누크서버 프로젝트를 위한 하드웨어 개발 프로젝트 현황

  1. 전용 IP-PDU – 완료 출시

먼저 8대의 NUC 세트로 구성하여 전용 전원공급장치를 겸하여 포트별 물리적 전원 제어가 가능 한 IP베이스의 원격전원 제어 공급장치를 개발하여 NUCserver 프로젝트에  적용하였다. 표준 42U 랙을 사용하는 기존 서버와 동일한 환경에 적용하기 위해 전원부의 부피를 줄이고 관리 편의성을 높이면서 동시에 산업용 임베디드 환경에 맞게 설계되었음에도 불구하고 PC기반이라는식의 한계로 인해
기존 서버  대비 안정성을 염려하는  고객들의 불안감을 불식시키기 위한 불가피한 선택이었다.


그림1. 누크서버 범용 솔루션

  1. 전용 miniDP to Headless Dongle – 완료 출시

서버의 원격 관리용으로 널리 알려진 IPMI 방식을 지원하는 대부분의 서버들의 경우 아날로그 그래픽 칩셋을 내장하여 전원제어는 물론 KVM 원격 화면제어 기능을 구현하고 있다. 이에 비해 NUCserver 채용한 인텔 vPro 테크놀로지는 대규모 기업용/ 산업용/Digital signage/ATM 등을 염두에 두고 개발한 워크스테이션 PC 관리툴로 개발되어  일반적으로 모니터가 없는 환경을 고려하지 않았다. 특히 당사가 NUCserver용으로 채택한 NUC5i5MYHE 모델은 두개의 Mini Display Port 지원하여 실제 적용시 모니터를 연결하지 않는 경우, 원격 KVM 기능이 동작하지 않는 단점이 있다. 업계에서는 이런 한계를 극복하기 위해 HDMI, miniHDMI, DVI, DP, miniDP, RGB 등의 다양한 디스플레이 포트들을 지원하는 Headless Plug 제품들을 출시했으며 이베이 등을 통해 쉽게구매할 있다. 현존하는 가장 작은 크기의 Mini Display 포트용 Headless plug Newer tech 사가 Mac Mini 제품을 위해 출시한 Headless Mac Video Accelerator 제품이 유일했다.


그림2. Newer tech Headless Mac Video Accelerator

문제는 이 제품의 가격이 생각보다 비싼데다, 그림1누크서버 범용솔루션 예시에서 보이는 것처럼 한정된 공간에 8개나 장착하기 용이하지 못해 결국 직접 개발하게 되었다. 그림 3 의 중국산 어뎁터 회로를 참조하는 등 총 4개월의 개발 기간과 여러번의 설계 실수를 거친 그림4 와 5 같은 시제품 제작과정 후 결국 그림6 과 같은 완성판을 만들게 되었다. 이로서 한정된 공간 제약에도 불구하고 모니터 없이 원격 KVM 기능을 사용할수 있게 되었다.

그림3. 설계 참조를 위한 중국산 MiniDP to RGB Adaptor


 그림4. Prototype1               그림5. Prototype2               그림6. 완성판 동글

3. Second Network Interface 개발 프로젝트 현황.

위와같은 전용 IP-PDU 전용 Mini DP to Headless Dongle 제작에 힘입어 인텔사의 미니 PC NUC
서버로 사용하기 위한 NUCserver 프로젝트는 비교적 순조로이 진행되었다.

이후 초기 NUCserver모델을 시장에 출시하던 시기인 2015 후반기부터 전세계적으로 클라우드
구축 열풍이 거세지기 시작했다. 그중에서도 OpenStack 이라는 걸출한 클라우드용 플렛폼의
영향력이 커지면서 NUCserver 단독 서버가 아닌 클라우드에 적용하기 위한 시도를 이어가던
, OpenStack Compute Node Nutron으로 구성하기 위해서는 최소 2개의 Network Interface
필요함을 인지하게 되었다. 물론 기존의 내장형 Network Interface 이용하는 경우 VLAN 구성하여
적용할 있으나 성능 저하는 피할 없었다.

이를 극복하기 위해 NUCserver 채용한 NUC5i5MYHE 모델에 적용가능한 제품을 검색해본 결과 다행히 대만의 Innodisk 사에서 NGFF 듀얼포트 Interface 출시했음을 확인하고상보다 높은 가격에도
불구하고 기쁜 마음으로 샘플을 수입했다.


그림7. Innodisk 사의 NGFF 규격 듀얼 네트워크 카드 세트

실제 적용 결과는 처참했다. 인터페이스는 아예 NUC 에서 인식조차 되지 않았고, USB3.0브릿지를 거치면서 발생하는 상당한 발열문제와 두꺼운 연결 케이블로 인해 내장이 불가함만 확인하게 되었다. 결국 자체 개발로 선회하였으나 실제적인 조립/생산 등의 복잡한 절차를 피하기 위해 중국/대만 등의 현지 공장을 통한 ODM으로 진행하게 되었다.


그림8 기본설계 그림           9. 전용 RJ45 콘넥터 크기제한

설계상의 문제는 크게 두가지 였다 크기를 최소화 하여 케이스에 내장하는것과 외부 홀의 두께가 11mm 로 낮아 그에 맞는 RJ45 콘넥터를 구하는 것이였다. 다행히 콘넥터는 최근 유행하는 울트라북에 사용하는 Ultra Low Profile 제품을 대만의 한 제조사에서 구입할 수 있었고 이후 선정한 중국 현지 ODM 파트너의 도움으로 개발을 진행했다.


그림10. 프로토타입 1                                           그림11. 프로토타입1 적용

그림 10 11 처럼 프로토타입을 적용한 결과 케이블이 너무 두껍고 길어서 실제 내장에 실패했으나 기능상 이상은
발견하지 못했다.

그림12. 프로토타입 2 적용                                                   그림13 프로토타입 3 적용

그림 12 프로토 타입 2에서는 카드의 길이를 늘리고 케이블 길이를 짧게 했음에도 불구하고 콘넥터간 간격이 너무 짧아 컨넥터채결과 내장이 어려웠다. 그림 13 경우 케이블 길이를 줄이기 위해 Daughter board 케이블을 soldering 하여 안정성과 체결성을 확보했으나 여러 접촉할 경우 케이블 단선이 우려되는 상황이었다.

그림14 생산 준비 모델 완성과 실제 적용 외관

완성된 생산 준비 모델을 적용한 결과 체결성과 안정성이 높아지고 실제 성능 테스트 결과도 만족스러운 수준이다.


그림15 생산 준비 모델 성능 및 설치 테스트 결과.

이렇게 지루한 제작 과정을 거쳐 완성된 NUCserver 전용 Second Network Interface 는 Intel 사의 공식 솔루션 파트너인 트루네트웍스의 공식적인 요청에 의해 Intel 사의 내부 검증을 거쳐 이르면 5월 중 전세계적으로 출시될 예정이다.

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