세상은 새로운 유형의 운영 체제를 맞이할 준비가 되어 있습니다.

작년 이맘때쯤 나는 " 메타버스에는 운영 체제가 필요하다 "라는 글을 썼습니다. 공간 컴퓨팅을 통해 우리가 상호 작용하는 방식의 변화를 처리하기 위한 새로운 소프트웨어 기반 아이디어가 왜 필요한지에 대한 심층 분석입니다. 그것은 새로운 개념과 오래된 개념을 탐구했지만 궁극적으로 결론은 우리가 여러 측면에서 향하고 있는 방향은 OS 설계를 처음부터 다시 생각해야 한다는 것입니다.

우리는 1980년대 중반과 90년대 중반의 커널 설계와 운영 체제 아키텍처에 여전히 갇혀 있는 생각으로는 앞으로 나아갈 수 없습니다. 이제 AI와 대규모 언어 모델, 데이터 주권과 사용자 제어, 신원, 그리고 ' 독점 vs 오픈 소스 '라는 오래된 주장이 등장하면서 어제의 OS를 내일을 위해 다시 생각해야 한다는 문제가 다시 고개를 들고 있습니다.

제가 하고 싶었던 것은 작년에 했던 탐험을 이어가면서 많은 관심을 받고 인류의 미래가 될 것이라고 선전되는 다른 산업, 즉 우주 산업으로 생각을 바꾸는 것이었습니다. 운영 환경으로 인해 소프트웨어 및 하드웨어 요구 사항이 그만큼 엄격하거나 안전한 부문은 없을 것입니다(물론 여전히 동일한 전체 부문에 속해 있는 국방 및 항공 우주는 제외).

더 이상 모놀리스는 없습니다

SpaceX 덕분에 지난 10년 동안의 모든 혁신에도 불구하고 우주 산업은 여전히 1960년대를 연상시키는 운영 소프트웨어 원칙을 고수하고 있으며 이는 우주 탐사의 미래를 구축하기 위한 기반이 아닙니다 (“[Starlink] Constellation은 현재 우주에 30,000개 이상의 Linux 노드(및 6,000개 이상의 마이크로 컨트롤러)를 보유하고 있습니다.”라고 Matt Monson은 2020년 Reddit AMA에서 말했습니다. 이는 원래 90년대에 고안된 단편화된 아키텍처에 많은 코드가 존재하는 것입니다.

저는 멍청한 web3 VC와 암호화폐 스타트업이 이데올로기를 강탈하고 있음에도 불구하고 탈중앙화를 강력하게 지지하고 믿습니다. 근본적으로 분산되고 분산된 아키텍처는 새로운 인터넷과 우리가 소프트웨어를 작성하는 방식을 가리키는데, 이를 통해 우리는 Earthy의 한계를 뛰어 넘을 수 있습니다.

특히 우주 분야의 운영 체제 환경은 각각 고유한 인터페이스와 프로토콜 세트를 갖춘 독점 시스템과 오픈 소스 시스템의 패치워크가 특징입니다. 이러한 표준화 부족으로 인해 임무 설계의 비효율성, 비용 증가 및 복잡성이 발생했습니다 . 새로운 것은 분산형 아키텍처와 RTOS 아키텍처의 결합이라는 독특한 접근 방식을 통해 다양한 하드웨어와 소프트웨어 구성 요소 간의 호환성과 원활한 통신을 보장하는 응집력 있는 플랫폼을 제공함으로써 이러한 문제를 직접적으로 해결할 것입니다.

분산형 OS의 개념은 새로운 것이 아닙니다. 1980년대에 Bell Labs는 이를 위한 앞으로의 길을 보여주는 Plan 9를 만들었고 이제 중단한 부분을 선택하여 작업을 완료할 때입니다.

초보자를 위해 Bell Labs의 Plan 9는 1980년대 중반 Bell Labs의 컴퓨팅 과학 연구 센터(CSRC)에서 시작되어 1960년대 후반에 그곳에서 처음 개발된 UNIX 개념을 기반으로 구축된 분산 운영 체제입니다. 2000년부터 Plan 9는 무료이며 오픈 소스였습니다. 최종 공식 릴리스는 2015년 초였습니다. Plan 9는 운영 체제 연구를 위한 Bell Labs의 기본 플랫폼으로 Unix를 대체했습니다. 특히 분산 다중 사용자 환경에서 시스템의 사용과 프로그래밍을 용이하게 하는 원래 Unix 모델의 몇 가지 변경 사항을 살펴보았습니다.

왜 이런 일에 신경을 쓰는 걸까요, 왜 이런 일을 귀찮게 하는 걸까요? 글쎄, Plan 9의 개념(그리고 원래 Metaverse OS 기사에서도 어느 정도 언급된 GridOS)의 개념은 우리가 운영 체제 디자인과 커널 아키텍처에 대해 실제로 생각해야 하는 방식에 대한 근본적인 변화를 가리키는 길을 가리키기 때문입니다. 우주 산업.

제가 볼 때 요구사항은 무엇인가요?

• 분산형 및 모듈식 : 새로운 것은 분산형으로 설계되어야 합니다. 즉, 분산 네트워크에서 작동할 수 있어 단일 실패 지점을 줄이고 우주 기반 작업에 중요한 복원력과 내결함성을 잠재적으로 향상할 수 있습니다.

  
  

• 사용자 정의 가능성 : 모듈식 마이크로커널 아키텍처 덕분에 더 큰 유연성이 허용됩니다. 다양한 응용 분야나 임무에 따라 필요에 따라 모듈을 추가하거나 제거할 수 있으므로 다양한 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다.

  
  

• 실시간 기능 : 우주 탐사 및 위성 운영과 같이 시간에 민감한 애플리케이션에 중요한 실시간 처리 기능을 통합하면 분산화 및 노드 통신에 대한 즉각적인 문제를 해결할 수 있습니다.

  
  

• 커뮤니티 중심 및 오픈 소스 : 오픈 소스 모델을 기반으로 구축되어야 하며, 커뮤니티 기여를 장려하고 소스 코드를 검토할 수 있도록 하여 혁신과 신뢰를 강화할 수 있습니다.

  
  

• 호환성 및 전환 : 호환성을 염두에 두고 설계해야 하므로 기존 하드웨어 플랫폼을 지원하고 보안 모듈 내에서 레거시 애플리케이션을 실행할 수 있어 기존 운영 체제에서 쉽게 전환할 수 있습니다.

이렇게 중요한 무언가의 설계는 OS 아키텍처를 도약하고 경쟁이 없는 새로운 시장 공간을 열어 Red Hat, 다양한 Linux 버전, 임베디드 소프트웨어 및 Wind River의 Vxworks의 기존 직소 퍼즐을 해체하려는 의도입니다. 가장 어려운 시장 중 하나에서 설계를 입증함으로써 동일한 구형 소프트웨어를 사용하는 광업, 제조, IOT 및 기타 중공업을 포함하여 우주 탐사에 필요할 유사한 산업으로 복제하고 역방향으로 작업할 수 있습니다. 원칙.

특히 SDA( Space Domain Awareness )가 정부 기관의 중요한 이니셔티브인 경우 이를 한 단계 더 발전시키고 싶다면 우주 탐사용으로 만들어진 새로운 운영 체제는 우주에서 자산을 운영하는 민간 및 군사 기관 모두에게 중요한 구성 요소가 될 수 있습니다. 또한.

• 향상된 데이터 통합 : 모듈식 특성을 통해 다양한 센서와 데이터 소스를 원활하게 통합할 수 있습니다. 이 기능은 우주 환경에 대한 포괄적인 그림을 제공하기 위해 레이더, 망원경, 위성 및 기타 센서의 데이터를 합성해야 하는 SDA에 매우 중요합니다.

  
  

• 향상된 데이터 처리 및 분석 : 새로운 OS의 분산형 측면은 분산 데이터 처리를 촉진하여 방대한 양의 공간 영역 데이터를 분석하는 데 걸리는 시간을 단축할 수 있습니다. 데이터 처리 속도가 빨라지면 우주 잔해, 적의 기동, 자연 현상과 같은 위협에 더 시기적절하게 대응할 수 있습니다.

  
  

• 탄력성 및 중복성 : 군사 작전의 경우 탄력성은 매우 중요하므로 분산형 구조는 사이버 공격 및 시스템 오류에 대해 더 큰 탄력성을 제공할 수 있습니다. 한 노드에 장애가 발생하면 다른 노드가 이를 대신하여 지속적인 SDA 운영을 보장합니다.

  
  

• 상호 운용성 : 군사 작전에는 연합이 포함되는 경우가 많기 때문에 분산형 OS는 표준화된 통신 프로토콜과 인터페이스를 제공하여 서로 다른 국가 및 서비스 시스템 간의 상호 운용성을 가능하게 하며 이는 공동 SDA 노력에 필수적입니다.

  
  

• 적응성 및 확장성 : 분산형 OS의 모듈식 설계를 통해 새로운 센서, 기술 또는 임무 요구 사항에 빠르게 적응할 수 있습니다. 우주 영역이 발전함에 따라 전체 시스템을 정밀 검사하지 않고도 새로운 SDA 요구 사항을 해결하기 위해 새로운 모듈을 통합할 수도 있습니다.

  
  

• 보안 : 새로운 커널 아키텍처를 통해 보안 프로토콜을 각 모듈에 긴밀하게 통합하여 군사 작전에 필수적인 강력한 보안 조치를 제공할 수 있습니다. 또한 분산형 특성은 하나의 모듈에 대한 공격이 전체 시스템을 손상시킬 가능성이 낮다는 것을 의미합니다.

• 비용 효율성 : 모듈식 OS로 표준화하면 각각의 새로운 SDA 이니셔티브에 대한 맞춤형 소프트웨어 개발의 필요성이 줄어들어 비용 절감으로 이어질 수 있습니다. 이러한 경제적 효율성은 다른 중요한 국방 요구에 필요한 자원을 확보할 수 있습니다.

  
  

인공지능은 또 다른 미래를 제시합니다

이제 인공 지능의 세계에서 Windows 및 Linux 와 같은 운영 체제의 미래에 대해 논의해 보겠습니다. AI를 사용하여 애플리케이션을 구축하고, 웹을 검색하고, 복잡한 질문에 답하고, 연구를 수행하고, 손짓만으로 자동 에이전트를 사용하여 식료품점을 운영할 수 있는 모놀리식 OS가 중복되지 않습니까?

나는 그렇게 말할 것입니다. 현재 접근 방식은 AI를 처음부터 통합하기보다는 LLM과 AI를 OS 또는 생산성 플랫폼의 다양한 부분에 통합하는 것 입니다. 미묘한 차이.

AI를 Windows와 같은 운영 체제에 통합(구두주닝과 유사하게)하면 이 새로운 시대에 AI의 기능을 완전히 활용하기 위해 커널부터 시작하여 완전한 재설계가 필요한지 여부에 대한 질문이 실제로 제기됩니다. 무엇이 필요할 수도 있습니다.

• 심층 통합 대 피상적 추가 기능: 현재 운영 체제는 AI를 추가 계층으로 통합하여 특정 기능을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 이 접근 방식은 AI의 잠재력을 최대한 활용하지 못할 수도 있습니다. 커널 수준의 재설계를 통해 AI를 OS의 핵심 기능에 더 깊이 내장하여 더욱 통합적인 접근 방식을 얻을 수 있습니다.

  
  

• 리소스 관리 및 예약 : 기존 운영 체제는 주로 AI 워크로드의 복잡성을 위해 설계되지 않았습니다. 커널을 재설계하면 AI 프로세스를 위한 리소스(CPU, GPU, 메모리 등)를 보다 효율적으로 관리하여 성능과 에너지 소비를 최적화할 수 있습니다.

  
  

• 보안 및 개인 정보 보호: AI는 새로운 보안 및 개인 정보 보호 문제를 도입합니다. AI를 염두에 두고 재설계된 커널은 특히 대량의 민감한 데이터를 처리할 때 이러한 문제를 처리하기 위해 고급 보안 프로토콜을 통합할 수 있습니다.

  
  

• 실시간 처리 및 엣지 컴퓨팅 : AI 애플리케이션, 특히 기계 학습 및 실시간 데이터 처리와 관련된 애플리케이션은 짧은 지연 시간과 고속 처리의 이점을 누릴 수 있습니다. 커널 수준 재설계는 특히 엣지 컴퓨팅 시나리오에 대해 이러한 프로세스를 최적화할 수 있습니다.

  
  

• 자율 운영 및 자가 치유 : AI 기반 커널을 사용하면 운영 체제가 자율 최적화 및 자가 치유 작업을 수행하고 시스템 오류를 예측 및 예방하며 사람의 개입 없이 성능을 최적화할 수 있습니다.

  
  

• 하드웨어 가속 : 최신 AI 애플리케이션은 종종 GPU 및 TPU와 같은 특수 하드웨어에 의존합니다. 이를 염두에 두고 설계된 커널은 해당 하드웨어에 대한 더 나은 지원과 최적화를 제공하여 AI 애플리케이션 성능을 향상시킬 수 있습니다. Graphcore가 IPU와 관련하여 시작한 것과 유사하지만 계속해서 제품 시장 적합성과 높은 자본 투자 요구 사항을 위반했습니다.

  
  

• 이전 버전과의 호환성 및 전환 : AI용 커널을 재설계할 때 중요한 과제는 기존 애플리케이션 및 시스템과의 호환성을 유지하는 것입니다. 이러한 전환에는 신중한 계획과 점진적인 구현이 필요합니다.

• 적응형 동작 : 시스템은 환경 및 사용 패턴에 따라 동작을 조정할 수 있습니다. 예를 들어 상황에 따라 에너지 효율성, 성능 또는 보안을 위해 자체적으로 최적화할 수 있습니다.

AI 우선 아키텍처, 커널 수준 AI 통합 및 분산화를 핵심 원칙으로 결합하여 운영 체제 설계에 대한 혁신적인 접근 방식을 취한다면 새로운 커널 및 OS 아키텍처는 Windows 및 Linux와 같은 기존 시스템과 크게 다를 것입니다. 물론 이러한 변화를 위해서는 개발, 채택, 기존 기술 및 인프라와의 호환성 측면에서 상당한 장애물을 극복해야 합니다. 대단한 업적은 아니지만 이와 같은 OS를 구축하는 것이 블루 오션 전략이라는 관점에서 접근했다면 인내심을 갖고 수십 년에 걸쳐 이를 육성하는 것이 더 큰 게임이자 목표입니다.

수영하러 가자

블루오션 전략은 차별화와 저비용을 동시에 추구하여 새로운 시장 공간을 개척하고 새로운 수요를 창출하는 것입니다. 경쟁이 없는 시장 공간을 창출하고 포착하여 경쟁을 무의미하게 만드는 것입니다. 이는 시장 경계와 산업 구조가 주어진 것이 아니며 업계 참여자의 행동과 신념에 의해 재구성될 수 있다는 관점에 기초합니다.

레드오션은 오늘날 존재하는 모든 산업, 즉 산업 경계가 정의되고 기업이 기존 시장에서 더 큰 점유율을 차지하기 위해 경쟁사보다 뛰어난 성과를 거두려고 노력하는 알려진 시장 공간입니다. 치열한 경쟁이 바다를 핏빛으로 물들입니다. 그래서 '레드오션'이라는 용어가 붙었습니다.

블루오션은 오늘날 존재하지 않는 모든 산업, 즉 미지의 시장 공간, 탐험되지 않고 경쟁으로 오염되지 않은 산업을 의미합니다. '블루' 바다와 마찬가지로 기회와 수익성 있는 성장 측면에서 광활하고 깊으며 강력합니다.

이에 대한 완벽한 예는 Nintendo가 Wii를 출시했을 때였습니다.

2006년 출시된 Nintendo Wii의 핵심은 가치 혁신이라는 개념입니다. 이는 저비용과 차별화를 동시에 추구하는 블루오션 전략의 핵심 원칙이다.

비용을 절감하기 위해 Nintendo는 대부분의 게임 콘솔에 있는 하드 디스크와 DVD 기능을 없애고 처리 품질과 그래픽을 줄였습니다. 동시에 Nintendo는 시장 제품과 차별화하기 위해 무선 모션 제어 스틱을 출시했습니다. 이를 통해 회사는 게임 콘솔을 사용하여 건강을 유지하거나 대규모 소셜 그룹에서 플레이할 수 있는 기능과 같이 이전에 게임 세계에서 볼 수 없었던 다양한 새로운 기능과 이점을 제공할 수 있었습니다.

가치 혁신을 추구함으로써 Nintendo는 혼잡하고 치열한 경쟁이 벌어지는 레드 오션에서 PlayStation 및 X-Box와 같은 경쟁 업체를 뛰어넘을 수 있었습니다. 대신 완전히 새로운 시장을 열 수 있었다. 혁신적이고 새로운 기능과 저렴한 가격대를 갖춘 Nintendo Wii는 블루오션을 넘나드는 비게이머, 노인, 어린 자녀를 둔 부모 등 완전히 새롭고 광대한 시장에 어필했습니다.

새로운 운영 체제에 동일한 접근 방식을 채택하면 방향을 바꾸는 데 필요한 노력으로 인해 대응할 수 없는 기술 부채와 레거시로 가득 찬 기존 시장이 말살될 것입니다.

우리는 여기서 어디로 가는가?

결코 간단하거나 작은 노력이 아닙니다. AI와 Space를 선택한 이유는 같은 문제에 대해 같은 답을 사용하는 보완적인 접근 방식이기 때문입니다. 우리는 이전에 이렇게 통합된 적이 없지만 다가오는 멋진 신세계에 대한 목적에 적합해야 하기 때문에 향후 50~100년 소프트웨어 아키텍처의 구성 요소로 이어질 수 있는 개념과 아이디어를 기반으로 구축하고 있습니다. 우리 빨리.

Lockheed Martin과 함께 IPFS(행성 간 파일 시스템)의 현재 실험적 배포를 살펴보세요 . 이 임무는 분산형 저장소에 대한 공간 내 사용 사례를 평가하는 최초의 임무입니다. 이 위성은 다양한 임무와 고객을 지원하도록 설계된 냉장고 크기의 소프트웨어 정의 위성인 록히드 마틴의 자체 자금 지원 LM 400 기술 시연자(LM 400 Technology Demonstrator)에서 호스팅됩니다. 우주선이 궤도에 진입하면 SmartSat™ 소프트웨어 정의 위성 기술을 사용하여 IPFS 데모를 업로드하고 수행합니다.

우리는 항상 분산형 기술을 실험하고 있지만 앞으로 이를 플랫폼의 핵심 기반으로 만드는 데 주저해 보입니다.

이것들은 제가 계속 생각해 왔던 개념적 프레임워크와 아이디어이며 그것이 지속될지 여부는 신만이 알 수 있습니다. 그러나 소프트웨어 엔지니어이든 투자자이든 폭력적인 동의로 고개를 끄덕이는 사람이 있다면 제 방문을 두드리고 이야기를 나누도록 하십시오. 이것을 현실로 만들고 싶은 마음이 있습니다.