3월 30일부터 4월 3일까지 미국 샌프란시스코에서 열리는 광섬유 통신 콘퍼런스 및 전시회(Optical Fiber Communication Conference and Exhibition, OFC)에서 이더넷 얼라이언스(Ethernet Alliance)는 이더넷 로드맵 발표 10주년을 기념해 새로운 로드맵을 공개할 예정이다. 이번 행사에서는 이더넷 기술 발전의 방향성과 성과를 강조하기 위해 현재와 미래의 이더넷 개발을 견인하는 핵심 기술도 소개된다.

모두가 예상할 수 있듯이 주요 화두는 AI 전반에 대응할 수 있도록 이더넷을 최적화하는 것이다.

이더넷 얼라이언스 의장 피터 존스는 본지와의 인터뷰에서 “현재 우리는 AI를 위한 이더넷을 구축하고자 하는 모든 사람과 단체가 협력하고 함께 움직이도록 하는 데 집중한다. 이 작업은 거대한 유조선의 방향을 돌리는 것과는 다르다. 됭케르크 철수 작전에 동원된 소형 선단을 이끄는 것에 가깝다. 다양한 아이디어와 개발이 동시에 이뤄지고 있고, 우리는 그 흐름을 한 방향으로 모으려는 것”이라고 설명했다.

이더넷 커뮤니티는 규모가 크고 구성도 다양하다. 시스코, 아리스타, 주니퍼 같은 업체는 물론, AI 가속기 간의 통신을 표준화하려는 유니버설 액셀러레이터 링크(Universal Accelerator Link, UALink)를 비롯해 울트라 이더넷 컨소시엄(Ultra Ethernet Consortium), IEEE 같은 기술 단체도 포함한다. 모두가 네트워킹 기술이 AI를 더 효과적으로 지원할 수 있도록 만드는 데 관심을 두고 있다.

이더넷 얼라이언스의 10주년 로드맵은 컨소시엄이 주관한 2024년 기술 탐색 포럼(Technology Exploration Forum, TEF)에서 논의된 내용을 포함한다. TEF에서는 이더넷 생태계 전반의 협력이 필수적이라는 점이 강조됐다. 업계 전문가들은 AI의 급속한 발전이 가져오는 기술적 과제를 해결하기 위해 서로 다른 분야가 협력하는 것이 중요하며, 이런 집단적 노력은 차세대 AI 네트워크에 요구되는 네트워크 기능을 제공할 수 있도록 이더넷을 지속적으로 진화시키고 있다고 설명했다.

기술적 과제에는 혼잡 관리, 지연 시간, 전력 소비, 신호 처리, 계속해서 빨라지는 네트워크 속도 등이 포함된다. 이더넷 얼라이언스 블로그 게시물에서 존스는 “IEEE P802.3dj 프로젝트가 2026년 말까지 이더넷에서 레인당 200Gbps 속도를 정의하기 위해 작업 중이지만, 업계는 말 그대로 하루라도 빨리 레인당 400Gbps를 요구하고 있다”라고 썼다.

이더넷의 AI 진화를 다룬 이더넷 얼라이언스의 글에서 존 담브로시아는 400Gbps 신호 기술 개발과 관련해 “IEEE P802.3dj 프로젝트는 200Gbps PAM4 신호 기술을 기반으로 칩 간, 칩-모듈 간, 백플레인, 구리 케이블, 단일모드 광섬유 등 다양한 전송 기술을 지원하는 사양을 정의한다. 이는 200GbE, 400GbE, 800GbE, 1.6TbE를 위한 여러 표준 수립을 촉진하기 위한 것이다. 이 작업은 2026년 하반기 완료될 예정이며, 이를 통해 AI 애플리케이션이 단기적으로 활용할 수 있는 솔루션을 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 연산 성능의 폭발적인 성장 속도를 감안할 때, 업계는 이제 200Gbps 기반 신호 기술을 넘어 미래 네트워크를 대비해야 한다”라고 설명했다.

화웨이의 미국 자회사인 퓨처웨이 테크놀로지(Futurewei Technologies)에서 데이터 통신 표준 연구팀 수석 엔지니어로 활동 중이며, IEEE P802.3dj 200Gbps, 400Gbps, 800Gbps, 1.6Tbps 태스크포스 의장을 맡고 있는 존 담브로시아는 “TEF에서 얻은 주요 결론은 400Gbps 신호 기술 개발이 업계 전반의 과제라는 점을 확인한 것이었다. 이는 특정 애플리케이션이나 네트워크, 부품, 인터커넥트만의 문제가 아니었다. 400Gbps 신호를 지원하기 위한 과제를 극복하려면 다양한 계층과 구성 요소별로 사용할 수 있는 모든 기술과 도구를 총동원해야 할 가능성이 크다”라고 강조했다.

IEEE는 지난 1월 ‘AI를 위한 802.3 이더넷 인터커넥트(Ethernet Interconnect for AI)’ 평가 작업에 착수했다. 이는 이더넷과 AI에 필요한 주요 요건을 다각도로 검토하기 위한 여러 업체 간 협업 프로젝트로, 평가 항목은 다음과 같은 요소를 포함한다.

• 다양한 AI 네트워크에 필요한 인터커넥트 요건은 무엇인가?
• 이런 인터커넥트의 성능 요건은 무엇인가?
• 인터커넥트 개발에 있어 우선순위는 무엇인가?
• 지연 시간과 복원력, 도달 거리, 전력 소비 사이에서 어떤 수준의 절충이 이뤄질 수 있는가?

존스는 “우리는 어떤 문제를 해결해야 할지 적극적으로 파악하고 그 본질을 이해하려 노력하고 있다”라고 말했다.

이더넷 vs. 인피니밴드

AI 네트워크를 현재의 대표 연결 기술인 인피니밴드(InfiniBand)에서 이더넷 기반으로 전환하려는 흐름도 하나의 주요 트렌드로 부상하고 있다.

델오로 그룹(Dell’Oro Group) 부사장 사메 부젤베네는 최근 블로그 게시물에서 공급과 수요 요인이 맞물리며 이더넷이 강한 성장세를 보이고 있다고 강조했다.

부젤베네는 “점점 더 많은 대규모 AI 클러스터가 이더넷을 주요 네트워크 패브릭으로 채택하고 있다. 가장 인상적인 사례는 xAI의 콜로서스(Colossus) 슈퍼컴퓨터로, 이 엔비디아 GPU 기반의 초대형 클러스터가 이더넷을 선택했다. 이에 따라 델오로 그룹은 이더넷이 인피니밴드를 추월하는 시점을 2027년으로 앞당겨 전망을 수정했다”라고 설명했다.

무선 및 캠퍼스 네트워크

AI 네트워킹 외에도 이더넷에는 다양한 트렌드와 발전 방향이 있다. 예를 들어, 이더넷 로드맵은 와이파이 7(802.11be)이 본격적으로 도입됨에 따라 이더넷도 차세대 무선 네트워크의 고속·저지연 연결을 뒷받침하는 핵심 백본 역할을 계속해서 수행할 것이라고 언급했다.

이더넷 얼라이언스는 “MLO(multi-link operation), 320MHz 채널, 4096-QAM을 갖춘 와이파이 7은 더 빠른 속도와 향상된 효율성을 제공하지만, 잠재력을 온전히 실현하려면 안정적인 유선 백홀이 필수적이다. 이더넷은 고밀도 엔터프라이즈, 산업, 가정용 네트워크의 기반으로서 역할을 계속 확대하고 있으며, 고속 액세스 포인트, 낮은 지연 시간, 5G 및 광 네트워크와의 원활한 통합을 지원한다. 와이파이와 이더넷 간의 시너지는 향후 높은 확장성과 성능을 제공하는 하이브리드 네트워크 구현을 위한 핵심 요소”라고 강조했다.

새로운 로드맵은 더 방대한 워크로드와 더 높은 속도를 처리하기 위한 이더넷 기술 발전의 지속적인 중요성도 강조했다.

로드맵에 따르면, 연간 10억 개 이상의 포트가 출하되는 엔터프라이즈 및 캠퍼스 네트워크는 이더넷에서 거대한 시장을 형성한다. 대부분 포트는 액세스 계층에서 BASE-T 기반으로 구성되며, 더 깊은 계층에서는 MMF(Multi Mode Fiber) 및 SMF(Single Mode Fiber)가 고속 연결을 지원한다. 와이파이 액세스 포인트와 엔터프라이즈급 클라이언트 기기의 진화로 고속 이더넷으로의 전환이 가속화되고 있다. BASE-T 포트는 1000BASE-T에서 2.5G, 5G, 10G BASE-T로 이동 중이며, 광 포트는 10G/40G에서 25G, 100G, 200G로 빠르게 발전하고 있어 더 높은 용량과 효율성, 향후 확장성을 보장한다.

차세대 광 네트워크 기술의 개발

이더넷 로드맵에 따르면, 데이터센터 네트워크를 더욱 효율적으로 만들기 위한 흐름 속에서 광 네트워크 기술도 중요한 축을 담당하고 있다.

이더넷 로드맵에는 “CPO(Co-Packaged Optics), OBO(On-Board Optics), LPO(Linear Pluggable Optics)와 같은 새로운 인터커넥트 솔루션이 주목받고 있다. 데이터센터에서 점점 더 높은 연결 속도를 도입함에 따라 광 모듈의 전력 소비도 크게 증가하고 있다. 전력 소비를 줄일 수 있는 광 솔루션에 대한 수요가 이 시장의 혁신과 기술 발전을 이끌고 있다”라고 설명되어 있다.

부젤베네는 최근 본지와의 인터뷰에서 “전자 모듈에서 연결할 수 있는 칩의 수는 전통적으로 전기적 경로에 의해 제한돼 왔다. 하지만 CPO는 가속기와 칩 간의 상호 연결 밀도를 획기적으로 높일 수 있는 가능성을 보여준다”라고 설명했다.

이어 “CPO 기술은 아직 여러 랙이나 데이터센터에 걸쳐 가속기를 연결하는 확장형 네트워크에 대규모로 적용될 단계는 아니다. 초기 시장 기회는 칩 간 연결에 있으며, 이 분야는 상호운용성 요구가 비교적 적고 물리적 환경도 훨씬 제한적이기 때문에 도입이 수월하다”라고 덧붙였다.
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