그래픽 카드 개념 알아보기

안녕하세요. 매일 IT, 밀릿입니다. 조립형 PC를 구매하기 전에 컴퓨터를 구성하는 다양한 부품 요소들의 명칭과 유기적인 역할, 그리고 성능을 뒷받침하는 기술들에 대해서 알아보고 있습니다. 지난 시간까지는 CPU, 특히 대표적인 CPU 제조사인 인텔의 제품들을 위주로 프로세서를 이루고 있는 구성요소들과 작동원리, 그리고 최신 고사양 소프트웨어와의 호환성을 위해 인텔이 개발한 다양한 기술들에 대해 알아보는 시간을 가졌습니다. 여전히 CPU에 대해서 모르는 개념과 원리 투성이지만, 앞으로 몇 시간에 걸쳐서는 잠시 CPU를 뒤로하고 컴퓨터를 구성하는 또 하나의 가장 중요한 요소로 꼽히는 '그래픽 카드' 장치에 대해 알아보는 시간을 가지려고 합니다.

제가 처음 조립형 PC를 구매했던 2006년도에는 '그래픽 카드'는 말그대로 카드처럼 얇은 보드에 복잡한 회로도가 그려진 형태였습니다. 당시에 고사양 게임이라고 해봐야 피파 온라인 정도의 수준이었고, 화질도 지금의 수준에 한참 미치지 못했습니다. 그럼에도 당시 제가 구매한 지포스의 제품은 상당히 최신 그래픽 카드 제품이었습니다. 그런데 학업과 여러 외부 활동으로 PC에 대한 관심을 잠시 접어두는 기간 동안에 제가 알던 그래픽 카드의 형태와 새롭게 '그래픽 카드'라는 이름으로 불리는 PC 장치의 모습에 상당한 괴리가 생겼습니다. '내가 알고 있던 것은 그래픽 카드랑 다른 종류였나?' 싶을 정도였습니다. 같은 것은 'Geforce'라는 그래픽카드의 브랜드 네임 정도뿐이었고, 상당히 두껍고 커진 부피와 펜이 달린 모습은 '카드'라기보다는 마치 스피커처럼 PC 주변기기로 보는 편이 나을 것 같다는 생각이 들 정도였습니다.

 

 

그래픽 카드의 형태가 변화한 이유가 소프트웨어가 요구하는 그래픽 사양을 지원하기 위해 데이터 처리 성능을 높이며 덩달아 상승하는 장치의 발열을 막기 위함이었다는 사실을 인지한 것은 꽤 시간이 지나서 였습니다. 더 이상 기존의 평평한 형태의 기판 형태로는 방열에 한계가 있고 제품 수명 연장에 어려움을 겪었던 것이 이유였습니다. 자체 쿨러를 내장하고 출시하는 최근의 그래픽 카드 형태는 과거와 비교하자면 상당히 괴리감이 느껴지지만, 고사양 그래픽 카드를 요구하는 PC 작업이 디자인이나 영상 작업을 제외한다면 주로 최신 온라인, 비디오 게임일 것이고 마치 로봇의 부품과 같이 디자인된 지금의 그래픽 카드 형태는 고사양 게이밍 PC를 맞추고 또 커스텀하는 게이머들에게 상당히 인기가 있을 것 같다는 생각이 들었습니다.

 

하지만 형태가 변했다고 그래픽 카드의 본질적인 역할이 변한 것은 아닙니다. 그래픽 카드는 CPU에 전달된 그래픽 관련 명령을 도맡아 처리함으로써 이미지 데이터 처리를 전담해 디스플레이 장치에 전송하는 역할을 합니다. CPU 스스로도 그래픽 관련 명령을 처리할 수 있고, 최근 몇 년 사이 CPU 다이에 내장된 GPU 성능이 향상되면서 기본적인 디지털 그래픽 작업을 지원하고 있기는 합니다. 그러나 그래픽 카드와 같은 확장 카드를 이용하는 이유는 그래픽 데이터 처리로 인한 전체적인 CPU 성능의 저하를 방지하기 위해 확장 카드, 즉 시스템의 데이터 전송 용량을 의미하는 버스(BUS)를 확장하여 그래픽 작업과 일반 프로세싱 작업의 진행이 원활히 이루어지도록 지원하는 데에 있습니다.

그래픽 카드가 전담하는 기능은 그래픽 관련 전반이라고 볼 수 있습니다. 특히 컴퓨터 디스플레이를 통해 구현되는 2차원 컴퓨터 그래픽스와 3차원 컴퓨터 그래픽스, 영상 재생을 위한 디코딩, 디스플레이 출력과 멀티 디스플레이 확장 등의 기능을 지원합니다. (출처: 위키백과) 2차원과 3차원 그래픽스는 일반적으로 생각하는 2D, 3D 이미지로 특히 3차원 그래픽스의 경우 빅데이터, A.I 알고리즘의 진화와 함께 단순히 이미지를 디자인하는 것을 넘어서 실제 영상 속 인물이나 사물의 동작을 3차원으로 캡쳐하고 모델링하는 등의 핵심적인 역할을 수행하기 때문에 그 중요성이 앞으로도 더욱 커질 것으로 예상되는 부분이기도 합니다.  

 

내장 그래픽에 비해 확장형 그래픽 카드가 선호되는 또 한 가지 이유는 바로 데이터 처리를 위한 전용 메모리가 탑재되었기 때문입니다. 인텔 CPU의 경우 HD Graphics 시리즈의 내장 그래픽은 상당한 발전을 이루었음에도 여전히 그래픽 작업을 전문으로 하는 이용자들에게 외면 받고 있습니다. 그 이유는 CPU 다이에 내장된 GPU는 그래픽 처리를 위한 데이터 저장 역할의 저용량 임베디드 메모리가 탑재되는 수준이거나 RAM을 이용하기 때문에 그 처리 속도가 현저히 제한될 수밖에 없기 때문입니다. 반면 외장형 그래픽 카드는 비디오 RAM이 전용으로 탑재되어 있어 CPU와 RAM에 집중되는 데이터의 병목 현상 없이도 영상 그래픽 데이터 연산을 해낼 수 있기 때문입니다. 

 

이번 시간에는 간단하게 그래픽 카드의 외형이 변하게된 이유와 내장 그래픽 대신 외장 그래픽 카드를 이용해야 하는 이유, 그리고 PC에서 그래픽 카드의 역할에 대해 간단히 살펴봤습니다. 시중에는 너무나 많은 종류와 이름의 그래픽 카드들이 출시되어 있지만, 거의 대부분의 제품에 '게이밍 전용'이라는 말이 붙어있어 각각의 제품들이 어떻게 다르고 게임이나 작업별로 적합한 제품이 무엇인지 전문가가 아니라면 파악하기가 어렵습니다. 무조건 비싼 제품을 사용하는 것은 낭비가 아닐까 의심되지만, 그렇다고 무턱대고 구매한 제품이 내가 이용하려는 소프트웨어 프로그램과 호환되지 않는다면 그 또한 낭비일 것이기 때문입니다. 성실하고 정직한 조립형 PC 판매자를 만난다면 전문가의 조언을 통해 적합한 제품을 살 수 있겠지만, 또 질문을 하기 위해서는 어느 정도 관련 제품에 대한 지식을 가지고 있는 편이 유리할 것입니다. 앞으로 몇 포스팅 동안은 그래픽 카드를 구성하는 요소, 부품의 명칭과 각각의 역할, 그리고 그래픽카드가 어떤 방향으로 진화하고 있는지 알아보면서 나에게 적합한 그래픽 카드를 간추릴 수 있을 정도의 안목을 가질 수 있는 시간을 가져보도록 하겠습니다.