비디오 스트리밍 용량이 기하급수적으로 증가하는 것과 맞물려, 자일링스가 시스템 아키텍처를 시장에 제공하기 시작했다.

자일링스(Xilinx)는 오늘 온라인 기자간담회를 개최하고, 확장이 용이하며, 초고밀도의 비디오 트랜스코딩 애플리케이션에 적합한 2종의 실시간 컴퓨팅 비디오 어플라이언스(Video Appliance)를 출시했다. 자일링스는 기자간담회를 통해 자사의 새로운 실시간 서버(Real-Time Server) 레퍼런스 아키텍처에 기반한 이 새로운 어플라이언스는 e스포츠, 게임 스트리밍 플랫폼, 소셜 네트워크 및 비디오 컨퍼런스, 실시간 원격학습, 원격의료 및 생방송 비디오와 같은 애플리케이션을 제공하는 서비스 제공업체들이 채널당 최저 비용으로 비트율과 비디오 품질을 최적화할 수 있어 소프트웨어 기반 및 고정형 아키텍처 접근방식에 비해 상당한 TCO 절감 효과를 얻을 수 있다고 밝혔다.

자일링스 RT 서버(사진. 자일링스)

비디오 채널 밀도와 처리량 및 지연시간이 매우 중요한 엣지 및 온프레미스(On-Premise) 환경의 컴퓨팅 집약적인 작업부하를 위해 설계된 자일링스의 새로운 실시간 비디오 어플라이언스는 업계 최고의 채널 밀도와 최저 지연시간 성능을 제공할 수 있도록 최적화된 하드웨어 아키텍처와 소프트웨어를 갖추고 있다. 이 어플라이언스는 자일링스의 알베오(Alveo) 데이터센터 가속기 카드를 통합하여 사전에 구성된 높은 채널 밀도의 비디오 어플라이언스와 초저 비트율의 비디오 어플라이언스 등 두 가지 옵션으로 제공된다.

자일링스의 데이터센터 그룹, 비디오 제품 마케팅 디렉터인 아론 버만(Aaron Behman) 씨는 “비디오 스트리밍 용량이 기하급수적으로 증가함에 따라 최적화된 아키텍처의 중요성이 더욱 높아지고 있다”며, “현재 코로나 19(COVID-19) 바이러스로 인해 원격근무가 증가하고, 집에서 학습 및 여가를 보내는 시간이 많아지면서 동시 채널 사용량이 급격히 늘어나고 있다. 이에 따라 서비스 제공업체의 비즈니스 모델의 어려움과 대역폭 비용 부담 또한 증가하고 있다. 자일링스는 새로운 레퍼런스 아키텍처를 통해 솔루션 제공업체들이 비용 절감을 극대화하는 동시에, 고품질 비디오 스트리밍 서비스를 제공할 수 있도록 지원한다”고 새로운 레퍼런스 아키텍처 출시 배경을 설명했다.

비디오 트랜스코딩에 최적화

채널 당 최저 비용을 제공하도록 개발된 높은 채널 밀도의 비디오 어플라이언스는 최대 8개의 알베오 U30 데이터센터 가속기 카드를 통합하고 있다. 새로운 알베오 U30 카드는 로우 프로파일의 폼팩터로 구현된 가속기 카드를 통해 고밀도 비디오 프로세싱 요구를 해결할 수 있다. 알베오 U30 카드는 초고화질 비디오를 위한 통합 비디오 코덱 및 그래픽 엔진을 갖춘 전력에 최적화된 올 프로그래머블 SoC(System-on-Chip)인 징크(Zynq) 울트라스케일+(UltraScale+) MPSoC를 기반으로 구현되었다. U30 카드는 H.264 및 HEVC(H.265) 코덱을 모두 지원하며, 카드 당 최대 16개의 1080p30 채널을 스트리밍할 수 있다.

버만 디렉터는 올해 9월 경 비디오 분석을 위한기계학습과 AI를 지원할 계획이라고 밝혔다.

한편 초저 비트율에 최적화된 비디오 어플라이언스는 고품질 실시간 비디오는 물론, 대역폭 비용 절감을 위해 특별히 개발됐다. 이 제품은 최대 8개의 알베오 U50 가속기 카드를 포함하고 있다. 자일링스의 울트라스케일+ 아키텍처를 기반으로 75W의 효율적인 전력소비와 로우 프로파일의 폼팩터로 구현된 알베오 U50 카드는 8GB HBM2와 100GbE 네트워킹 및 PCI Express 4.0 인터커넥트를 지원한다. 이 카드는 8개의 풀 ABR 래더(x265 미디엄 프리셋 적용)와 최대 7개의 풀 HD 1080p60 채널을 스트리밍할 수 있다.

새로운 어플라이언스는 FFmpeg 프레임워크를 기반으로 구현되어 있기 때문에 시스템 개발자들은 범용 API를 통해 기존 소프트웨어 및 GPGPU 기반 트랜스코더 인프라를 신속하게 교체할 수 있다. 소프트웨어 파트너들 또한 표준 FFmpeg 레이어 위에 애플리케이션이 실행되도록 구현하고 있다. HEVC 코덱은 코덱에서 프레임 레벨까지 제어 기능이 향상되도록 컴포넌트 방식으로 처음부터 재구현되었다. 이를 통해 시스템 통합업체들은 속도 제어를 조정하거나 다른 파라미터를 세밀하게 조정하여 특정 종단 애플리케이션에 적합하도록 비디오 품질 및 비트율을 최적화할 수 있다. 이러한 적응형 컴퓨팅 디바이스의 독보적인 유연성은 ASIC 기반 옵션으로는 불가능하다. 두 어플라이언스는 모두 1080p30 해상도 및 x264 미디엄 프리셋의 H.264를 위해 비용 및 점유면적, 그리고 전력소모를 최대 4배까지 줄일 수 있다.

자일링스의 실시간 서버 레퍼런스 아키텍처는 특정 작업부하의 성능을 극대화할 수 있도록 게이트 레벨에서 소프트웨어 레이어에 이르기까지 최적화된 하드웨어 아키텍처와 소프트웨어 스택으로 구현되었다. 두 어플라이언스는 모두 1RU 랙마운트 폼팩터로 제공되며, 손쉽게 확장 구축이 가능하도록 완벽한 도커 컨테이너(Docker Container)와 쿠버네티스(Kubernetes) 관리 기능이 지원된다.

(사진. 자일링스)

기자간담회에서 자일링스는 경쟁 솔루션과 비교한 자사의 독보적인 장점을 강조했다. 1080p120 HEVC를 지원하는 실시간 비디오 트랜스코딩 솔루션인 U50은 x265에서는 느린 프리셋이 적용된다. 소프트웨어로 이를 처리하기 위해서는 최대 11개의 HPE 프로라이언트(ProLiant) DL380 서버가 필요하다. 이러한 분석을 위해 통합된 특정 CPU를 기준으로 한 것이다. 이는 10% 더 높은 비트율과 1080p30에서 14개의 ABR로 HEVC 미디엄 품질을 지원할 수 있다.

이표는 알베오 U50 가속기 카드를 활용해 수행할 수 있는 작업을 보여주고 있다. 알베오 U50이 포함된 하나의 HPE 서버나 DL385는 왼쪽에 표시된 것처럼, 순수 인텔 기반으로 구현한 것과 동일한 성능을 제공할 수 있다. 이는 노드 당 처리량이 5배에 이르며, 하드웨어 비용은 6배 절감되고, 전력소비는 3배까지 줄일 수 있다. 동일한 비디오 품질을 유지하면서 비트율을 줄이는 것 외에도 비용과 전력 측면에서 상당한 의미가 있음을 보여준다.

(사진. 자일링스)

이 표는 기본적으로 이전에 수행한 것과 동일하게 비교한 것이지만, 이 경우는 동일하게 구현된 X264 또는 AVC 트랜스코딩을 비교한 것이다. AVC H.264를 처리하려면 여기에 제시된 20개의 인텔 CPU가 내장된 10개의 프로라이언트 DL380 서버가 필요하지만, 8개의 알베오 U50을 사용하면, 하나의 DL385 서버 만으로도 이 모든 것을 실행할 수 있다. 이는 노드 당 처리량은 4배에 이르고, 하드웨어 비용은 6분의 1로 절감할 수 있으며, 전력소비도 5배까지 줄일 수 있다.

이것은 U30으로 수행한 것과 비교한 것이다. 각기 다른 모든 서버들이 겹쳐져 있던 이전의 스택 다이어그램 슬라이드에는 없었지만, 이것은 왼쪽에 있는 인텔과 비교해 자일링스가 어떻게 트랜스코딩 측면에서 AVC 및 HEVC를 실행하고 있는지 보여주고 있다. 왼쪽은 X86이고, 오른쪽은 엔비디아와 비교한 것이다. 특히 엔비디아의 T4 가속기나 GPU 카드를 살펴본 것이다. 버만 디렉터는 전체적으로 이러한 경쟁 솔루션에 비해 의미있는 TCO 상의 이점을 제공한다고 설명하면서, 자일링스는 증가하는 고밀도 트랜스코딩 수요에 대처할 수 있는 선도적 입지를 구축하고 있다고 생각한다고 피력했다.

알베오 U50(사진. 자일링스)

HPE 프로라이언트(ProLiant) 서버 인증 및 ISV 지원

알베오 U50과 알베오 U250 가속기 카드는 HPE의 프로라이언트(ProLiant) 서버 상에서 품질 인증을 획득했다. HPE 프로라이언트 DL380 Gen 10과 HPE 프로라이언트 DL385 Gen 10 플러스 서버는 자일링스 FPGA 기반 최초의 HPE 서버이다. 또한 HPE는 알베오 U50 기반의 비트율에 최적화된 비디오 트랜스코딩 어플라이언스를 제공하는 최초의 티어1 서버 OEM이 될 것이다. HPE 서버에 대한 알베오 카드의 품질 인증이 이뤄짐에 따라 클라우드 및 온프레미스 작업부하를 가속화하기 위해 알베오 플랫폼을 이용하는 OEM 서버 파트너와 ISV 애플리케이션은 더욱 증가할 것이다.

자일링스의 공인 리셀러(VAR: Value Added Reseller)들은 와우자 스트리밍 엔진(Wowza Streaming Engine) 미디어 서버를 자일링스의 실시간 서버 기반 어플라이언스에 통합하고 있다. 사용자는 이 웹 기반 GUI 애플리케이션을 통해 매우 간단하고, 직관적인 방식으로 실시간 스트리밍 비디오를 관리할 수 있다.