장 슬롯, 그리고 보드 위에 있는 다른 부품들과는 수직이 되도록 놓인다. 이것은 PCB 배선 작업 비용을 절감하며, 동시에 PCIe의 탐지가 더욱 수월하게 CPU에 도달하게 하기 위한 조치다.

그러나 비디오 월을 지원하는 고밀도 시스템의 경우에 환기는 우선적으로 고려해야 하는 요소다. 어드밴텍은 여러 개의 무라 MPX 카드를 작동시킬 때 시스템을 안정화하려는 목적에서, 메모리 슬롯을 머더보드의 PCIe 슬롯과 평행한 위치에 놓는 부품 장착 요구인 ‘랙 최적화 장착(Rack Optimized Placement)’을 적용해 CPU, 메모리, 마더보드의 주요 IC, 무라 MPX GPU의 온도를 효과적으로 낮춤으로써 섀시 기류와 냉각 기능의 효과를 극대화하고자 한다. 이것은 PCB 배선에 어려움을 주고, 필요한 배선 설치를 완료하기 위해 더 많은 PCB 층을 사용하게 만든다. 또한, 비디오 월 제어기가 여타의 IPC나 일반 컴퓨터보다 값비싸지는 이유 가운데 하나다. 그러나 과열로 인한 시스템 가동 중단이나 고장이 중대한 임무를 수행하는 비디오 월에 치명적일 수 있음을 고려한다면 상대적으로 비싼 가격에는 합당한 가치가 있다.

■ 원격 관리 기능
원격 제어와 감시는 시스템과 작동 상의 안정성을 유지하기 위해 중요한 부분이다. 컴퓨터 시스템의 작동에 문제가 발생하면, 온도, 전압, 팬 회전 속도 영역에서 이상을 알리는 신호가 뜬다. 원격 관리 기능은 작업자들이 네트워크 연결을 통해 시스템 안정성과 관련해 뜨는 이러한 상태 알림 신호를 실시간 점검하게 해 준다. 비디오 월 제어기는 대개 작업자가 항시 대기하지 않는 컴퓨터실에 설치되기 때문에, 비디오 월 관리자에게 상태 알림 신호는 특별히 중요한 기능이다.

작업자들은 비디오 월 제어기에 접근하기 위해 원격 컴퓨터를 이용하는 것 외에도 스마트폰, 아이패드, 노트북을 활용해 시스템 상태를 점검할 수 있다. 이를 통해 시스템의 전압이 불안정해지거나, 온도가 상승하거나, 팬 회전이 느려지는 것을 발견하면 작업자들은 즉각적으로 시스템을 수리할 수 있으며, 제때 보수가 이뤄진다면 치명적인 시스템 고장은 피할 수 있다.

원격 관리 기능은 서버급 IPC, 그 중에서도 특히 중대한 임무에 활용되는 IPC에 유용하다. 시스템에 비정상적인 상황이 발생하면 이러한 시스템은 이메일이나 휴대전화 메시지를 통해 작업자들에게 자동으로 국지적 경보를 알리거나, 경고나 통보를 전달한다.

원격 모니터링과 제어를 위한 기술이나 비즈니스는 크게 두 종류로 나눌 수 있다. 그 중 하나는 윈도 같은 운영 시스템 하에서 유틸리티나 애플리케이션 소프트웨어를 작동시키는 소프트웨어 기반의 인밴드(In-Band) 솔루션이고, 다른 하나는 마더보드나 인텔 PCH 칩셋에 내장된 임베디드 컨트롤러(Embedded Controller)에 위치한 개별 BMC 회로를 이용해 원격 관리자가 시스템 전력의 공급 여부, 휴면 상태, 고장에 상관없이 접근 가능하게 하는 하드웨어 기반의 아웃오브밴드(Out-of-Band) 솔루션(예 :  IPMI, iAMT)이다. 아웃오브밴드 솔루션을 이용해 관리자와 작업자는 원거리에서 시스템을 켜거나 끄거나 재가동할 수 있다. 시스템의 전원이 나가거나 OS가 휴면 상태일 때에도 이 작은 장치가 ‘켜짐’ 상태로 놓여 있는 한, 작업자는 인터넷을 통해 이 장치에 접근해 시스템 상태를 확인할 수 있다.

소프트웨어 기반 솔루션은 경제적 측면에서 확실히 소비자들에게 어필한다. 어드밴텍이 개발한 SUSI-엑세스(SUSI-Access) 원격 진단 소프트웨어가 모든 고객에게 무료로 제공되기 때문이다. 그러나 중대한 임무를 수행하는(Mission-Critical) 비디오 월의 경우에는 하드웨어 기반의 IPMI나 iAMT 솔루션을 적극 권장한다.

매트록스의 그래픽 인증
고기능 시스템을 갖춘 전자 장비를 제작하기 위해서는 설계의 우수성이 중요하다. 그리고 이러한 탁월한 기능성이 소비자의 신뢰를 받기 위해서는 면밀한 검증을 통해 인증받아야 한다.

매트록스와 어드밴텍 간의 협력 계획하에, 어드밴텍은 지금까지 자사가 개발한 모든 비디오 월 제어기의 프로토타입을 몬트리올에 위치한 매트록스 본사의 연구실로 보내 그 호환성과 안정성을 인증받아 왔다.

매트록스의 인증은 어드밴텍의 비디오 월 제어기에 전기적, 기계적, 열 발생의 측면에서 문제없이 매트록스의 그래픽 카드를 적용할 수 있으며, 기계적 혼선 없이 원활하게 카드가 장착되고, 과열 현상을 일으키지 않고 안정적으로 카드가 작동되며, 제어기의 모든 기능과 장점이 완벽하게 지원된다고 보증하는 것이다. 이러한 매트록스의 보증은 시장에서 일반 PC를 사거나 매트록스 인증을 받지 않은 IPC를 구입해 비디오 월의 그래픽 카드를 작동시키려 한다면 적용되지 않을 것이다.

어드밴텍의 기술 지원
어드밴텍은 IPC를 제조하고 공급하는 기업으로서, 세계 각지로 진출해 제품을 판매하고 서비스를 제공하며 이와 관련해 기술 지원 네트워크를 구축하고 있다. 어드밴텍은 비디오 월의 시스템 통합자들이 조립과 검사에 들이는 노력은 줄이고 배송에 더욱 주력하도록 하는 시스템 조합 서비스를 제공하고자 여러 나라에 지사를 설립해 왔다. 또한, 어드밴텍 시스템을 이용하는 모든 고객은 ‘3-5-7’ 서비스(3단계 서비스, 최대 5년까지 연장되는 보증기간, 7년간 보장되는 제품 공급 서비스)를 이용할 수 있다. 이제 비디오 월의 시스템 통합자와 어드밴텍 플랫폼용 매트록스 그래픽 카드를 사용하는 고객은 제품의 유지·보수에 관해 걱정할 필요가 없다.

승자들의 협력
매트록스와 어드밴텍의 협력은 서로에게 이로운 윈윈전략(Win-Win Strategy)이라 볼 수 있다. 매트록스의 입장에서는 어드밴텍의 세계로 뻗은 비즈니스와 기술 네트워크를 이용해 자사의 시장 점유율을 넓히는 일이 가능하다. 한편 어드밴텍 측에서는 매트록스가 제공하는 제품 인증을 통해 현재 급성장 중인 비디오 월 시장을 개척하고자 한다.

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