출처 - 디지털타임즈 기사입력 2008-03-31 08:00
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@
기능그래픽카드, AGP vs PCI-EXPRESS
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2005년 하반기를 맞아 많은 대작 게임들이 출사표를 던지고 있다. 넥슨-제라, 웹젠-SUN, 한빛소프트-그라나도에스파다, 이스트소프트-카발온라인 등이 선봉으로 침체기에 빠져 있는 PC방에 기대감을 주고 있다.
신작 게임들은 각 개발사의 기술력을 총동원하여 현재까자 구현 가능한 그래픽 관련 기술들을 모두 사용하고 있다. 화려하고 선명한 그래픽들로 많은 수의 고객을 확보하기 위한 당연한 현상이다.
하지만, 전체적인 경기 불황과 확실한 대작 게임이 없는 현 상황에서 많은 금액을 투자하여 현재 가지고 있는 하드웨어들을 교체한다는 것은 PC방 사장님들에겐 상당한 부담이 되지 않을 수 없다. 이런 까닭으로 많은 업주들은 항상 머릿속에 최소한의 비용으로 최고의 효과를 볼 수 있는 방법을 모색 중이다.
PC방의 PC사양은 2004년 하반기 8XX 메인보드 에서 2005년 하반기 9XX 메인보드로, 모델 자체가 확연하게 차이가 나며, 그로 인해 CPU, MEMORY, VGA 방식이 새롭게 바뀐 상태이다. 하지만, 컴퓨터의 중요 부품이라 할 수 있는 CPU, MEMORY, M/B, VGA, HDD 등은 서로가 모두 연관성이 있기 때문에 어느 하나만 교체한다는 것은 쉽지가 않다.
CPU로 보면 478소켓 타입의 노스우드, 프레스캇 제품과 775 타입의 제품이 있으며, MEMORY는 DDRII, VGA방식은 기존 방식인 AGP에서 PCI-EXPRESS(이하 PCI-E)로 바뀌었다. 이런 하드웨어의 변화에 맞추어 POWER 용량도 대폭 늘어나고 있는 추세이다.
2004년 후반에 상당수의 PC방이 업그레이드를 하였으나, 방식의 차이일 뿐 대부분의 부품처리 성능은 큰 차이를 보이고 있지 않다. 다른 부품들도 꾸준한 성능향상을 도모하고 있지만, 컴퓨터 변화의 1등 선두주자는 누가 뭐라고 해도 VGA의 발전이라 할 수 있다. 또한, 가장 저렴한 투자로 최고의 성능 변화를 보여줄 수 있는 것이 VGA카드이다.
FX5600,5700,5900시리즈들이 아직 큰 문제 없이 구동되지만, 각종 특수효과와 최고의 화면으로 게임을 즐기고 싶은 유저의 욕구는 채워주기 힘들다. AGP->PCI-E로 구조 자체가 바뀌어 데이터 처리가 훨씬 용이해 졌으며, 코어클럭과 메모리 성능의 변화로 처리속도가 무척 빨라졌다. 이런 제품의 6XXX시리즈들은 새로운 방식인 PCI-E방식을 취하고 있기 때문에, VGA 업그레이드를 위해선 보드와 CPU를 함께 업그레이드 해야한다. 그로인해 PC방의 비용 부담이 꽤 커질수 밖에 없다. 그러나, 이런 부분을 해소할 수 있게 NVIDIA사에서는 HSI라는 기술을 이용해 기존에 PCI-E용으로 개발했던 VGA카드들을 AGP에서도 쓸 수 있도록 하였다. 대부분의 고객들은 같은 제품이더라도 AGP방식이 PCI-E방식을 따라가지 못하는 것으로 잘못 알고 있으며, 많은 PC방에서도 그렇게 알고 있다.
그래서 같은 성능을 가지고 있는 두 제품을 성능 비교하여 차이가 있는지 없는지 알아보도록 하겠다.
※HSI
NVIDIA의 High-Speed Interconnect(HSI) 브릿지 칩으로, 원래 PCI-Express용으로 설계된 칩의 신호를 AGP로 변환시켜주는 역할을 한다. 이 브릿지 칩의 존재로 인해 앞으로 좀더 다양한 PCIe 그래픽카드들이 AGP 버전으로 나올 것을 기대해본다. 반대로 AGP를 PCI-Express로 신호변환이 가능하다. 초기 PCI-Express 시장에서 볼 수 있었던 PCX 5750 VGA는 AGP에 맞추어서 설계된 GeForce FX 5700을 PCI-Express 인터페이스로 변경해주는 용도로 이 HSI가 적용되기도 했다.
● AGP, PCI 차세대 그래픽카드의 대세는?
테스트에 사용된 제품은 현재 모든 PC방에서 주력으로 쓰고 있는 6600GT모델이다.
우리는 다른 인터페이스의 두가지 제품을 비교하기 위해 인터페이스만 다른 가장 비슷한 환경을 만들어야 했다. 물론 완전 동일한 칩셋으로는 구성이 불가하기 때문에 대략적인 성능비교로 보아야 할 것이다. 가능한 한 가장 비슷한 구성을 위해 선택한 것은 nForce3와 nForce4 메인보드였다. 동일한 DDR 메모리를 사용할 수 있고, 동일한 프로세서를 지원하며, 각각 AGP와 PCI-Express를 가진 메인보드이기 때문에 가장 비슷한 환경을 만들 수 있다.
제일 먼저 3DMARK05 테스트 결과이다. 설정은 기본을 그대로 사용했다.
메모리 대역폭의 차이로 인한 결과일까? 역시 AGP 버전이 PCI-Express 버전에 비해 약간 낮은 수치를 기록하고 있다.
만만하게 고사양을 요하는 FarCry의 네가지 레벨데모에서는 대부분 오히려 AGP 버전이 높은 수치를 보인다.
Unreal Tournament 2004 의 결과 역시 1024쪹768의 해상도에서는 오히려 AGP 버전이 더 우수한 성능을 보이다가 해상도가 1600쪹1200으로 높아지면서 급격한 성능저하를 보였다. 고해상도로 올라가면서 메모리 대역폭과 HSI의 성능저하에 영향을 받아 프레임이 크게 떨어진 것으로 보인다.
● AGP, PCI-E 비교결과
AGP 버전의 6600 GT는 상상 이상의 성능을 보여주었다. 메모리 클럭이 낮고, HSI 브릿지 채용으로 인해 중간에 손실이 발생함을 감안한다면 거의 PCI-Express 버전과 동일한 성능을 맛볼 수 있다고 할 수 있다. 1600x1200의 초고해상도에서 인터페이스의 한계를 보여주는 듯한 성능저하를 나타냈지만, AGP 채용 플랫폼에서 만끽할 수 있는 충분한 성능을 제공함은 누구도 부인할 수 없을 것이다.
전반적으로 AGP 버전의 한계를 느끼기보다는 PCI-Express 버전이 새로운 인터페이스를 아직까지는 효율적으로 사용하지 못하는 것이 아닌가 싶을 정도로 AGP 버전은 여전히 뛰어났다. (아직까지 S-ATA 하드디스크가 P-ATA 하드디스크와 별반 다르지 않는 성능을 보여주는 것처럼.)
테스트는 6600GT의 AGP와 PCI-E의 비교였지만, 기존 PC방을 운영하는 곳은 대부분 FX5700급이 주력인 것으로 알려져 있다. 정확한 수치상의 비교는 하지 않았지만, PC방에서 서비스하는 게임을 개발하는 업체들은 지금 사양들에 최적화 된 게임들을 출시하고 있다. 5700급에서도 당연히 신규게임을 서비스 하는 것에는 전혀 지장이 없다. 일부 베타게임에서 느림을 호소하는데, 그런 현상은 아직 게임 시스템이 완전하지 않아서 나오는 경우이며, 회선과 PC자체의 관리 자체에도 문제가 있을 수 있다. 3.2GHz이상에 램 1기가 이상을 장착하고 6600인 PC에서도 게임이 느려지거나 끊기는 현상이 일어나는 것을 자주 볼 수 있다. VGA만으로 PC의 성능을 논할 수 없다는 것을 강력하게 이야기 할 수도 있어야 될 것이다. 위에 테스트를 보면 알 수 있듯이 아직까지 PCI-E의 기술력이 AGP보다 눈에 띄게 강력하지 못한 것이 사실이다.
앞으로의 컴퓨터 산업은 분명 더 좋은 방향으로 발전할 것이며, 그 주력은 VGA카드인 것은 뻔한 사실이다. CPU와 메모리 등에서 최신 PC와 별반 차이를 못 보이고 있는 현재, VGA만 교환함으로써 충분히 경쟁력을 확보 할 수 있으며, 많은 고객을 만족 시킬 수 있을 것이다. CPU의 처리 속도가 2.8GHz 이하라면 전체적인 업그래이드를 생각해 봐야 할 것이다. VGA카드가 좋더라도 전체적인 시스템이 느리면 투자가치가 없기 때문이다. 적절한 투자와 교체만이 지금 PC방업계에서의 현명한 방법이라고 말하고 싶다. 많은 매체와 정보를 취하여 현명한 PC방 운영을 하시길 바라며 글을 마친다.
