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					디스플레이 장치
 컴퓨터의 영상(문자와 그림) 정보를 처리하여 모니터로 출력하는 장치.

 VGA 카드, 비디오 카드, 그래픽 보드, 그래픽 가속기 등 다양한 이름으로
  불림. (그래픽 카드란 명칭을 사용하는 것이 바람직)


 프로세서로부터 명령을 받아 그래픽으로 처리 및 가속하고 디지털 신호
  를 아날로그 신호로 변환하여 모니터에 보내는 역할을 한다.

 초기의 그래픽카드는 오직 문자를 단색으로 표시할 정도로 기능이 빈약,
  현재의 그래픽카드는 문자와 함께 그림을 자연 색상으로 나타낼 수 있음.
비디오카드의 구조와 구성

제조사마다 어느 정도의 기능과 형식의 차이를 보이기는 하지만 대부분의 기본형태
는 같다.




                 바이오스




 커넥터                                비디오메모리


                                     비디오칩
                                      (램댁)


                                       슬롯
                                     (인터페이스)
그래픽 프로세서/칩셋
• nVidia와 ATI가 대부분을 시장에 양분.
• 대부분 게임을 위주로 한 성능을 주로 탑재하
  고 있다.


기타 : S3, 3dfx, Cirrus, Matrox, Trident, Intel등의 그래픽 칩.
(OEM 내장그래픽)

1) 그래픽(비디오칩셋)/CRTC(Cathode Ray Tube Controller)

• 그래픽 칩셋을 보통 GPU(Graphic Processing Unit), VPU(Visual Prossing Unit)
  라고 한다.(그래픽 프로세서)
• GPU는 엔비디아사가, VPU는 ATI사가 붙인 이름.
• 강력해진 그래픽 프로세서를 표현하기 위해 마케팅 전략 차원에서 붙인 이름.
• GPU란 용어가 그래픽 프로세서를 대표해 사용.
• 그래픽 칩셋은 CPU와 마찬가지로 발전속도가 매우 빠르다는 특징이 있다. 3개월과
  6개월을 주기로 새로운 성능의 칩들이 생겨나고 가격도 이와 비례하여 조정된다.
그래픽 카드의 성능

• 그래픽 칩셋의 성능에 따라 안정성, 성능, 그래픽의 질감 등이 결정.

램댁(RAMDAC/Random Access Memory Digital-Analog Converter)

화면에 표시될 그림이 인간의 눈으로 볼 수 있도록 디지털 신호를 적절히 아
날로그 신호로 변환하여 전송하는 과정. 이것을 그래픽 칩과 메모리가 처리
하게 되며 이러한 과정을 RAMDAC이라고 한다.

즉, 램댁은 RAM을 뜻하는 메모리와 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 칩을
의미하는 DAC을 합성한 용어를 뜻한다.
CPU에서 처리한 신호를 모니터에 알맞은 신호로 변환하여 출력하는 장치. →
RAMDAC

☞ 예전에는 램댁이 하는 데이터 변환 외의 작업을 모두 CPU에서 처리했지
만, 이제는 그래픽 프로세서가 담당한다.
그래픽 카드의 종류

1. 엔비디아(nVidia)

• 3D 그래픽 카드의 본격적인 시대는 엔비디아사의 리바
   (RIVA)시리즈부터 시작.
 • 리바 시리즈는 3dfx의 부두, S3의 세비지, 매트록스의
   G400 시리즈와 함께 그래픽 카드의 3D 입성에 커다란
   역할을 한 그래픽 카드.
• 저가형 그래픽 시장에서 많은 영향력.


• 리바T NT라는 모델로 출시되어 리바TNT2, Vanta 시리즈로 이어짐.
• 99년도에 들어서면서 3차원 가속기능을 내장한 GeForce계열의 출시로 이어짐.
• 지포스(GeForce)계열 제품을 출시하여 그래픽 카드시장의 주도권을 확보.

• GeForce 시리즈 : 지포스 2,3,4단위로 출시되었으며, 여기에 다시 MX → FX
  → T1으로 출시, 현재 5000 → 6000 → 7000시리즈로 출시.
2. ATI (Radeon/라이던,라데온,레이디언)

• ATI사는 2002년 Radeon(레이디언) 9X) 계열의 시리즈 제품을 출시.
• 엔비디아사가 장악하고 있는 그래픽 프로세서 시장을 흡수한 그래픽
  카드이다.
• 속도나 성능 면에서 엔비디아사와 비슷한 성능.




3. 매트록스(Marrox)
• 2D 시절 가장 뛰어난 성능을 자랑했던 제작 업체.
• 3D 처리에서는 기능이 미비해, ‘파헬리아’로 회생을 길을 찾았지만, 성능이
 떨 어져 일부 마니아층에서만 선호하는 그래픽 카드.
☞ CPU가 같은 아키텍처를 사용해도 성능과 제원은 달리해 고급형과 보급형으로 나
누어 출시된다. 그래픽 프로세서도 핵심 부분은 동일한 아키텍처를 사용했지만, 성능
과 제원에 차이를 두어 아래와 같이 3가지 제품군으로 출시한다.

고성능 제품(High Peromance, 하이 퍼포먼스)
그래픽 작업이나 동영상 작업 등 특정 용도에서 최고 성능을 필요로 하는 사용자를
위한 제품. 가장 고가이며 다양한 기능을 갖추고 있다.

중, 고급형 제품(Main Stream, 메인스트림)
• 어떤 사용 용도에도 무난한 성능을 발휘하는 제품.
• 고성능 제품보다 상능은 약간 떨어지지만, 특수 기능도 제공되고 속도도 만족스러
  운 제품.
• 고성능 제품과 보급형 제품의 중간 정도 가격.

보급형 제품(Value, 밸류)
• 가격 대비 성능이 가장 뛰어난 제품
• 일반 사용자를 위한 제품으로 불필요한 기능을 뺏으며, 가격이 가장 저렴.
커넥터
       D-SUB    TV OUT(S-VHS)




      DVI


1. D-SUB
• 일반적으로 연결하는 방식의 아날로그 모니터와 그래픽 카드를 연결하는 커넥터.
• 3단의 15핀으로 이루어져 있고, 파란색으로 구별.
• 실제로는 R(적),G(녹) ,B(청) 의 3가지 색의 디지털 신호는 그래픽 프로세서 안에
 들어있는 램댁에 의해 아날로그 신호로 변형된 후 모니터로 출력.
• RGB 커넥터로는 D-SUB 15핀 커넥터가 사용된다.
                       << 15핀 D형 커넥터 >>
  핀      신호      I/O    정의      핀       신호     I/O      정의
  1      Red     o     적색비디오    9      VCC     x     복합동기신호
  2      Green   o     녹색비디오   11,15    NC     x     VESA데이터채널
  3      Blue    o     청색비디오    12     DDC     o     모니터검색데이터
  4      N/C     x     연결 없음    13     HSYNC   o     수평동기채널

5-8,10   GND     x     신호 접지    14     VSYNC   o     수직동기채널

2. DVI(Digital Video Interface)
• 램댁의 신호를 거치지 않고 디지털 신호를 모니터 화면에 그대로 출력.
• LCD와 같은 디지털 입출력 지원하는 모니터가 연결되면, 훨씬 또렷한 화면을 볼
 수 있다.
• DVI방식은 디지털과 아날로그 신호를 모두 내보낼 수 있다.
• D-SUB 어댑터를 꽂으면, 외부 램댁을 거쳐 아날로그로 바뀐 신호를 내보낸다.
3. TV-OUT
• 아날로그 TV나 비디오 같은 장치를 컴퓨터와 연결하여 외부장치로
  시청할 수 있는 커넥터.
• 컴포넌트 케이블을 이용해 TV, VCR과 별도의 신호변
  환기를 사용하지 않고 외부장치로 출력할 수 있다.

            컴포넌트 케이블




 4. BNC

               • BNC 커넥터를 이용하게 되면 화질 저하가 없어
                화면이 선명해 진다.
               • BNC 커넷터의 경우 총 다섯 개의 커넥터가 제공되며
                 기본적인 RGB(Red, Green, Blue)외에
                 H(수평 동기 신호), V(수직 동기 신호)가 제공된다.
슬롯/그래픽 카드의 인터페이스

 • 메인보드에서 카드가 장착되는 슬롯은 크게 PCI, AGP, PCI-E등 3가지 종류
 • AGP나 PCI-E 슬롯에는 그래픽 카드만 꽂아 사용.

1. PCI 버스방식
버스클럭이 올라가거나 내려갈 때만 데이터를 전송. APG는 버스는 클럭이 오르고 내
릴 때 모두 전송하기 때문에 PCI보다 2배 빠르게 전송.




              버스대역폭    지원클럭             최대전송속도
 PCI 2.0       32bit    33MHz         33 X 4 = 133MB/s
 PCI 2.1       64bit   33/66MHz       33 X 8 = 266MB/s
2. AGP(Accelerated Graphic Port) 슬롯
 · 그래픽 카드 전용 슬롯.
· 그래픽 처리 성능을 높이기 위해 개발된 방식
· 팬티엄 II용 메인보드에 처음 적용.

                                      · AGP 3.0 그래픽 카드.
                                      · 오른쪽에 홈이 1개
                                        4X/8X로 작동
          AGP 버전별 구별법


                                      · AGP 2.0 그래픽 카드.
                                      · 홈이 2개 4X/8X 로
                                        작동 (제조사 스펙 확인 필요)



                                      · AGP 1.0 그래픽 카드.
                                      · 오른쪽에 홈이 1개
                                        1X/2X으로 작동.
              AGP 1.0 Slot


                                          ▲ AGP 1.0


             AGP 2.0 Slot



                                                 ◀ AGP 3.0
             AGP 3.0 Slot




         버스 대역폭              지원 클럭            최대 전송속도
AGP 1x    32bit              66MHz          66 X 4 = 266MB/s
AGP 2x    32bit              133MHz         133 X 4 = 533MB/s
AGP 4x    32bit              266MHz        266 X 4 = 1066MB/s
AGP 8x    32bit      533MHz(DDR 266MHz)   266 X 4 X 2 = 2133MB/s
3. PCI-E
• 2004년 인텔이 새로운 시리얼 버스의 규격인 PCI-E 방식을 도입, PCI-E는 클럭의
  상향과 하향 시 각각 사용되는 전용 데이터 통로가 별로도 존재해 데이터 쌍방향
  전송이 가능.
• PCI-Express 16x 규격을 사용하게 되며 AGP 8x에 비해 2배인 8GB/s의 속도로
 동작.
· 그래픽카드 전용 확장 슬롯.
· 인텔의 보드의 경우 915칩 이상 부터
  지원.
· AMD nForce4 칩셋 이상.
· PCI Express 1x ~ 16x




       PCI Express 1X
   (랜 카드, TV 수신카드 연결)




       PCI Express 16X
     2.5GB/s 최대 8GB/s
비디오 메모리

그래픽 메모리를 컴퓨터와 비유한다면 CPU에서 데이터
를 처리하기 위해 메인 메모리에서 작업장소로 사용하는
것처럼 그래픽 메모리 역시 그래픽 칩셋에서 데이터를 처
리할 수 있도록 작업장소의 역할.




 3D 그래픽을 처리할 때는 그랙픽 프로세서가 많은 양
의 데이터를 비디오 메모리로 보내기 때문에, 메모리 속
도가 빠르면 전체 성능에 큰 도움이 된다.

 ▪ 그래픽 카드의 메모리 용량
2,4,8,16,32,64,128,256,512M로 표시.
메모리 버스폭
 GPU와 비디오램의 관계는 CPU와 메인 메모리의 관계와 비슷하다. CPU와 메인 메
모리 사이 의 버스폭이 넓을수록 같은 시간에 더 많은 데이터를 주고받을 수 있는 것
처럼, GPU와 비디오 램 사이의 버스 폭 또한 넓을수록 좋다.
16 → 32 → 64 → 128 → 256Bit

메모리 속도
 메인 메모리가 빨라야 CPU가 제 성능을 발휘하는 것처럼, 비디오 램도 속도가 빨라
야 한다. 비디오 램은 용량보다 속도가 더 중요하다. 일반적으로 비디오 메모리는
DDR SDRAM을 사용한다. 최근에는 하이퍼포먼스 제품군에 Pentium4의 FSB와 동
일한 클럭에 DDR기술을 적용해 2 배로 동작하는 DDR III SDRAM(동작속도 : 1GHz
이상, 525Mhz X 2)도 사용한다.

코어클럭 (GPU/Graphic Processing Unit)
CPU와 마찬가지로 클럭주파수 -> CPU와 같은존재
메모리 종류

① VRAM(Video RAM)
비디오 어댑터에 적용하는 비디오 전용 메모리로 사용된다. DRAM을 비디오메모리에
적용할 수도 있지만 DRAM은 단일 포트를 가지고 있어 CPU에서 작업한 데이터를 처리
하면서 다른 출력 작업을 동시에 할 수 없다. 그와는 반대로 VRAM은 듀얼포트구조를 가
지고 있어 CPU에서 처리한 데이터와 모니터로 보낼 데이터의 처리를 동시에 할 수 있는
장점이 있다.

② WRAM(Windows RAM)
 VRAM을 대처하는 비디오 어댑터 전용 메모리로서 듀얼포트 구조를 가지고 있다.
VRAM보다 속도가 빠른 고성능 메모리이다. WRAM은 트루컬러에서도 1600 X 1200픽
셀의 해상도를 표현할 수 있다.

③ SGRAM(Synchronous Graphics RAM)
클럭 동기화 램으로서 단일포트 구조를 가지고 있다. VRAM이나 WRAM과는 달리 1포트
구조를 가지고 있지만 SDRAM보다 빠른 고클럭으로 작동한다.

④ 비디오메모리용 SDRAM, DDR SDRAM
 그래픽 전용메모리의 가격대의 문제로 가격이 저렴한 SDRAM으로 점차 개선되었다.
SDRAM은 가격이 비싸지 않으면서도 어느 정도의 성능을 갖추고 있어 거의 모든 그래픽
메모리들이 SDRAM과 DDR SDRAM으로 대체되었다.
해상도와 색상의 관계

비디오 메모리는 표현할 컬러 및 해상도에 따라 필요한 용량이 달라진다. 메모리 용
량이 크면 화면을 이루는 가장 기본 단위인 화소(Pixel, 픽셀)를 더 많이 표현 할 수
있다.

- 해상도에 따른 비디오 메모리 계산식
      수평해상도 X 수직해상도 X 컬러 수(바이트로 변환하여 계산)

예) 해상도가 640 X 480이면서 16컬러를 표현하고자 하는 경우 640 X 480 X 16 =
(16색은 4Bit = 0.5Byte가 된다.) 640 X 480 X 0.5 = 153,000 즉 150KByte


      해상도                  16bit색              필요한 램 용량
     640x480            614,400 bytes              1MB
     800x600            960,000 bytes             1.5MB
     1024x768          1,572,864 bytes             2MB
     1152x864          2,621,440 bytes            2.5MB
    1280x1024          2,621,440 bytes             3MB
    1600x1200          3,840,000 bytes             4MB

				
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