[발언] GPMI(192Gbps)가 1~2년 내로 상용화 된다면...

[이군배]

부제 :　'HDMI 2.2(96Gbps) Vs GPMI(192Gbps)'→③
 
▶인터페이스 왜 중요한가?
최신의 TV나 모니터는 주사율 경쟁이 한창이다. TV의 경우 동영상이 60fps이내여서 사실상 60Hz면 충분하다. 그럼에도 TV가 이젠 120Hz를 넘어 240Hz까지 상용화가 되고 있다. 모니터는 480Hz까지도 상용화가 진행되고 있다. 결국 이러한 고화질/고주사율(4K/240Hz~, 8K/120Hz~)을 원활하게 지원하려면, 인터페이스(HDMI/DP/USB-C)의 성능이 받쳐주어야만　된다. 해서 'TV/모니터 성능=인터페이스 성능'이 되고 있어, 그 만큼 인터페이스가 중요한 것이다.
 
▶왜 'GPMI' 인가?
1.사용자 중심의 인터페이스
TV나 모니터 뒷면에 있는 HDMI단자나 DisplayPort단자 또는 USB단자에 맞는 케이블을 꼽으려면 방향을 맞추어 꼽기가 쉽지 않다. 그럴 때면 드는 생각이, USB-C단자처럼 방향 없이 꼽을 수 있게 만들었다면... 하는 생각을 하곤 한다.
 
헌데 이것이 현실화 될 것으로 보인다. 중국이 자국 내 표준으로 추진 중인 'GPMI'가 USB-C단자처럼 방향 없이 꼽아도 될 것으로 보인다. 즉, USB-C 단자가 긴 원형에 위아래 단자 기능이 같아, 단자를 뒤집어 꼽아도 이상 없이 작동을 한다.
 
'GPMI'도 마찬가지다. GPMI Tppe-C는, USB-C 단자랑 동일하기 때문에(긴 원형), 기존 USB-C 케이블을 꼽듯이 방향 없이 그대로 꼽으면 되고, GPMI Tppe-B 단자가 긴 사각형으로 되어 있어, 위아래를 바꾸어 꼽아도 이상 없이 동작을 한다(아래 이미지 참조).

이런 편리성에 'GPMI'의 진짜 매력은, 현재 사용하고 있는 HDMI 2.1(48Gbps)에 비해 무려 4배, DisplayPort 2.1에 비해 2.4배나 많은 전송량을 전송한다는 사실이다. 해서 무 압축으로 4K/480Hz, 10K/120Hz까지도 전송이 가능하다. 그동안 HDMI 2.1나 DP 2.1이 DSC(압축전송)로 4K/480Hz 10K/120Hz를 지원한다고는 하였지만, DSC가 아직 온전하게 지원하지 않아, 사실상 무 압축으로나 성능을 구현하여, 전송량의 한계를 드러내고 있다. 
 
그리고 최근엔 인터페이스가 TV나 모니터 사용에도 좋지만, 각종 모발일 기기 사용이 늘고 있고, 또한 XR/MR 해드셋과 같은 기기들까지 등장하고 있어 이러한 기기들과의 연동과 전원(충전)이 필요한 시점에서 'GPMI'는 모든 IT기기에서 사용이 가능하고, 충전 기능까지 지원을 한다.
 
2.기존 인터페이스의 사용자 외면
'GPMI'의 상용화 속도가 생각보다 빠르게 진행이 될 것으로 보인다. 지금까지 HDMI나 DisplayPort가 신 버전이 발표되면, 규격을 정하는 데만 1년 가까이 소요가 되었고, 상용화까지는 3~4년이 걸리고, 그 상용화도 온전히 구현되지 못해, 그로인한 피해는 모두 사용자들이 감내해 왔다.
 
즉, HDMI Forum(HDMI)이나 VESA(DisplayPort)가, 국제 민간 업체들이 만든 단체이다 보니, 표준에 대한 책임감이 없다보니, 업체들의 기술 개발 속도와 능력에 따라, 새로운 버전의 성능을 인증해줌으로서, 그들에게 사용자(소비자)는 뒷전이었다.
 
반면 USB 표준은 USB-IF에서 제정하고, 국제전기기술위원회(IEC)에서 채택한다. 해서 USB는 사용자의 편의를 최우선으로 생각하다보니 USB-C를 만들게 되었고, Thunderbolt는 아예 단자 모양을 USB-C로 바꾸었다.
 
최신의 HDMI 2.1은 표준이 6가지, DP 2.1은 3가지나 되어 사용자들에게 혼란과 피해를 주고 있다. 가령 18Gbps의 HDMI 2.1이나 48Gbps의 HDMI 2.1은 똑 같이 ‘HDMI 2.1’로 인증을 받는다. 이러한 현실을 잘 모르는 사용자들은 ‘HDMI 2.1지원’이라는 것만 보고 TV를 구입하였지만, 온전한 4K 영상이 구현되지 않아 후회를 하지만, 성능 미달의 TV는 반품이나 교환도 불가능하다. 성능을 제대로 알지 못한 채 TV를 구입한 사용자의  잘못이 되어왔다.
 
3.TV/모니터 성능을 따라가지 못하는 인터페이스 성능
최신의 TV나 모니터는 주사율 경쟁이 한창이다. 가령 8K TV가 패널은 120Hz를 지원하지만, HDMI 2.1의 성능이 온전하지 못해 8K/60Hz까지밖에 지원을 못하고 있다. 하지만, 더 큰 문제는 HDMI 2.1 규격은 있지만, 상용화 성능이 따라주지 못해, 8K/120Hz는 표준 발표 7년이 지난 지금까지도 지원하지 못하고 있다.
 
만일 'GPMI'가 1~2년 내로 상용화가 된다면, 이러한 문제는 일시에 해소가 되면서, 새로 나온다는 HDMI 2.2는 물론 DP 2.1까지도 완전 무력화 될 것으로 보인다. 해서 일각에서는 HDMI 2.2가 전송량을 향상(200Gbps내외) 시켜 새로운 규격을 발표할 것이라는 전망도 나오고 있고, 또한 DP 2.1도 차기 버전인 DP 2.2(?)을 년 내에 발표해서 전송량을 200Gbps내외로 공개할 가능성이 높아졌다.
 
하지만, 200Gbps의 HDMI 2.2나 DP 2.2(?)를 발표 된다고 해도, 상용화까지는 3~4년이 걸리기 때문에, 결국 누가먼저 차기 인터페이스를 상용화 하느냐가, 차기 인터페이스 시장을 주도해 나갈 것으로 보인다. 현재로선 이미 수년전부터 준비해온 'GPMI'가, 1~2년 내로 사용화를 한다면 차기 인터페이스 시장을 빠르게 선점해 나갈 것으로 보인다.

4.모든 IT기기를 연동(TV/모니터/모바일기기)
'GPMI'가 갖는 가장 큰 매력은, 모든 IT기기들과 연동을 할 수 있다는 점이다. 스마트 폰으로 TV나 모니터를 제어하고, TV나 모니터에 터치 패널이 있을 경우, 각종 모바일 기기를 제어할 수도 있다. 특히 PC나 스마트폰, 게임기등을 'GPMI'로 연동하여 XR/MR 해드셋과 8K/120Hz, 10bit/RGB로 연동하여 실감 영상 그 자체를 즐길 수 있다.
 
5.성능으로 본 'GPMI'
인터페이스의 생명은 전송량이다. 인터페이스로 지원한다는 각종 기능들은 모두 정해진 규격을 전송하는 것에 불과하다. 즉, 정해진 전송량에 맞추어 각종 기능들을 소트프웨어적으로 패스쓰루 해주는 것에 불과하기 때문에, 인터페이스의 생명은 얼마나 많은 전송량을 보낼 수 있느냐다.
 
그런 점에서 'GPMI'는, 가장 많은 192Gbps를 전송할 수 있다는 점에서 최신의 HDMI 2.1(48Gbps)에 비해 무려 4배, DisplayPort 2.1에 비해 2.4배나 많은 전송량을 전송한다는 사실이다(아래 도표 참조). 해서 'GPMI'의 전송 규격에 대해 심도있게 짚어 보자.

☞인터페이스별 사용라인수와 전송량

인터페이스 명		사용 라인 (Lane)	라인 당 전송량 (Gbps)	전송량 (Gbps)	코딩체계 (전송 효율)	전원 (충전)	전송 규격	주 용도
DisplayPort 2.1		4	20	80	128b/132b	X	상용화	모니터용
HDMI	v2.1	4	12	48	16b/18b	X	상용화	AV용
	v2.2	?	?	96	16b/18b & 128b/132b	?	미발표	AV용
		4(예상)	24(예상)			X
GPMI	Type-B	8	24	192	128b/132b 가능성	480W	미발표	AV용
	Type-C	4	24	96	128b/132b 가능성	240W	미발표	데이터 +AV용+ 모니터+ 모바일용
USB-C (USB4 v2.0/ Thunderbolt 5)		2 & 3	40	80 & 120	128b/132b	240W	상용화

우선 'GPMI'는, 지난 4월 3일에 중국 50개 이상의 기업으로 구성된 그룹인 '선전 8K UHD 비디오 산업 협력 연합'이 192Gbps의 전송량을 갖는 새로운 인터페이스 'GPMI(General Purpose Media Interface)'를 발표하였다. 특히 이날 발표회에서는 'GPMI'에 대한 시연과 함께 사용 라인 수까지 공개가 되어, 빠르면 1~2년 안에 'GPMI'에 대한 상용화가 이루어질 것으로 보인다.
 
물론 난제도 적지 않다. 192Gbps를 송수신할 수 있는 칩셋(반도체)도 개발이 되어야 하고, 또한 고전송량을 1개의 케이블로 3m내외까지 전송할 수 있을지도 의문이지만, 그럴 경우 케이블 가격도 변수이고, 또한 'GPMI' 채용으로 제품 가격이 올라갈 수도 있다. 하지만, 더 큰 문제는 'GPMI'가 중국 내 규격을 넘어 국제 규격으로 자리 잡는 것도 쉽지 않다.
 
하지만, 만일 'GPMI'가 이 모든 것을 극복하고, 1~2년 내로 상용화가 된다면, 기존 HDMI나 DP는 사실상 종말을 고해야 할 것이다. 특히 'GPMI'에 대한 기술 주도권을 쥔 중국은 그를 바탕으로 IT기기에 대한 시장 주도권까지 가져갈 가능성이 높다. 즉, 모든 IT기기에 대한 주도권을 중국이 가져갈 것으로 보여, 이는 단순히 인터페이스 선점의 문제로 끝나지 않을 것으로 보인다.
 
그럼 중국은 'GPMI'를 어떻게 내 놓을까? 그 답은 'GPMI Type-C'를 통해 찾을 수 있지 않을까 싶다. 우선 'GPMI'는 4개 또는 8개의 라인을 사용한다고 밝히고 있다. 여기서 4개는 'GPMI Type-C'를 말하는 것으로 보이고, 8개는 'GPMI Type-B'를 말하는 것으로 보인다. 해서 Lane당 24Gbps로 전송할 것으로 보인다.
 
아래 그림은 USB-C(USB4 v2.0/Thunderbolt 5)에 대한 PIN별 기능이다. 'GPMI Type-C'가 'USB-C' PIN 기능과 동일하게 동작을 하기 때문에, 'USB-C' PIN을 기반으로 'GPMI Type-B'에 대한 PIN별 기능을 가상해 보았다. 즉, 8개 라인을 사용하는 'GPMI Type-B'가 위아래 방향에 관계없이 동작을 하려면, 'USB-C'에 비해 PIN수가 4개는 더 늘어나야 할 것으로 보인다. 해서 'GPMI Type-B'은 총 16PIN+16PIN(=32PIN)을 사용할 것으로 보인다.

전송량에 따른 또 다른 변수는 '코딩체계(전송효율)'다. 그럼 점에서 'GPMI'는 어떤 '코딩체계(전송효율)'를 사용할까? 위에서도 언급을 하였듯이 'GPMI Type-C'가 'USB-C' PIN을 기반으로 하였다는 점에서 'GPMI'의 '코딩체계'는 'USB-C'와 동일한 '128b/132b'를 사용하여 96.72%의 전송 효율을 낼 것으로 보인다.

만일 'GPMI'가 '코딩체계'를 HDMI 2.1처럼 '16b/18b'를 사용하면, 전송효율은 87.27%밖에 안 되어. 전송효율이 9.45%나 적다. 특히 'GPMI Type-C'가 'USB-C'랑 호환을 해야 한다는 점에서, 'GPMI'의 '코딩체계'는 '128b/132b'가 될 가능성이 높다.
 
해서 'GPMI'의 실 전송 데이터량은,
☞GPMI Type-B의 경우,
192Gbps x 0.9672=185.7024Gbit/s
 
☞GPMI Type-C의 경우
96Gbps x 0.9672=92.8512Gbit/s

GPMI Type-B 케이블

GPMI Type-C로 스마트폰과 연동 시연

GPMI 케이블 사용 핀수및 링크

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