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[알아봅시다] 그래픽카드의 구조와 기능

 

김영은 기자 link@dt.co.kr | 입력: 2008-03-31 15:55
[2008년 03월 31일자 18면 기사]

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[알아봅시다] 그래픽카드의 구조와 기능

디지털 정보를 영상정보로 변환
다시 모니터에 맞는 신호로 출력

동영상ㆍ게임 이용 늘면서 급속 발전
GPUㆍ메모리ㆍ램덱ㆍ출력단자 등 구성
CPU와 함께 열 가장 많이 내는 부품



그래픽카드는 CPU에서 생성한 디지털신호를 영상신호로 바꾸고, 모니터로 출력하는 장치입니다. 고화질 동영상을 시청하거나 3D 게임을 할 때 필요한 영상 신호를 만들기 위한 작업을 CPU와 함께 처리해 CPU의 부하를 줄이는 기능도 합니다. 그래픽카드의 구조를 살펴보고 각 부위의 기능에 대해 알아보겠습니다.

◇그래픽카드의 동작 순서=PC를 사용하기 위해 전원을 켜면 모니터에 PC 기본 정보와 부팅 정보가 나타납니다. 전원이 들어옴과 동시에 그래픽카드가 일을 하는 것입니다. PC를 켜면 주기판과 그래픽카드 연결돼 있는 인터페이스를 통해 신호정보와 전력이 공급됩니다. 주기판과 그래픽카드를 연결하는 방식은 과거에는 VESA, PCI, AGP 등이 쓰였지만 최근에는 PCI익스프레스가 주를 이루고 있습니다. 인터페이스가 발전하면서 전달할 수 있는 정보량과 속도가 개선되고 있습니다.

그래픽카드가 CPU로부터 받은 정보는 그래픽메모리에 저장됩니다. 이 정보를 CPU의 지시에 따라 GPU(영상처리장치, Graphic Processing Unit)에서 영상정보를 바꾸고 다시 그래픽 메모리에 저장합니다. 즉 GPU는 CPU의 지시에 따라 영상 정보를 만드는 그래픽카드의 CPU이며, 그래픽메모리는 CPU 명령과 GPU가 만든 영상정보를 보관하는 저장소인 셈입니다. 따라서 GPU 동작속도, 메모리 용량과 속도는 그래픽카드의 성능을 가늠하는 중요한 기준이 됩니다.

GPU와 그래픽메모리를 거쳐 생성된 영상 정보는 디지털방식입니다. 하지만 브라운관을 사용한 CRT모니터와 초기 LCD모니터는 대부분 아날로그 신호만 표시할 수 있었기 때문에 영상정보를 아날로그 방식으로 바꿔야 했습니다. 이 역할을 하는 장치가 램덱(RAMDAC)입니다. 디지털 방식의 모니터는 디지털신호를 표시할 수 있으므로 램덱을 거칠 필요가 없습니다.

모니터에 알맞게 바뀐 영상신호는 모니터로 출력됩니다. 이 때 모니터와 PC를 연결하는 부위가 출력단자입니다. 아날로그 방식의 D-서브단자와 디지털 방식의 디지털비디오인터페이스(DVI)단자가 주로 쓰입니다. 최근에는 DVI보다 대역폭이 늘린 디스플레이포트 단자도 등장했습니다.

◇그래픽카드의 안정성을 보장하는 요소들=3D 표시 성능이 발전하면서 그래픽카드가 소모하는 전기량도 늘어나고 있습니다. 전원부는 그래픽카드의 성능과 PC 안정성에 큰 영향을 미치는 요소입니다. 최신 제품인 레이디언 HD3870이나 지포스 9600GT의 경우 450W 이상의 전원을 사용할 것을 권장하고 있습니다. 따라서 450W 이상을 지원하는 파워서플라이를 사용하는 것이 좋습니다. 전원 공급이 잘 되지 않으면 화면표시가 안되거나 컴퓨터가 재부팅하는 증상이 나타납니다.

그래픽카드가 소모하는 전기량이 늘어남에 따라 그래픽카드는 PC부품 가운데 CPU와 더불어 열을 가장 많이 내는 부품이 되었습니다. 이에 따라 주요 그래픽카드 제조사는 냉각장치를 부착해 제품을 내놓고 있습니다.

냉각장치의 종류에는 팬 방식, 히트씽크 방식, 수냉식이 있습니다. 팬방식은 부품에 작은 선풍기 모양의 날개를 달아 열을 날려보내는 방식이며 히트싱크는 열전도율이 좋은 금속을 얇고 길게 부착해 열을 분산시키는 방식입니다. 수냉식은 물이 담긴 파이프를 제품에 사용해 온도상승이 덜하도록 하는 방식이지만 가격이 비싸다는 단점이 있습니다.

비디오 바이오스(펌웨어 칩)는 그래픽카드의 동작 속도, GPU와 메모리의 전압 정보 등 기본 정보를 담은 칩입니다. 바이오스 내용을 바꾸면 제품 동작 속도를 올리고 성능을 향상 시킬 수 있지만 비디오카드에 손상을 줄 수도 있습니다. 따라서 제조업체는 사용자가 정보를 임의로 변경할 수 없도록 잠금장치를 하고 있습니다.

김영은기자 link@ DT Main
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