USB 3.0 시장의 급성장과 완벽한 생태계 구축

2021-09-27 10:46

USB 3.0 시장이 이륙할 조짐을 보이고 있다. 최근 USB 설계 포럼(USB-IF)은 SuperSpeed USB 규격을 충족하는 약 120종의 제품을 인증했다. USB 3.0의 전송 속도는 기존 USB 2.0의 초당 480Mb에서 초당 5Gb로 향상되었다. USB-IF는 인증을 받은 제품에 마더보드, 노트북, 스토리지 컨트롤러, 하드 드라이브, PCI Express 및 단일 칩 등이 포함된다고 밝혔다. 시장조사기관 IDC의 예측에 따르면 2010년 USB 3.0 칩 수요는 1245만 개였지만 2011년에는 1억 개로 급증할 전망이다. USB 3.0은 밝은 미래를 가지고 있으며, 여러 업체들이 이 획기적인 전송 기술의 새로운 시장을 선점하기 위해 경쟁하고 있다.

인텔의 적극적인 지원

최근 인텔은 가을 개발자 포럼(IDF)에서 내년 출시될 Sandy Bridge 마더보드에 USB 3.0이 포함될 것이라고 발표했다. 또한 4분기에 양산될 Westmere 마더보드에도 USB 3.0 독립 호스트 컨트롤러 칩이 내장될 것이라고 밝혔다. 이는 USB 3.0의 보급을 가속화하는 데 기여할 것이다.

USB 2.0의 발전 과정을 살펴보면 2000년 출시된 후 4년 만에 시장 점유율이 80%를 넘었다. USB 2.0이 시장에서 빠르게 보급될 수 있었던 것은 인텔이 USB 2.0을 사우스브리지 칩에 신속하게 도입했기 때문이다. 따라서 인텔의 태도는 USB 3.0 시장의 성공 여부를 결정하는 중요한 요소이다. 인텔은 내년 초 출시될 새로운 Sandy Bridge 프로세서에 Cougar Point 칩셋을 탑재하지만, USB 3.0 호스트 컨트롤러는 포함되지 않아 업계의 비판을 받았다. 현재 많은 PC 제조업체와 노트북 제조업체가 USB 3.0을 표준 장비로 채택하고 있다. 또한 인텔의 최대 경쟁사인 AMD도 내년 2분기에 USB 3.0 컨트롤러가 내장된 Hudson 칩셋을 출시할 예정이며, 르네사스와 협력하여 마더보드에 USB 3.0 컨트롤러를 도입하여 USB 3.0 인터페이스를 본격적으로 도입할 예정이다. 이러한 상황에서 인텔의 USB 3.0 지원은 시대적 흐름에 따른 것이다.

주목할 점은 인텔이 출시한 광섬유 전송 인터페이스 LightPeak는 사양이 아직 완료되지 않아 2012년 초로 출시가 연기될 가능성이 있다. LightPeak는 USB 3.0과 동일한 커넥터를 사용한다. 인텔은 LightPeak와 USB 3.0이 경쟁 관계가 아니라 공존할 것이라고 밝혔다.

칩 시장의 새로운 국면

USB의 세대교체가 임박하면서 칩 제조업체들이 적극적으로 시장에 진출하고 있다. 현재 USB 3.0 컨트롤러 칩 시장은 호스트 컨트롤러 칩, 허브 및 디바이스 컨트롤러 칩의 세 부분으로 나뉜다.

과거에는 일본 대기업이 호스트 칩 시장을 주도했지만, 미국의 Fresco Logic은 6월에 PCI Express II 전송 인터페이스를 위한 USB 3.0 호스트 컨트롤러 칩 2종을 출시하여 일본 업체와의 격차를 줄였다. 또한 대만의 여러 칩 제조업체들이 시장 진출을 선언했는데, 지원 IP를 라이선스 받은 Realtek, ASUS 자회사 ASMedia, VIA 자회사 VIA Labs, Etron 등이 포함된다. 현재 진행 상황으로 볼 때 대만 업체들은 10월 이후 소량 출하를 시작할 것으로 예상된다.

허브는 USB 3.0 발전의 핵심이며, 호스트와 디바이스를 연결하는 중요한 역할을 한다. 현재 시장은 여전히 일본 업체들이 장악하고 있다.

디바이스 컨트롤러 칩 시장에는 기존의 일본 및 미국 업체 외에 대만의 InnoVISION, Macronix, A-DATA, Phison 등의 IC 설계 회사도 진출하고 있다.

디바이스 컨트롤러 시장은 단일 칩, 저비용, 소형, 이중 채널 고속 읽기/쓰기 성능, 최대한 많은 플래시 메모리 종류 지원을 요구한다. 일부 대만 업체들은 전략을 바꿔 플래시 메모리 관련 USB 3.0 디바이스 컨트롤러를 집중적으로 공략하고 있으며, 가장 잘 알고 있는 USB 3.0 컨트롤러를 시작으로 UFD를 시작하고 있다. 그중 실리콘 파워의 USB 3.0 칩은 이미 양산되고 있으며, VIA Labs의 신제품 칩도 10월에 출시될 예정이다. 업계에 따르면 현재 시중의 USB 3.0 UFD 솔루션은 USB 3.0-SATA II 브리지 칩과 SATA 컨트롤러 칩을 사용하여 크기가 크고 다른 부품이 필요하여 비용이 높다. 실리콘 파워와 VIA Labs는 단일 칩 솔루션을 통해 비용을 절감하고 설계를 간소화했다.

USB 3.0에서 수요가 많은 브리지 칩은 현재 경쟁이 가장 치열한 시장이다. 일본의 Fujitsu와 미국의 LucidPort는 USB 3.0-SATA 브리지 칩을 출시했으며, Faraday Electronics와 PLX도 자체 USB 3.0-SATA 브리지 칩을 출시할 예정이다. 대만의 VIA Labs, ASMedia, 실리콘 파워, JMicron, InnoVISION 등도 적극적으로 준비하고 있다. 브리지 칩은 주로 외장 스토리지 장치나 광 드라이브에 사용되며, 향후 휴대용 장치나 하드 드라이브 플레이어 등에 사용될 가능성이 있다.

완벽한 생태계 구축의 필요성

USB 3.0은 새로운 규격이기 때문에 많은 과제에 직면하고 있으며, 완벽한 생태계를 구축하는 것이 매우 중요하다. 호스트, 허브, 디바이스 모두를 고려해야 한다. 호스트 컨트롤러 칩의 경우 USB 2.0보다 10배 빠른 전송 속도를 구현하기 위해서는 더욱 발전된 공정이 필요하다. 또한 복잡한 사양과 USB 1.0 및 USB 2.0과의 완벽한 호환성 외에도 저전력 및 지능형 전원 관리 요구 사항을 충족해야 한다. 제조업체는 신중하게 접근해야 한다.

허브의 경우 초기에는 USB 3.0 디바이스가 많지 않아 많은 포트가 필요하지 않으며, 포트 수가 많으면 전력 소비가 증가하고 호환성 설계가 어려워지기 때문에 많은 설계상의 과제에 직면한다. 특히 USB-IF 호환성 테스트와 향후 사용자 경험이 중요하다.

USB 3.0 디바이스 컨트롤러 칩 개발은 비교적 용이하지만, 현재 경쟁이 치열하며, 업체들은 양산 속도를 높이거나 가격을 낮추는 데 주력하고 있다. InnoVISION의 수석 마케팅 매니저인 Wei Junxiong은 USB 3.0 디바이스 칩 제품은 저전력, 저온, 고성능 외에도 USB 3.0 및 USB 2.0의 이중 기능 호환성을 갖춰야 한다고 말했다. 그러나 현재 호스트 칩 가격이 높고 시장이 아직 보급되지 않아 디바이스 칩 업체의 발전을 저해하고 있다.

또한 커넥터, 허브 등 중요 부품에 대해 USB-IF는 아직 인증 테스트 방법을 확정하지 않았으며, USB-IF의 작업 속도가 시장 발전 속도보다 다소 느리다. 생태계 구축에는 USB-IF, PC 제조업체, 디바이스 제조업체, 칩 제조업체의 협력이 필요하다.

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