Roon 플레이어 소프트웨어는 음악 재생 소프트웨어 중에서 독보적인 편의성과 유저 친화적인 UI로 현재 많은 사람들의 관심을 받고 있는 프로그램입니다. 룬 탄생 이전과 이후로 나눌 수 있을 정도로 다른 플레이어들의 단점과 장점, 미래의 업그레이드 가능성 등 모든 것을 염두 하여 개발되었으며, 세계적으로 많은 사람들의 사랑을 받고 있습니다.

룬랩은 보다 룬을 대중화시키고 많은 사람들이 편리하게 사용할 수 있도록 전용 하드웨어를 제작하기로 결정합니다. 소프트웨어 설계 기술이 뛰어난 회사이기에 매우 가벼운 전용 리눅스 OS를 직접 설계하고 다양한 기능과 안정성 높은 소프트웨어를 적용하였으며, 하드웨어의 가성비는 최대한 고려하나 꼭 필요한 기술은 모두 적용시킨 Nucleus 네트워크 플레이어가 탄생하게 됩니다. 

서론

Nucleus와 Nucleus+ 제품은 다양한 음악 애호가들, 특히 새로운 기술과 PC조작에 대해 부담스러워 하거나, 직접 스스로 PC 세팅을 하는 것에 관심 없는 사람들이 손쉽게 "Roon"을 경험할 수 있도록 고안되었습니다. 고성능 하드웨어와 최적화된 운영체제 및 특수 소프트웨어를 긴밀하게 통합하여, 간편하고 편리하게 Roon의 모든 것을 경험할 수 있습니다. Nucleus와 Nucleus+는 Roon 팀의 광범위한 소프트웨어 개발 능력과 다년간의 미디어 서버 하드웨어 설계 기술을 결합한, 다양한 제품 설계 및 엔지니어링 작업의 정점을 이루고 있는 작품입니다.

 Nucleus 제품군은 다음과 같은 몇 가지 목표를 설정하고 개발되었습니다.

1.     Mac, PC, 또는 NAS가 필요하지 않는 단독 작동이 가능한 Roon Core

2.     현재 및 미래의 Roon을 위한 필요 사양을 만족하는 하드웨어 성능

3.     사용 편의성 – 설치 후 고객 지원이 거의 또는 전혀 필요하지 않음

4.     인터넷으로 소프트웨어를 자동 다운로드 설치하는 OTA(Over the Air) 기술이 적용된, 최종 사용자가 관리하는 소프트웨어 및 펌웨어 업데이트

5.     신뢰성 높은 안정적인 작동 – 위조 방지 및 기타 서비스 불필요

6.     오디오 애호가들을 위한 설계 – 방열팬 등과 같은 동작하는 부품이 없음

 제품 사양

하드웨어 플랫폼을 선택하거나 소프트웨어 전략을 결정하기 전에, 우리는 Roon 사용자들이 가장 중요하다 판단할 것으로 생각되는 특징을 구체적으로 기술해 보았습니다. 이 과정을 통해 우리는 어떤 기능을 다루는 데 있어 단 하나의, 보편적으로 "올바른" 방법은 거의 존재하지 않는다는 것을 발견했습니다. 그 결과 전체 설계 및 엔지니어링 공정에서 어려운 선택이 많이 이루어졌습니다.

 달성 능력

모든 사람에게 완벽한 단 하나의 기기를 설계하는 것은 매우 어려운 도전이었습니다. 2015년출시된 Roon은 DSD 업샘플링, 컨볼루션(convolution), 수십만 트랙의 음악 라이브러리 지원 등과 같이 다양한 최신 기술 집약적 기능을 포함하도록 발전했습니다. 그리고 이러한 기능을 모두 사용하는 소수 사람들의 요구를 충족시킬 수 있는 Nucleus 하드웨어를 설계함으로써 더욱 가치가 상승하였습니다.

 우리는 컴퓨팅 능력을 제외하고 모든 면에서 동일한 두 가지 모델을 생산하기로 결정하고, 그 결과 음악 라이브러리 규모, 여러 존의 동시 재생 가능 능력 및 고해상도 DSD 처리 등을 위한 최적의 성능을 발휘하는 최고의 성능을 추구하는 사용자를 위한 Nucleus+를 비롯하여 대부분 사용자에게 적합한 Nucleus가 탄생하였습니다.

 미디어 저장장치

1990년대 최초의 미디어 서버가 등장했을 때, 서버의 주요 역할은 큰 규모의 미디어 파일을 저장하는 것이었습니다. 그 시대에는 대용량 하드 드라이브가 존재하지 않았고, 가정용 NAS 장비가 아직 일반화되지 않았으며, 고해상도 미디어 콘텐츠를 스트리밍하는데 필요한 빠른 네트워크 속도(LAN과 WAN)의 장비들이 매우 고가였습니다.이후 세상이 변화함에 따라 미디어 저장장치에 대한 요구 사항이 달라졌습니다. 어떤 사람들은 음악을 하나의 USB에 저장하는 반면, 대형 음악 라이브러리를 가진 사람들은 데이터 오류 방지및 백업을 위해 RAID가 장착된 NAS를 사용합니다. 오디오 애호가들은 움직이는 부품이 없어 기계적인 소음이 나지 않고 더 오래 사용할 수 있는 SSD(Solid state drives)를 기존의 회전식 하드드라이브보다 더 선호할 것입니다. 신세대의 음악 청취자들은 클라우드 기반 스트리밍 콘텐츠에 점점 더 의존하고 있기 때문에 로컬 저장장치가 거의 필요하지 않습니다.

 Nucleus는 최신 저장장치 기술, 특히 저전력 대용량 2.5인치 하드 드라이브와 SSD를 이용하여 앞서 기술한 모든 경우의 요구사항에 부합하는 것을 목표로 하고 있습니다. Nucleus는 내부 2.5인치 드라이브 트레이를 가지고 있어 SATA SSD 또는 HDD 한 개를 수용할 수 있습니다. 두 개의 USB 3.0포트는 FAT32, NTFS, exFAT 및 HFS+(맥OS표준) 등의 다양한 파일시스템 포맷 지원으로 1개 이상의 외장 하드드라이브와 연결하여 사용할 수 있습니다. 물론 Roon은 SMB/CIFS 파일 서버(현재 사용할 수 있는 대부분의 NAS 기기를 포함)에 대한 연결을 지원하고 있습니다.  

 네트워킹

현시대의 소비자 대부분은 무선 네트워킹이 어디에서나 가능하기 때문에 모든 장치가 무선이어야 한다고 생각합니다. 비록 Roon이 모바일 기기의 Roon Remote 앱을 사용하여 와이파이로 제어되는 경우가 많고, RAAT(Roon 전용 네트워크 프로토콜)가 와이파이를 통해 안정적으로 작동하도록 설계되었지만, Nucleus는 유선(인프라) 제품입니다. Nucleus의 주요 기능은 홈네트워크에서 Roon Core로 작용하는 것이기 때문에, 안정성이 무엇보다도 중요합니다. 그래서 우리는 Nucleus에 와이파이 기능을 구현하기보다 기가 인터넷을 통해 라우터나 스위치에 연결하여 사용할 수 있도록 만들었습니다.

광학 미디어

초기 미디어 서버 사용자의 경우, CD에서 음원을 추출하는 것이 주된 사용 사례였습니다. 우리의 연구에 따르면 오늘날 대부분의 사람은 더 이상 음원 추출을 위해 CD 컬렉션을 이용하지 않습니다. 하지만 계속 CD를 구매하고 추출하는 사용자 중에서는 특정 운영체제에서만 사용할 수 있는 EAC, dbPowerAmp, XLD 등의 특정 음원 추출(ripping) 프로그램을 선호하는 경우가 많았습니다.또한, 우리는 경험을 통해 광학 드라이브가 본질적으로 시간이 지남에 따라 고장을 일으키기 쉽다는 것을 알고 있습니다. 그래서 우리는 CD 드라이브를 장착하고 자체 제작한 음원 추출 소프트웨어를 구현하는 대신, 음원 추출을 컴퓨터 영역에 맡기기로 했습니다. 추출된 컴퓨터에 있는 미디어 파일은 SMB 트랜스퍼를 이용하거나 Roon 프로그램에 드래그 앤드 드롭을 하는 것만으로도 Roon에 쉽게 복사할 수 있습니다. (역자 주 - 드래그 앤드 드롭으로 음악을 복사할 경우 누클리어스 내부 디스크에 저장이되며, 저장한 날짜로 폴더가 생성됩니다.)

오디오 출력

시장에 나와 있는 거의 모든 음악 "서버"나 "스트리머" 제품은 내장 DAC를 사용하여 디지털이나 아날로그 중 한 종류로 음악을 출력합니다. 하지만 우리는 전혀 다른 방법을 사용하여 Nucleus가 생동감 넘치고 풍성한 소리를 선사할 수 있도록 만들었습니다.

Roon 제품 전략의 토대는 항상 다양한 파트너 오디오 브랜드를 지원하는 것이었습니다. Roon의 역할은 가능한 가장 훌륭한 음악 공급원이 되어 오디오를 전문으로 하는 회사들의 제품에 강한 영향력을 미치는 것입니다. Nucleus의 전략은 아날로그 오디오 출력을 완전히 없애 버림으로써 더욱 확장되었습니다. 외부 DAC, 수신기, 인티앰프 및 스피커를 USB, HDMI, 혹은 네트워크(RAAT, AirPlay 등 Roon의 기타 지원 프로토콜을 이용)를 통해 Roon이 파트너 오디오 브랜드 제품에 직접 연결할 수 있습니다.   

전원 공급장치

Nucleus는 19V DC 전원이 필요합니다. 즉 우리가 설계상 취할 수 있는 몇 가지 옵션이 있음을 의미합니다. 가장 우아한 제품을 위한 선택은 AC-DC 스위칭 전원 공급 장치 보드를 설계하는 것이었습니다. 이 경우, 외부 AC 파워 케이블 하나가 Nucleus로부터 벽으로 연결되어야 합니다. 그러나 우리가 목표한 시장에서 하나의 결과물이 반드시 모든 상황에 적합하지 않다는 것을 깨달았기 때문에 이러한 접근법을 취하지 않았습니다.

 Nucleus가 USB나 HDMI를 통해 직접 또는 이더넷을 통해 간접적으로 연결되어 있는지에 따라 서로 다른 스위칭 전원 공급 장치 설계가 장점이 있을 수 있으며, 일부 구성에서는 DC 필터가 적합할 가능성이 있습니다. 이외에도 오디오 애호가들은 남다른 열 설계와 상당한 추가 비용, 그리고 더 많은 안전 인증을 요하는 선형 전원 공급 장치(리니어 파워)를 선호할 수 있습니다.

 이러한 모든 변수를 고려하여, 우리는 Nucleus에 간단한 외장형 DC 어댑터를 포함시킨다는 실용적인 결정을 내렸습니다. 어댑터는 사용자 대부분에게 적합한 솔루션이며 특별한 요구사항이 있는 경우 타 사의 스위칭, 선형 공급장치 및 필터를 사용할 수 있도록 해줍니다.

쿨링

 거의 모든 최신 컴퓨팅 하드웨어는 내부 구성 요소의 온도를 안전 한도 내에서 유지하기 위해 팬 기반 쿨링 솔루션을 포함하고 있습니다. 안타깝게도 팬은 오디오 청취 환경에 적합하지 않기 때문에 Nucleus는 팬이 없는 냉각 시스템이 절대적으로 필요했습니다. (역자 주 - 그래서 외부 디자인을 방열판 기능도 같이 수행할 수 있도록 설계가되어 있습니다.)

제품설명서

 오디오 관련 제품은 많은 양의 인쇄된 설명서와 함께 제공하는 것이 일반적이지만, 소프트웨어가 중심이 되는 제품들과 IoT 디바이스 분야에서는 제품 설명서의 내용이 유동적이고 끊임없이 변화하고 있습니다. 그래서 Nucleus에는 간단한 퀵 스타트 가이드만 포함시켰습니다. 더 자세한 사용설명서와 기술 자료 및 커뮤니티 지원 등의 고객 지원 온라인을 통해 제공됩니다.

하드웨어 설계

Roon은 상당히 정교한 소프트웨어이기에, 부족한 컴퓨터 하드웨어 환경에선 그 잠재력을 충분히 발휘하지 못합니다. Roon의 성능을 최상으로 유지하려면 Intel Core i3, i5 또는 i7 CPU와 최소 4GB의 램, 그리고 운영체제 및 데이터베이스 저장용으로 SSD가 필요합니다. 일반적으로 사용하는 하드 디스크도 음악 저장을 위해서라면 사용할 수 있습니다.

우리는 Nucleus 개발에 앞서 하드웨어 제조 업체들과 협력하여 그들의 하드웨어 제품에 Roon Core를 추가하는 방안을 모색했습니다. 그중 몇 개의 프로젝트는 결실을 맺었지만, 다른 프로젝트는 하드웨어 플랫폼의 대부분이 Roon을 실행하는 데 필요한 컴퓨팅 성능을 제공할 수 없었기 때문에 실패했습니다.

 우리는 또 다른 문제에도 직면했습니다. 오디오 분야의 일반적인 제품 개발 주기가 Roon과 같이 역동적인 소프트웨어 제품의 빠른 개발 속도와 잘 맞지 않았던 것입니다. 현대의 컴퓨팅 플랫폼은 2~3년의 수명을 가지고 있으며 최신 소프트웨어는 이러한 속도를 활용하는 것을 목표로 합니다. 이에 반해 오디오 제품은 구성 요소의 선택부터 그 요소를 활용한 최종 제품의 완성까지 10년 이상이 경과할 수 있습니다.

 Intel NUC 플랫폼

Roon을 위한 최적의 하드웨어 플랫폼은 소수의 고속 CPU 코어를 사용하는 것입니다. Roon은 최상의 사운드 퀄리티를 보장하기 위해 고속 듀얼 코어 CPU와 고속 RAM, 고속 SSD를 활용하도록 설계되었습니다. 

 많은 미디어 서버 및 기타 연결 장치는 최대한 오래(때에 따라 10년) 사용할 수 있도록 설계된 저전력 내장 하드웨어 플랫폼을 사용합니다. 이러한 플랫폼은 안정적이고 비용 대비 효과적이지만, 소프트웨어 엔지니어링 자원이 제한된 소규모 제조 업체에서만 제공되는 경우가 많습니다. 따라서 이런 경우 최신 Linux 운영체제를 유지하는 데 필요한 드라이버 업데이트와 보안 패치를 이용할 수 없습니다.

 이러한 문제점을 해결하기 위해 현대 PC에서 볼 수 있는 것과 같이 널리 이용되고 있는 소비자 플랫폼을 사용하는 것이 중요합니다. 이러한 플랫폼은 비용도 적고 소프트웨어 지원이 일반적으로 매우 훌륭하지만 제품 주기가 많은 경우에 6개월 정도로 짧습니다. 즉, 이는 한 제품 주기에서 다음 세대로 넘어갈 때 각 부품의 물리적 치수의 형태가 변할 수 있다는 것을 의미합니다. 뿐만 아니라, 이런 경우 종종 각 플랫폼 세대에 적합한 새로운 운영 체제 커널을 구축할 필요가 있으며 이는 개발, 테스트 및 유지 관리 측면에서 비용이 많이 듭니다.

 우리는 Nucleus에 앞서 기술한 문제점을 극복할 다소 색다른 방법을 구현했습니다. 우리는 내장형 또는 소비자 플랫폼을 사용하거나 맞춤형 마더보드에 자원을 투자하는 대신 Intel과 제휴하여 Intel의 NUC 플랫폼을 중심으로 Nucleus를 구축하였습니다. 이를 통해 한 세대에서 다음 세대까지 일관적으로 작동하고 동일한 폼팩터를 공유하며, 정기적인 일정에 따라 예측 가능한 가격 구조 내에서 출시되는 안정적인 컴퓨팅 요소를 구축할 수 있었습니다.

 Intel처럼 풍부한 자원 및 엔지니어링 기능을 보유한 회사와 협력하는 것은 우리에게 매우 귀중한 일이었습니다. 우리는 Intel의 엔지니어링 팀과 전력 관리 및 쿨링 설계와 같은 주제에 협력하여 소형의 쿨링용 팬을 사용하지 않는 기기에서 매우 인상적인 컴퓨팅 성능을 제공하게 되었습니다.

Intel의 NUC 플랫폼은 제품 세대 전반에 걸쳐 폼팩터, BIOS, 칩셋과 보드 레이아웃을 일관적으로 유지함으로써 안정성을 보장하여 우리가 경쟁력 있는 기술을 개발할 수 있도록 해줍니다. 또한, Nucleus의 모든 개정판은 Intel이 제공하는 최신/최고의 하드웨어를 활용할 수 있습니다. 예를 들어, 첫 Nucleus 유닛은 7세대 NUC 하드웨어를 활용한 반면, 대부분의 Nucleus 개발 작업은 5세대 및 6세대 NUC 하드웨어를 사용했습니다. 만약 우리가 Nucleus의 제품 개발 시점에 내장형 플랫폼을 선택했다면 Nucleus가 출시되었을 즈음엔 이미 그 기술력이 2년 정도 뒤쳐진 후였을 것입니다.

 NUC 플랫폼을 사용하여 우리는 산업 디자인, 열 관리, 기계 공학, Roon OS와 Roon 소프트웨어 그 자체 등 제품을 오래 지속시켜 줄 특징에 투자를 집중할 수 있습니다. 특히 우리는 더 새롭고 더 빠른 NUC 플랫폼이 나올 때마다 최소한의 추가 설계 및 개발 시간으로 Nucleus 제품군을 업데이트할 수 있습니다.