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[기고] 최적의 VR 스토리지를 찾는 데 필수적인 3가지 요소유재근 퀀텀코리아 부장

[컴퓨터월드] 가상현실(VR)이 대중화되고 있다. 지난 몇 년간 새롭고 혁신적인 멀티 카메라 시스템이 급증하면서, 제작자들은 생생한 VR 경험을 위한 고해상도 3D 360도 비디오를 보다 쉽게 제작할 수 있게 됐다.

동시에 최첨단 헤드 마운티드(Head Mounted) 기기부터 저렴한 스마트폰 액세서리에 이르기까지 새로운 소비자 기술이 VR의 대중화에 한 몫을 하고 있다. 특히 페이스북과 유튜브가 지원하는 360도 비디오의 경우 소비자들은 보다 몰입적인 시각적 효과를 경험하기 위해 별도의 장치가 없어도 된다.

이처럼 대중화의 길을 걷고 있는 VR 제작을 위해서는 최적의 스토리지 솔루션이 구축돼야 하는데, 이를 위한 기술적 요구사항에 대해 면밀히 살펴보고자 한다.

   
▲ 유재근 퀀텀코리아 부장


성능 및 용량에 대한 요구사항

VR 카메라 기술의 혁신으로 스토리지 성능과 용량은 크게 향상됐다. ‘고프로 오딧세이(GoPro Odyssey)’는 75MB/s 속도로 콘텐츠를 캡처하고, ‘넥스트VR(NextVR)’은 528MB/s 속도로 6K 비디오를 캡처한다. 또한 ‘페이스북 서라운드 360(Facebook Surround 360)’ 설계는 2GB/s, 360 Designs EYE는 2.7GB/s의 속도로 캡처한다. 이는 2초마다 DVD 영화 분량의 데이터를 캡처하는 것과 같다.

현재 캡처 데이터 전송률의 상승 추세는 계속되고 있다. 압축되지 않은 5K 입체(stereoscopic) 비디오는 놀랍게도 7GB/s의 속도를 기록하고 있다. 이처럼 높은 데이터 전송률과 방대한 데이터는 다음과 같은 VR 제작의 모든 단계에서 스토리지에 영향을 미친다.

캡처(CAPTURE)
다중 스트림에서 고해상도 포맷으로 콘텐츠를 수집할 수 있는 스토리지 성능이 필요하다.

준비(PREPARATION)
비디오 콘텐츠를 수집한 후에는 팀에서 색상 보정 및 스티칭(stitching, 각각의 카메라로 촬영된 영상을 하나하나 이어 붙이는 작업) 오류를 수정한다. 팀 구성원이 이러한 작업을 신속하게 완료하고, 비디오 내용을 편집할 수 있도록 실시간 성능이 필요하다.

편집(EDITING)
비디오 준비 과정에서와 마찬가지로, 편집 작업에도 실시간 성능이 필요하다. 편집자는 느린 성능으로 클립이 로드되거나 지연되는 것을 기다릴 여유가 없다. 여러 편집자가 동일한 파일을 작업하는 경우, 대규모 고해상도 파일의 여러 스트림을 처리할 수 있는 스토리지가 필요하다.

보관(RETENTION)
“모든 파일을 저장한다”는 정책을 고수하는 스튜디오도 있다. 이 같은 경우, VR 프로젝트를 위한 엄청난 스토리지 용량이 필요하다. 그러나 주 스토리지에 모든 것을 저장하는 것은 비용 효율성이 떨어진다. 파일의 가시성이나 액세스 용이성을 저해하지 않으면서 주 스토리지의 공간을 확보할 수 있는 견고한 아카이브 솔루션이 필요하다.

그러나 기존의 많은 스토리지 솔루션은 이러한 작업을 수행하지 못한다. 특히, 기존 솔루션은 대규모 고해상도 파일의 수많은 스트림을 수용할 수 있는 높은 성능을 제공할 수 없다.

VR 제작에 가장 중요한 스토리지 요구사항 2가지는 바로 ‘성능’과 ‘용량’이다. 초당 기가바이트급 데이터를 캡처하는 3D 360도 카메라 시스템을 사용하려면 인입(ingest) 및 준비에서부터 최종 파일의 편집 및 보존에 이르기까지, 워크플로우의 모든 단계에서 강력한 성능과 확장 가능한 용량을 제공하는 스토리지가 필요하다.

성능 요구사항을 충족시키기 위해 몇몇 스튜디오는 주 스토리지 시스템으로 플래시 기반 SSD(Solid-State Drive)를 사용할 수도 있을 것이다. 그러나 플래시는 가장 최적의 솔루션은 아니다. 많은 워크플로우에서 플래시가 탁월한 성능을 제공할 수도 있지만, 하드디스크드라이브(HDD)에 비해 비용이 높고 용량이 적다는 단점이 있다. 이에 투자 전에 신중한 검토가 필요하다.

그렇다면 최적의 스토리지는 어떤 측면을 검토해야 할까? 먼저, 진행되는 프로젝트와 워크플로우의 3가지 측면을 검토해야 한다.

데이터 전송률
제작하려는 동영상이 초당 메가바이트 또는 기가바이트 단위로 소비되는가? 29.97fps의 SD 비디오에서 60fps의 4K UHD 비디오로 전환하려면 75배나 빠른 데이터 속도를 지원해야 한다. 현재와 미래에 사용 가능성이 있는 형식을 확인하면 지원이 필요한 데이터 속도를 예상할 수 있고, 필요한 성능 및 용량 수준을 파악하는 데 도움이 된다.

압축
압축된 비디오 또는 압축되지 않은 비디오로 작업을 하고 있나? 압축되지 않은 비디오를 사용하면 색상 교정 및 하이엔드 합성과 같은 중요한 후반 작업에 도움이 된다. 그러나 가격적인 측면도 고려해야 한다. 압축되지 않은 비디오 작업은 압축된 콘텐츠 용량보다 2배에서 최대 3배의 성능이 요구된다.

스트림 카운트
몇 개의 동시 스트림을 지원해야 하는가? 오늘날의 일부 멀티 카메라 시스템이 촬영한 비디오는 매우 높은 수준의 성능과 용량을 요구한다. 그러나 시스템의 카메라 개수는 큰 차이를 만들어 낸다. 42대의 카메라 VR 장비는 17대의 카메라 시스템보다 더 큰 성능과 용량이 필요하다.

후반 작업 중 지원해야하는 동시 비디오 스트림 수도 고려해야 한다. 여러 팀 구성원이 다중 스트림 편집을 수행할 수 있도록 지원하기 위해서는 보다 강력한 성능을 제공하는 스토리지 솔루션이 필요하다.

   
▲ 해상도가 높아짐에 따라 데이터 속도와 필요한 용량이 급격히 증가한다.

퀀텀은 실제 미디어 및 엔터테인먼트 워크로드를 기반으로 광범위한 테스트를 수행해 현재 및 미래의 후반작업의 요구사항에 맞게 스토리지를 최적화하는 방법을 파악하게 됐다. 이 테스트는 결국 ‘퀀텀 슈어스택큐(Quantum SureStaQ)’ 4K 레퍼런스 아키텍처의 개발로 이어졌으며, 다음과 같은 중요한 결론을 이끌어냈다. 이는 VR 프로젝트 및 워크플로우에 적용할 수 있다.

테스팅(TESTING)
⦁ 6개의 4K 포맷 – 압축 포맷 및 압축되지 않은 포맷 포함
⦁ 3가지 드라이브 유형 – SSD, 2.5인치 HDD, 3.5인치 HDD
⦁ 5개의 다른 퀀텀 스토리지 어레이
⦁ 2가지 용량 (0% 및 85% 용량)
⦁ 3가지 클라이언트 운영체제 – 리눅스(Linux), 맥(Mac), 윈도우(Windows)

퀀텀 팀은 실제 애플리케이션에 맞게 조정된 표준 비디오 I/O 성능 도구를 사용해 ‘오토데스크 플레임(Autodesk Flame)’, ‘블랙매직 디자인 다빈치 리졸브(Blackmagic Design DaVinci Resolve)’ 애플리케이션에 대한 스트림 수를 평가했으며, 총 500개의 개별 테스트를 수행했다.

평가의 일환으로 퀀텀 팀은 한 종류의 드라이브로 제공되는 점진적인 성능 향상이 추가적인 투자 가치가 없을 수도 있다는 점을 강조하면서 비용 대비 성능을 평가했다.

압축된 미디어를 테스트한 결과, 플래시 기반 SSD는 용량에 대한 비용효율성이 우선순위가 아닌 경우, 그리고 매우 높은 스트림 수를 처리하는 경우에 이상적이라는 사실을 알 수 있었다. 그러나 소형 폼팩터 2.5인치 HDD는 SSD보다 훨씬 저렴한 비용으로 더 많은 스트림 수를 지원할 수 있다.

반면, 대형 폼팩터 3.5인치 HDD는 높은 스트림 수에서 잘 수행되지 않았다. 그러나 낮은 데이터 전송률, 낮은 스트림 수 및 압축되지 않은 파일에 많은 가치를 제공할 수 있다. 압축되지 않은 미디어의 경우 전반적으로 HDD는 SSD보다 훨씬 뛰어난 가치를 제공한다.

테스트 결과, 미디어 및 엔터테인먼트 워크플로우에서 운영체제의 역할에 대한 몇 가지 주목할 만한 결론이 도출됐다. 특히, 퀀텀 팀은 리눅스 클라이언트가 맥, 윈도우 클라이언트에 비해 15% 향상된 성능을 제공할 수 있다는 사실을 발견했다.

4K 콘텐츠에 중점을 둔 퀀텀의 테스트는 VR 요구사항을 파악하는 데 유용한 기초자료를 제시한다. 여러 VR 뷰어의 출력 파일은 기본적으로 듀얼 4K 이미지이다. 실시간으로 듀얼 4K 비디오 스트림을 캡처, 조작, 전달하기 위한 스토리지가 필요하다.

보다 구체적으로 VR 경험을 지원하기 위해서는 초고용량 고해상도 소스 자료를 처리할 수 있도록 대용량을 지원하는지가 매우 중요하다. 또한 수집 및 후반 작업 워크플로우에서 잠재적으로 수많은 스트림을 지원하는 고성능이 가능한가도 살펴봐야 한다.

플래시는 VR에 적합한 솔루션이 아니다. 단편 형식의 VR 프로젝트는 플래시 기반 SSD의 이점을 확실히 누릴 수 있다. 그러나 높은 비용으로 인해 장편 프로젝트에는 플래시 드라이브가 최상의 선택이 아닐 수 있다. 플래시 드라이브 가격이 하락할 때까지 소형 폼팩터 HDD는 압축된 다중 스트림 성능과 여러 VR 프로젝트를 위한 고용량을 혼합해 장점을 제공할 수 있다.

   
▲ 플래시 기반 SSD가 가장 많은 수의 압축된 스트림을 지원한다. 그러나 2.5인치 HDD는 많은 워크플로우에 보다 적합한 선택이다.

VR를 위한 스토리지 솔루션을 선택할 때 무엇보다 고려해야 할 점은 바로 ‘확장성’이다. 테크놀로지 기업들이 3D 360도 비디오 캡처 및 재생을 위한 혁신적인 솔루션을 지속적으로 개발함에 따라 VR 프로젝트의 규모는 점차 커질 것이다.

VR 솔루션은 스케일 아웃(scale out) 및 스케일 업(scale up)이 가능하도록 해준다. 스케일 업(scale up) 솔루션을 사용하면 기존 컨트롤러에 디스크 어레이를 추가할 수 있다. 그러나 어느 순간 너무 많은 디스크로 최대 용량에 도달하게 된다.

스케일 아웃(scale out) 솔루션을 사용하면 각각의 스토리지 확장을 원활히 지원하는 컨트롤러를 추가해 용량과 성능을 함께 향상시킬 수 있다. 즉, 최적의 솔루션을 사용하면 제한없이 이 같은 방법으로 지속적인 확장이 가능하다. 또한, 현재 환경에 아카이브 솔루션을 통합하면 주 스토리지 시스템의 활용도를 최적화하면서 향후 성장에 대비할 수 있다.

주 스토리지를 플래시로 사용하게 되면 높은 비용이 발생한다. 비용 문제로 모든 파일의 모든 버전을 주 스토리지에 저장하는 것이 사실상 어렵게 된다. 아카이브 솔루션을 사용하면 자주 사용하지 않는 파일 중 일부(예시: 이전 버전 파일)를 비용 효율적인 환경으로 이동시킬 수 있다.

최적의 아카이브 솔루션을 사용하면 오브젝트 스토리지, 테이프, 클라우드 스토리지를 선택할 때 필요한 가시성과 액세스 가능성을 유지할 수 있어 팀 구성원들이 아카이브 파일에 쉽고 빠르게 액세스할 수 있다. 또한 최적의 아카이브 솔루션은 워크플로우에 통합이 용이하다. 팀 구성원들은 작업을 중단하지 않고도 아카이브 간 파일을 자유롭게 이동할 수 있다.

점차 현실화되고 있는 가상현실(VR) 트렌드에 맞춰 최적의 스토리지 솔루션의 요건이 무엇인지 면밀한 검토가 요구된다.

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