비디오 인프라도 에너지가 문제? 와트당 스트림 지표를 기준으로 전략적 방향을 바꾸어야 할 때

비디오 인코딩 인프라를 설계할 때 가장 중요하는게 보는 것은? 아마 다들 성능을 떠올릴 것입니다. 서버 한 대가 얼마나 많은 스트림을 처리하는지가 관심사이다 보니 성능을 중요하게 여겨왔습니다.하지만 최근 시장의 분위기는 조금 다릅니다. AI가 정치, 경제, 사회 전반의 메가 트렌드라는 인식이 주식 시장을 중심으로 확산하면서데이터센터 구축이 주요 국가의 핵심 아젠다가 되었고 관련해 에너지 부족에 대한 우려의 목소리를 내는 이들이 늘고 있습니다. 상황이이렇다 보니 에너지를 많이 소비하는 유형에 속하는 비디오 스트리밍도 이제는 에너지 효율을 따져야 할 때가 된 것입니다. 관련해 이번 포스팅에서는 비디오 스트리밍 인프라 전략 수립에 있어 성능 못지 않게 중요한 지표로 ‘와트당 스트림’을 왜 챙겨야 하는지 알아보겠습니다.

전력 소모를 높이는 세 가지 압력

비디오 스트리밍 인프라의 전력 소비가 급증한 데는 세 가지 요인이 복합적으로 작용하고 있습니다.

1) AI 기술 도입: 오늘날 비디오 스트리밍 인프라는 단순한 영상 압축을 넘어 AI가 장면을 실시간으로 분석해 화질을 보정합니다. 그리고 AI 기반 콘텐츠 적응형(Adaptive Encoding) 인코딩 기술로 더 적은 데이터를 자동으로 할당함으로써 동일한 파일 크기에서 체감 화질을 높이고 대역폭 낭비를 줄입니다. 일례로 축구 경기처럼 움직임이 많은 장면에는 더 많은 데이터를, 정적인 인터뷰 장면에는 더 적은 데이터를 자동으로 할당합니다. AI 기반 화질 개선이나 콘텐츠 적응형 인코딩 같은 AI 기반 연산은 수천 개의 스트림에서 초당 수십 프레임마다 쉬지 않고 돌아갑니다. 범용 CPU는 이처럼 병렬적이고 지속적인 워크로드에 구조적으로 불리하다 보니 처리 밀도가 높아질수록 전력 소모가 증가합니다.

2) 고화질 콘텐츠와 차세대 코덱: 4K와 8K 해상도, AV1과 HEVC 같은 고효율 코덱을 보편적으로 사용하기 시작했습니다. 문제는 이 두 가지 요소가 동시에 적용되다 보니 CPU가 감당해야 할 부담은 단순 합산이 아니라 곱으로 늘어날 수 있습니다. 실제로AV1 인코딩은 H.264 대비 CPU 부하가 수십 배 높고, 여기에 고해상도까지 더해지면 하나의 스트림을 처리하는 데만도 엄청난 전력이 필요합니다.

3)  범용 CPU 기반 인코딩의 한계. 비디오 인코딩은 데이터를 고도로 병렬 처리해야 하는 작업입니다. 반면 CPU는 여러 가지 일을 처리하는 범용 연산에 최적화되어 있어 인코딩 밀도가 높아지면 전력을 비정상적으로 많이 소모하며 성능 저하를 일으킵니다.

새로운 지표 ‘와트당 스트림’

그렇다면 비디오 스트리밍 인프라 설계에 있어 에너지 효율을 어떤 기준으로 적용해야 할까요? 기존에 사용하던 서버당 스트림 수라는 지표는 시스템이 실제로 사용하는 물리적 에너지를 충분히 반영하지 못합니다. 두 시스템이 똑같은 수의 스트림을 처리해도 전력 소모량이 몇 배씩 차이 난다면 운영 효율은 완전히 달라집니다. 이에 NETINT는 와트당 스트림이라는 새로운 표준을 제시합니다. 이 지표는 데이터센터 랙의 전력 용량 한계를 정확히 보여주며 서로 다른 설계 방식 간의 효율성을 비교하여 정밀한 인프라 구축과 확장 계획을 세울 수 있게 돕습니다.

ASIC 기반 VPU의 에너지 효율 경쟁력

NETINT Quadra 같은 ASIC 기반 VPU는 오직 비디오 처리만을 위해 만든 전용 반도체로 전력 소모 방식을 근본적으로 개선합니다. 아래 표는 주요 아키텍처별 효율성을 비교한 것입니다. 이를 보면 왜 VPU가 와트당 스트림 측면에서 유리한 지 직관적으로 파악할 수 있습니다. 다음 표는 비교 결과를 보여줍니다.

새로운 효율에 도전해야 할 때

이제 서비스 수요에 맞춰 서버를 성능만 보고 투입하는 시대는 지났습니다. 한정된 전력 안에서 누가 더 많은 가치를 창출하느냐? 이 질문에 답을 찾을 시기입니다. 와트당 스트림이란 지표 그리고 이 지표를 기준으로 가장 높은 에너지 효율을 보여주는 VPU는 하나의 해답이 될 수 있지 않을까요? 실제 서비스 인프라의 에너지 효율을 VPU로 높이는 것에 대한 더 자세한 내용이 궁금하시면 대원씨티에스로 문의바랍니다.