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VGA(Video Graphic Array)라고 불리는 그래픽카드는 액정이나 모니터에 영상을 출력하기 위한 연산 장치로, 컴퓨터의 CPU에서 처리한 이미지에 대한 정보를 영상출력을 위한 영상신호로 변환하여 다시 디스플레이 장치로 그 신호를 보내주는 역할을 하며, 디스플레이 장치에서는 이 신호를 바탕으로 미세한 점들을 배열하여 이미지를 표현한다.
그래픽 카드의 구조
Video Chip
이미지를 구성하기 위한 그래픽에 관련된 신호를 생성해주는 역할을 하는 것으로 굳이 컴퓨터로 따진다면 CPU로 볼 수 있기 때문에 요즘에는 “Graphic Processing Unit”이라는 의미에서 GPU라고 부른다.
Video RAM
멀티미디어와 게임을 비롯한 대부분의 프로그램들이 3D를 통해 화상을 구현해 줌으로써 많은 사용자들의 비디오램에 대한 관심이 높아지고 있다.
비디오램은 GPU나 CPU로부터 온 이미지 또는 영상신호를 저장함으로써 화면을 유지시키는 역할을 담당하며, 당연한 말이지만 용량이 클수록 유리하다.
그래픽 카드가 완전한 화면이미지를 재생하기 위해서는 기억장치인 램이 하는 역할이 반드시 필요하다. 영상을 표현하기 위해서 각 픽셀은 화면상에서 자신의 고유한 위치값과 색상을 가지고 있으며 이 픽셀들이 모여서 화면을 이루게 되는 것이다.
여기서 각 픽셀이 갖는 고유한 색상값과 위치값은 CPU와 GPU에서 이뤄지는 수학적인 연산에 의해서 정해지며 이 값들이 RAMDAC을 통해 디스플레이 장치로 들어가면 픽셀에 자신의 값이 전달되는 것이다.
이 과정에서 비디오램은 각 픽셀이 가져야 할 값들에 대한 정보를 저장해주는 역할을 해주는 것이다.
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여기서 램의 용량은 모니터에서 나타낼 수 있는 해상도를 결정해 준다. 램의 타입은 그래픽 카드의 속도를 결정해주는데, 가장 기본적으로 24비트의 1024x768의 트루컬러 화면을 제공하기 위해서는 최소한 8MB의 용량이 필요하며 3D게임을 구동시킬 경우 이 용량으로는 640x480정도의 해상도까지만을 지원한다. 그러므로 3D게임을 자유롭게 돌린다면 최소한 그래픽램이 16MB정도는 확보가 되어야 한다는 말이 된다.
최신 노트북의 경우 많게는 64MB 용량의 그래픽램을 내장하고 있으며 그래픽 보드 내장형 보드를 사용하는 모델들도 메인메모리에서 충분한 용량을 할당받아 사용함으로 차후 노트북에 있어 그래픽램 용량에 따른 문제는 거의 없을 것으로 보인다.
RAMDAC(Random Access Memory Digital to Analog Converter)
일종의 A/D 신호변환기로써 모니터가 아날로그 방식으로 제어되기 때문에 장치로 들어가는 화면에 대한 디지털 신호를 아날로그 신호로 바꿔주는 역할을 한다.
최근 일반 데스크 탑 PC에서도 대부분 LCD를 채용하면서 아날로그 방식의 표현보다는 디지털 신호를 받아 그대로 표현이 가능하도록 하는 DVI를 지원함으로써 아날로그 방식은 점차 줄어들고 있는 추세이다.
참고로 LCD모니터를 구입할 때 DVI가 지원되느냐 되지 않느냐에 따라서 가격이 약 10~15만원까지 차이가 난다. 17인치 LG LCD모니터를 구입할 때를 예를 든다면 일반적인 것이 50~55만원 선이라고 하면 DVI가 지원되는 것은 약 65~70만원 정도의 가격대를 형성한다.
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사진설명 : 노트북의 그래픽 카드가 점점 고성능화됨에 따라 상대적으로 발열량도 급격히 늘어나고 있다. 따라서 최신 노트북용 그래픽 칩셋에는 히트파이프와 같은 쿨링시스템이 부착되어 출시되고 있다. - 가운데 보이는 하얀색의 칩셋이 센스 X10에 탑재되는 그래픽 칩셋의 모습이며 방열을 위해 히트파이프가 그 위를 덮고 있다.
냉각팬과 방열판
냉각팬과 방열판이 그래픽 카드에 붙기 시작한 것은 GPU가 첨가 되면서부터인데 3D의 화상표현과 무관하지 않다. 입체 3D영상을 위해서는 엄청난 고속의 데이터 처리를 필요로 하므로 GPU에서는 CPU처럼 상당한 열이 발생하게 된다.
PC에 있서서 최대의 적은 ‘과다한 열’인만큼 그래픽 카드에서 발생하는 열을 냉각시켜 안정적인 동작을 유지하기 위해 요즘에 출시되는 고성능 그래픽 카드에는 냉각팬 혹은 방열판이 반드시 장착된다.
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AGP(Accelerated Graphics Port) 버스
그래픽 구현 속도에 영향을 미치는 것으로서 AGP로 불리는 ‘버스방식’을 빼놓을 수 없다. 펜티엄 클래식까지만 하더라도 그래픽 칩셋의 경우 PCI방식을 사용하였지만 Pentium II 이후부터 AGP 방식이 PC에 도입되어 지금은 일반화되어 있다.
AGP버스는 화상을 나타내기 위해 CPU와 그래픽카드가 서로 데이터를 주고받기 위한 일종의 통로로서 PCI 방식보다 훨씬 빠른 데이터 처리 속도를 갖고 있을뿐 아니라 대용량 데이터를 전송에 용의하기 때문에 ‘3D가속’과 같이 고용량, 고속 데이터 처리가 필요한 작업에 이용된다.
AGP방식은 인텔에서 제정한 기술로서 CPU와 메인보드의 노스브리지 칩으로 직접 연결된 통로를 제공하기 때문에 ‘PCI 버스’를 거치지 않고 바로 메모리를 사용할 수 있게 해 준다. 다시 말하면 CPU와 직통으로 통하는 연결 통로를 갖고 있는 셈이다. 그런 덕에 기존의 PCI 버스를 사용하는 그래픽 카드보다 2~4배 정도 빠르게 데이터 처리 속도를 보여주는 것이다.
흔히 그래픽 카드 성능을 설명하면서 AGP 1배, 4배, 8배 등의 배속에 대한 언급을 보았을 것이다. AGP x1 모드는 AGP 프로토콜이 66MHz의 데이터 전송 속도 동작되는 것을 가리키는 말이다.
따라서 x2 모드는 AGP 버스를 통해 133MHz의 클럭의 속도로 데이터를 옮길 수 있다는 말이다. 4배속은 266MHz이고 최근에 출시되는 메인보드에서 지원하는 AGP8X은 533MHz 속도로 데이터를 주고 받는 다는 말이 되는 것이다. 당연히 배속이 높으면 그래픽 성능도 비례해서 높아지는 것이다.
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'그래픽 2부'에서는 과거에서부터 현재까지 출시되었던 그래픽 칩셋들에 대한 개략적인 설명과 최근 노트북 PC에서 급부상하고 있는 3D 성능 등에 대해 살펴보도록 하겠다.
- 노트기어(red802@notegear.com)
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