그래픽 카드
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그래픽 카드(graphic card) 또는 비디오 카드(video card)는 이미지를 디스플레이로 출력하는 개인용 컴퓨터 하드웨어의 부품이다. 사운드 카드나 다른 주변 장치와 비슷한 규칙으로 동작한다.
목차 |
[편집] 역사
| 연도 | 텍스트 모드 | 그래픽 모드 | 색 | 메모리 | |
|---|---|---|---|---|---|
| MDA | 1981년 | 80*25 | - | 1 | 4 KB |
| CGA | 1981년 | 80*25 | 640*200 | 16 | 16 KB |
| HGC | 1982년 | 80*25 | 720*348 | 1 | 64 KB |
| EGA | 1984년 | 80*25 | 640*350 | 16 | 256 KB |
| IBM 8514 | 1987년 | 80*25 | 1024*768 | 256 | - |
| MCGA | 1987년 | 80*25 | 320*200 | 256 | - |
| VGA | 1987년 | 720*400 | 640*480 | 256 | 256 KB |
| SVGA | 1989년 | 80*25 | 1024*768 | 256 | 2 MB |
| XGA | 1990년 | 80*25 | 1024*768 | 65,536 | 1 MB |
그래픽 카드의 역사는 1960년대로 거슬러 올라간다. 이 때에는 프린터들이 시각 요소의 화면(모니터)으로 대체되고 있었다.
최초의 비디오 카드는 IBM PC에서 공개되었으며 1981년 IBM이 개발하였다. MDA (모노크롬 디스플레이 어댑터)는 화면 안에 25x80줄을 표현하는 텍스트 모드에서만 동작하였다. 단지 한 색에 4KB 비디오 메모리를 갖추었다.[1]
1981년 MDA를 시작으로, 그래픽 카드들 몇 가지가 공개되었고 이를 나열한 표는 오른쪽과 같다.[2]
그래픽 카드의 혁명은 최초의 2D/3D 그래픽 카드를 출시했던 1995년에 있었다. 매트록스, S3, ATI, 크리에이티브 등의 회사가 이에 대한 개발에 참여하였다. 1997년에 3dfx가 부두(Voodoo)를 선보여 뛰어난 3차원 그래픽과 효과들(앤티에일리어싱, Z 버퍼, 밉 매핑 등)을 제공하였다.
2006년을 기준으로, 그래픽 카드 시장을 선도하고 있는 기업은 엔비디아와 ATI이며[3], 각각 지포스와 레이디언으로 그래픽 모델을 형성하고 있다.
[편집] 부품
그래픽 카드는 부품이 놓여진 인쇄 회로 기판으로 이루어져 있다. 다음을 포함한다.
[편집] 그래픽 처리 장치
- 이 부분의 본문은 그래픽 처리 장치입니다.
GPU는 3차원 그래픽 렌더링에 필수적인 부동 소수점 계산에 최적화된 전용 그래픽 마이크로프로세서이다. GPU의 기본 특성은 현대의 카드 기준으로 보통 250MHz에서 1200Mhz 속도를 내는 코어 클럭 속도와 3D 이미지를 픽셀로 변환하는 파이프라인의 수(버텍스 셰이더, 프레그먼트 셰이더)이다.
| 종류 | 클럭 속도 (MHz) | 대역너비 (GB/s) |
|---|---|---|
| DDR | 166 - 950 | 1.2 - 30.4 |
| DDR2 | 533 - 1000 | 8.5 - 16 |
| GDDR3 | 700 - 1800 | 5.6 - 54.4 |
| GDDR4 | 1600 - 2400 | 64 - 156.6 |
[편집] 비디오 메모리
비디오 카드가 메인보드 통합형인 경우 컴퓨터 램 메모리의 일부를 직접 사용하는 것이 보통이다. 통합형이 아닌 경우, 그래픽 카드가 자체적으로 비디오 램(VRAM)을 장착하고 있다. 현대의 그래픽 카드 메모리 용량은 128MB부터 1024MB (1GB)까지 다양하다. 2003년 이전에는 DDR SDRAM 기술 기반이었지만, 그 뒤에는 더 뛰어난 DDR2, GDDR3, GDDR4 기술을 사용한다. 현대의 카드들의 메모리 클럭 속도는 보통 400MHz에서 1.6Ghz 사이이다. 비디오 메모리에서 아주 중요한 요소는 3D 그래픽의 심도를 관리하는 Z 버퍼이다.
[편집] 비디오 BIOS
비디오 바이오스 또는 펌웨어는 그래픽 카드의 운영을 관리하고 컴퓨터와 소프트웨어가 카드와 소통할 수 있게 도와 주는 명령어를 제공하는 기본 프로그램을 담고 있는 칩이다. 이 칩은 메모리 타이밍, 동작 속도, RAM과 프로세서의 전압 등에 대한 정보를 담고 있다. 그래픽 카드 오버클럭을 위해 바이오스를 수정하여 해당 바이오스 칩에 다시 플래시 적용을 할 수 있다. 그러나 이는 제조회사가 권장하는 방식이 아니며, 그래픽 카드에 잠재적인 위험이 노출될 수 있으니 주의해야 한다.
[편집] RAMDAC
RAMDAC(Random Access Memory Digital-to-Analog Converter의 준말)은 컴퓨터 프로세서가 만들어낸 디지털 신호를 컴퓨터 디스플레이가 알아들 수 있도록 아날로그 신호로 변환한다. RAMDAC 데이터 전송 속도와 사용되는 비트의 수에 따라, RAMDAC은 컴퓨터 디스플레이의 다른 화면 재생 빈도를 지원한다. CRT 디스플레이의 경우, 깜박임을 최소화하기 위해서는 75 Hz 이상이 최적이며, 60Hz 이하는 권장하지 않는다.[4] (LCD 디스플레이의 경우 어떠한 재생 빈도에서도 깜박임은 문제가 되지 않는다.) 디지털 컴퓨터 디스플레이의 인기와 메인보드의 기능이 성장함에 따라, RAMDAC은 점차 사라지고 있다. 현재의 LCD 및 플라스마 디스플레이, TV는 디지털 방식으로 동작하며 RAMDAC을 요구하지 않는다. 아날로그 입력을 지원하는 일부 오래된 LCD와 플라스마 디스플레이는 RAMDAC을 요구한다.
[편집] 출력부
| 버스 | 대역 (비트) | 클럭 속도 (MHz) | 대역 (MB/초) | 스타일 |
|---|---|---|---|---|
| ISA XT | 8 | 4,77 | 8 | 병렬 |
| ISA AT | 16 | 8,33 | 16 | 병렬 |
| MCA | 32 | 10 | 20 | 병렬 |
| EISA | 32 | 8,33 | 32 | 병렬 |
| VESA | 32 | 40 | 160 | 병렬 |
| PCI | 32 - 64 | 33 - 100 | 132 - 800 | 병렬 |
| AGP 1x | 32 | 66 | 264 | 병렬 |
| AGP 2x | 32 | 133 | 528 | 병렬 |
| AGP 4x | 32 | 266 | 1000 | 병렬 |
| AGP 8x | 32 | 533 | 2000 | 병렬 |
| PCIe x1 | 1 | 2500 / 5000 | 250 / 500 | 직렬 |
| PCIe x4 | 1*4 | 2500 / 5000 | 1000 /2000 | 직렬 |
| PCIe x8 | 1*8 | 2500 / 5000 | 2000 / 4000 | 직렬 |
| PCIe x16 | 1*16 | 2500 / 5000 | 4000 / 8000 | 직렬 |
[편집] 메인보드 인터페이스
시간의 흐름에 따라 연결 방식은 다음과 같이 변화하였다.
- ISA
- MCA
- EISA
- VESA
- PCI
- AGP
- PCI Express
- PCI-X
[편집] 냉각 장치
그래픽 카드가 높은 온도에 다다르면 동작이 멈추고 다운에 이르를 수 있다. 냉각 장치는 과도한 열을 막기 위해 통합이 되어 있다.
- 히트 싱크
- 컴퓨터 냉각기
- 수냉
[편집] 전원 공급장치
2006년까지 그래픽 카드의 전원 소비는 그다지 큰 문제가 되지 않았다. 그러나 현재의 그래픽 카드의 경우 훨씬 더 많은 전력을 소비한다. 전원 공급 장치가 전력을 높인다 하여도 병목 현상이 "150와트 공급으로 한정된" PCI Express 연결 때문에 있을 수 있다. 오늘날 150와트 이상의 전력을 소비하는 그래픽 카드는 전원 공급 장치에 바로 연결할 수 있는 6핀 또는 8핀 파워 소켓을 포함하고 있다. 이로써 카드와 전력 사이의 직접 연결을 허용한다.
[편집] 제조회사
- 현재 GPU를 제조하는 회사:
- 현재 IGP만 제조하는 회사:
- 과거의 회사:
- 3dfx
- 3DLabs
- 크리에이티브 테크놀로지
- 캐노퍼스
[편집] 그래픽 API
- 다이렉트3D: 마이크로소프트가 1996년에 공개한 것으로 마이크로소프트 윈도에만 사용할 수 있다. 최신 버전의 다이렉트X는 다이렉트X 10이지만 수많은 그래픽 카드는 다이렉트X 9.0c를 지원한다.
- 오픈GL: 실리콘 그래픽스가 1990년대 초에 개발하였으며 오픈 소스의 다중 플랫폼을 지원하는 API이다.
[편집] 그래픽 기술
- 앤티 에일리어싱
- 셰이더
- 하이 다이내믹 레인지 렌더링
- 텍스처 매핑
- 모션 블러
- 피사체 심도
- 렌즈 플레어 (렌즈 광반)
- 프레넬 효과
- 앤티스트로픽 필터링
[편집] 같이 보기
[편집] 참조
- ↑ http://www.answers.com/topic/timeline-of-computing-1980-1989
- ↑ http://www.computerhope.com/help/video.htm
- ↑ http://www.theinquirer.net/default.aspx?article=36433
- ↑ http://www.worldstart.com/tips/tips.php/1146
[편집] 바깥 고리
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위키미디어 공용에 관련 미디어 자료가 있습니다: |
- 그래픽 카드의 점퍼 설정
- 탐스 하드웨어:그래픽 카드 벤치마크 차트
- 일부 그래픽 기술
- 그래픽 초보자 길잡이
- 그래픽 카드 장착법
- 그래픽 카드 오버클럭 방법
- 그래픽 카드를 고치는 방법
- videocardrankings.com
