USB 허브, 어댑터 및 KVM이 USB 성능에 영향을 줍니까?

주요 핵심 사항

USB 허브, 어댑터, 그리고 KVM 스위치는 USB 성능에 영향을 줄 수 있으며, 특히 지연 시간, 전력 공급, 데이터 전송 속도 측면에서 그렇습니다. 이러한 장치들을 사용할 때 이 세 가지 요소를 주의 깊게 고려해야 합니다.
특히 아날로그-디지털 변환 어댑터는 지연 시간을 늘릴 수 있으며, 이는 시간에 민감한 응용 프로그램에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 가능하면 USB 대신 아날로그 포트를 사용하는 것이 가장 좋습니다.
USB 허브는 USB 컨트롤러와 대역폭을 공유하기 때문에 USB 성능을 저하시킬 수 있습니다. 성능 저하를 최소화하려면 대역폭 요구량이 큰 장치는 허브에 연결하지 않는 것이 좋으며, 전원 공급이 가능한 USB 허브를 사용하고 최신 USB 버전의 포트에 연결해야 합니다.

많은 사람들이 USB 어댑터, 허브, 그리고 KVM 스위치를 사용하여 작업 공간을 정리하고, 추가 포트를 확보하며, 다양한 장치 간의 호환성을 높입니다. USB는 원래부터 구성 오류가 발생하기 쉽기 때문에 시스템에 이러한 추가 구성 요소가 더해지면, 과연 USB 허브, 어댑터, 또는 KVM이 USB 성능에 영향을 미칠 수 있는지에 대한 의문이 생기곤 합니다.

그렇다면 이러한 장치들이 USB 성능에 실제로 어떤 영향을 미칠까요? 그리고 성능 저하를 최소화하려면 어떻게 해야 할까요?

USB 성능 평가 지표

USB 허브, 어댑터, 그리고 KVM 스위치는 여러 가지 지표를 통해 USB 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 중요한 지표는 다음과 같습니다.

지연 시간: 장치 간에 신호가 전송되는 데 걸리는 시간입니다. 연결 지연 시간이 짧을수록 주변 장치들의 반응 속도가 향상됩니다.
전력 공급/출력: USB 연결이 제공할 수 있는 전력량입니다. 출력이 높으면 장치를 더 빠르게 충전하거나 모니터와 같은 전력 요구량이 높은 장치에 전원을 공급할 수 있습니다.
데이터 전송 속도: 단위 시간당 전송되는 데이터의 양을 의미합니다. 전송 속도가 높으면 대용량 파일을 더 짧은 시간에 전송할 수 있습니다.

이제 USB 성능 지표를 이해했으니, USB 어댑터, 허브, 그리고 KVM이 지연 시간, 전력 공급, 데이터 전송 속도 측면에서 USB 성능을 어떻게 저하시키는지 자세히 알아보겠습니다. 먼저 USB 어댑터부터 시작해 보겠습니다.

USB 어댑터

USB 어댑터는 크게 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 디지털-디지털 어댑터와 아날로그-디지털/디지털-아날로그 어댑터입니다.

디지털-디지털 USB 어댑터는 두 개의 디지털 장치를 서로 연결합니다. 이러한 어댑터는 일반적으로 짧은 케이블을 사용하며, 장치를 1대1로 연결하고, 전송되는 신호에 별도의 처리를 추가하지 않습니다. 이러한 간단한 연결 방식 덕분에 최신 USB 버전을 지원하는 한 USB 성능에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 알려져 있습니다.

다른 한 유형의 어댑터는 아날로그-디지털 USB 어댑터입니다. 이 어댑터는 디지털 USB 장치의 아날로그 신호를 연결하고 처리합니다. 주로 3.5mm 오디오 잭에 사용되는 XLR, RCA, TRS와 같은 아날로그 연결을 사용하는 오디오 장비에 많이 사용됩니다.

이미지 출처:원데이/언스플래쉬

아날로그-디지털 변환기(ADC) 또는 디지털-아날로그 변환기(DAC)는 USB 장치의 아날로그 신호를 디지털로 변환하는 데 사용됩니다. 어댑터가 동일한 USB 버전의 장치와 호환되는 한 대역폭이나 전력 손실은 거의 발생하지 않습니다. 그러나 신호 변환에 필요한 추가 처리 과정으로 인해 약간의 지연 시간이 발생할 수 있습니다.

USB 어댑터는 일반적으로 USB 성능에 큰 영향을 미치지 않습니다. 그러나 아날로그-디지털 USB 어댑터는 스튜디오 녹음이나 게임과 같이 시간에 민감한 작업에서 지연 시간을 눈에 띄게 증가시킬 수 있습니다. 가능하면 USB 포트 대신 아날로그 포트에 장치를 직접 연결하는 것이 가장 좋습니다. 예를 들어, USB 인터페이스와 믹서에는 항상 헤드폰 모니터링을 위한 포트가 있습니다. 가능한 한 지연 시간을 줄이려면 이러한 포트를 활용하는 것이 좋습니다.

USB 허브

USB 허브는 컴퓨터나 다른 호스트 장치에서 사용할 수 있는 USB 포트 수를 확장하는 데 사용되는 장치입니다. 이를 통해 외장 하드 드라이브, 키보드, 마우스, 프린터 등 여러 USB 주변 장치를 컴퓨터의 단일 USB 포트에 연결할 수 있습니다.

USB 허브는 지연 시간, 전력 공급, 데이터 전송 속도 측면에서 USB 성능에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 이는 컴퓨터의 각 USB 포트가 하나의 USB 컨트롤러에만 연결될 수 있기 때문입니다. 이 컨트롤러는 데이터 전송, 제어 신호, 그리고 전력 관리를 처리합니다.

이미지 출처:리오넬 르마리/플리커

USB 허브는 컴퓨터의 단일 USB 포트에 연결되기 때문에, 허브가 제공하는 모든 확장 포트는 단일 USB 컨트롤러를 공유하게 됩니다. 이는 컨트롤러의 대역폭을 나누어 사용하게 되어 USB 성능 저하를 초래할 수 있습니다. 성능 저하의 정도는 USB 허브에 연결된 장치 수와 각 장치의 사용량에 따라 달라집니다.

또한 일부 컴퓨터의 USB 포트는 이미 동일한 컨트롤러를 공유하기도 합니다. USB 허브에 과부하가 걸리면 동일한 컨트롤러를 공유하는 다른 USB 포트의 성능에도 영향을 미칠 수 있습니다.

USB 허브를 사용하여 성능 저하를 최소화하려면 다음 사항을 고려해야 합니다.

USB 플래시 드라이브나 비디오 캡처 카드와 같은 고대역폭 장치는 USB 허브에 연결하지 않는 것이 좋습니다. USB 컨트롤러의 부하를 줄이려면 키보드나 마우스 등 대역폭 요구량이 낮은 장치만 연결하는 것이 좋습니다.
허브를 편리한 충전 스테이션으로 사용하고 싶다면 전원 공급이 가능한 USB 허브를 사용해야 합니다. 이러한 허브는 호스트 포트와 외부 전원에 각각 케이블을 연결해야 합니다. 이렇게 하면 허브가 연결된 장치를 충전하는 데 필요한 충분한 전력을 공급받을 수 있습니다.
최신 USB 버전을 사용하는 포트에 USB 허브를 연결해야 합니다. 장치의 USB 포트를 식별하는 방법은 여러 가지가 있지만 일반적으로 USB-C 포트나 파란색 USB-A 포트에 허브를 연결하는 것이 좋습니다.

필요한 경우가 아니라면 USB 포트를 과도하게 사용하는 것도 피하는 것이 좋습니다.

KVM (키보드, 비디오, 마우스)

이미지 출처: Laineema/플리커

KVM 스위치는 사용자가 키보드, 모니터, 마우스로 구성된 단일 주변 장치 세트를 사용하여 여러 대의 컴퓨터를 제어할 수 있도록 해주는 하드웨어 장치입니다. 여러 컴퓨터를 관리해야 하지만 각 컴퓨터마다 별도의 주변 장치를 사용하는 것을 원하지 않는 상황에서 유용합니다. 다중 시스템 무선 KVM 소프트웨어도 있지만, 물리적인 KVM 스위치를 사용하는 것이 일반적으로 더 나은 성능을 보장합니다.

하지만 물리적인 KVM 스위치도 유형과 구성 방식에 따라 USB 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 입력과 출력이 같은 수의 포트로 구성된 KVM은 일반적으로 USB 성능에 영향을 미치지 않습니다. 그러나 일부 KVM은 각 컴퓨터에 대한 단일 입력과 주변 장치에 대한 다중 출력으로 구성되기도 합니다. 이러한 유형의 KVM은 모든 주변 장치가 기본적으로 동일한 USB 컨트롤러를 사용하기 때문에 USB 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.

KVM 자체 외에도, KVM을 설치할 때 USB 케이블 길이 제한도 고려해야 합니다. USB 2.0의 권장 케이블 길이는 5미터(16피트)이고, USB 3.0 이상은 3미터(9피트) 미만입니다. KVM은 각 주변 장치에 대해 입력 및 출력 케이블이 필요하므로 입력용 2미터 케이블과 출력용 2미터 케이블을 사용하면 총 4미터가 됩니다. 특히 최신 KVM은 USB 3.0 이상을 사용하므로 4미터 케이블은 권장 길이를 초과하게 됩니다.

하지만 케이블 길이가 1미터 이상이라고 해서 전력이나 데이터 전송 속도에 큰 영향을 미치는 것은 아닙니다. 그러나 지연 시간은 여전히 문제가 될 수 있으며, 특히 FPS 게임처럼 밀리초 단위의 입력 지연이 더욱 분명하게 느껴지는 경우에는 더욱 그렇습니다.

KVM이 USB 성능을 저하시키지 않도록 하려면 다음 사항을 지켜야 합니다.

설정에서 허용하는 한 가장 짧은 케이블을 사용해야 합니다. 총 케이블 길이가 3미터를 넘지 않도록 주의해야 합니다.
USB 버전, 전력 공급, 품질 등 USB 성능에 영향을 미치는 요소를 고려하여 고품질 USB 케이블을 선택해야 합니다.
출력과 동일한 수의 입력을 제공하는 KVM을 사용해야 합니다. 가능하면 단일 케이블 입력은 사용하지 않는 것이 좋으며, 각 주변 장치마다 전용 케이블을 사용하는 것이 바람직합니다.
만약 KVM 구매를 고려하는 게이머라면 더욱 부드러운 게임 플레이를 위해 G-Sync를 지원하는 KVM을 고려해 볼 수 있습니다.
키보드는 전용 키보드 포트를 사용하고 마우스는 일반/마우스 포트를 사용하는 것이 좋습니다. 이러한 포트는 컴퓨터 간 전환 시 지연 시간을 줄이기 위해 하드웨어 에뮬레이션을 수행합니다.

또 다른 중요한 고려 사항은 구매하는 하드웨어의 품질입니다.

하드웨어에 투자하세요

USB 허브, 어댑터, 그리고 KVM은 USB 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 그러나 이러한 장치들이 최신 버전의 USB 등급을 충족하고, 고품질 재료로 제작되었으며, 올바르게 설치되었다면 성능 저하는 대부분 무시할 수 있는 수준입니다. 따라서 설정에 필요한 KVM, 어댑터, 허브를 구입할 때 너무 저렴한 제품을 선택하지 않는 것이 좋습니다. 케이블에도 투자를 아끼지 말아야 합니다. 저품질의 USB 2.0 케이블은 전체 연결의 병목 현상을 유발할 수 있습니다. 최신 USB 버전을 사용하고 설치 환경에서 허용하는 한 가장 짧은 케이블을 사용해야 합니다. 마지막으로, 시스템에서 허브, 어댑터 또는 KVM을 사용하기 전에 해당 설명서를 주의 깊게 읽어보는 것이 좋습니다. USB 연결 설정은 우리가 생각하는 것보다 훨씬 더 복잡할 수 있습니다.