PC 내부를 들여다 보자!

[편집위원 글] PC 내부를 들여다 보자!

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PC에 관심이 있는 사람이라면 여기저기서 정보를 입수해서 견적을 낸 다음 전자상가나 인터넷에서 직접 부품들을 구입해 PC를 조립해 보았을 것이다. 또한, 직접 조립을 해본 적은 없더라도 데스크탑을 사용하고 있는 유저라면 한번쯤은 CPU나 그래픽카드, 램과 같은 부품들을 따로 구입해서 업그레이드를 해 본 경험이 있을 것이다.

최근 들어 방송의 제작과 송출이 서버로 이루어지는 경우가 많다. VCR과 Tape이 제작 및 송출방식의 주를 이루었던 시절에는 방송엔지니어들이 서버와 같은 PC계통의 장비에 관심을 갖지 않아도 엔지니어로서의 경쟁력을 유지하는 데 아무런 문제가 없었다. 하지만 지금은 컴퓨터 및 네트워크에 대한 지식과 관심이 없다면 부서에 따라 정도의 차이는 있겠지만 업무를 수행하는 데 많은 어려움을 겪게될 지도 모른다.

여기서는 PC를 구성하는 요소들에 대해 알아보고, PC 업그레이드 및 조립시 주의해야 할 점에 대해 간단히 다루어 보도록 하겠다.

먼저, 가장 핵심적인 부품이라고 할 수 있는 CPU에 대해 알아보자. CPU(Central Processor Unit)는 컴퓨터를 구성하는 모든 장치를 제어하고 컴퓨터에서 실행되는 모든 프로그램의 명령을 해석해서 실행하는 역할을 한다. CPU의 작동 속도는 메인보드 시스템 클럭의 배수로 결정되는데, 이를테면 코어2듀오 CPU를 지원하는 메인보드 칩셋은 100MHz, 133MHz, 200MHz, 266MHz의 시스템 클럭을 제공하며, 여기에 2.4GHz로 동작하는 코어2듀오 E6600 CPU를 장착한다면 266MHz×9 = 2.4GHz 라는 수식이 성립된다. 이것으로 E6600 프로세서가 메인보드 시스템 클럭의 9배수로 동작한다는 것을 알 수 있다. 이 배수를 조절함으로써 CPU의 오버 클럭킹도 가능하며, 이는 PC 부팅시 CMOS 화면에서 설정 가능하다. CPU 클럭속도에 대한 경쟁이 가속화되면서 클럭속도가 4GHz에 이르는 제품군까지 등장하는 듯 했지만, 클럭속도가 3GHz 이상을 넘어가게 될 경우 시스템의 성능 향상보다 소비 전력과 발열 및 소음문제 등의 부작용이 더욱 심각하게 대두되면서, 새로운 코어 마이크로 아키텍쳐를 적용한 제품군이 등장하게 되었다. 작동 클럭의 향상이 아닌 멀티 코어를 적용함으로써 클럭당 처리명령어수를 늘리는 방법으로 시스템의 전반적인 성능 향상이 이루어지게 되었다. CPU의 성능은 매년 비약적으로 발전해 왔으며, 현재 인텔의 고성능 제품군인 i7 프로세서를 보면 32nm공정으로 제조되고, 6개의 코어를 가지며, 클럭 속도가 3.33Ghz에 이르는 제품까지 출시되어 있다.

다음으로 최근들어 HD 및 3D 화면 처리를 위해 CPU 못지않게 많은 양의 데이터를 처리하는 그래픽카드(혹은 VGA카드)에 대해 알아보자. 그래픽카드는 컴퓨터에서 처리한 이미지를 모니터에 표시하는 장치로, CPU와 그래픽카드 자체에서 처리한 그래픽 디지털 정보를 모니터로 보내는 역할을 한다. 그래픽카드를 들여다 보면 GPU(Graphic Processor Unit)라 불리는 그래픽 프로세서가 가장 눈에 띄는데, 이 칩은 비디오 메모리와 그래픽카드, 메인보드 사이의 데이터 전송을 제어하는 역할을 수행한다. GPU는 2D 영상 처리를 위한 2D엔진과 3D 영상처리를 위하 3D엔진, 그리고 동영상 재생을 위한 비디오 프로세싱 엔진을 포함하고 있으며, 디지털 신호를 아날로그 신호로 바꾸는 기능을 가진 램댁(RAMDAC)을 내장하고 있다. GPU는 CPU의 성능 개선 속도 이상으로 매년 발전을 거듭하고 있으며, 급기야 최근 출시되는 그래픽카드들은 CPU가 처리해야 할 업무를 일부 분담하여 수행하기도 한다. 동일한 GPU를 사용한다 하더라도 그래픽카드에 내장된 비디오 램의 속도 및 용량, 버스의 대역폭 등에 따라 성능 차이가 존재할 수 있다는 점은 따로 유념해 두어야 한다.

주기억장치라고 불리우는 RAM(Random Access Memory)은 비어있는 메모리 슬롯에 꽂아주기만 하면 되고 드라이버를 새로 깔아줄 필요도 없는 등 교체하기 쉽기 때문에 PC 사용자에게 아주 친숙한 부품이다. PC에서 사용된는 램의 시초는 DRAM(Dynamic RAM)인데, DRAM은 RAM의 특성상 시간이 지나면 사라져 버리는 데이터를 유지하기 위해 일정시간마다‘리프레시’라는 작업을 수행하며, 이‘리프레시’의 속도가 바로 RAM의 속도가 된다. DRAM은 CPU와 동기화되어 양방향 데이터 교환을 할 수 있는 SDRAM으로 발전하였으며, SDRAM은 다시 DDR SDRAM으로 진화하게 되었다. DDR은 Double Data Rate의 약자로, DDR SDRAM은 기준 클럭이 오르내릴 때 모두 데이터를 전송하기 때문에 보통 SDRAM보다 두배나 빨리 데이터를 주고받을 수 있으며, 현재 DDR3 SDRAM까지 출시되어 있다. 대부분의 메인보드에서 CPU와 메모리간의 병목현상을 해소하기 위해 듀얼채널을 지원하므로, 이를 고려해서 메모리를 장착하면 시스템의 성능향상에 도움이 될 것이다.

위에 언급한 부품들 뿐만 아니라 메인보드, HDD, 파워서플라이 등도 PC의 성능에 많은 영향을 미치며, PC를 새로 조립하거나, 문제가 생겨서 조치를 취해야 할 때 반드시 살펴보야 할 중요한 구성품이다. 요즘 스마트폰이나 갤럭시탭, 아이패드와 같은 강력한 통신기능을 갖춘 모바일 제품들이 유행인데, 이러한 기기들의 동작 원리를 제대로 이해하기 위해서는 각 가정에 한 두대씩은 보급되어 있는 PC 하드웨어에 대한 지식이 기본이 된다고 생각한다. 이번 기회에 구입 이후 한번도 열어보지 않았던 데스크탑의 뚜껑을 열고 그 속에서 중요한 역할을 수행하고 있는 부품 하나하나 눈으로 확인해 것은 어떨까?