| 그러면 노스브릿지가 하는 역할은 무엇인가? 또한 사우스브릿지가 하는 역할은 무엇인가? 먼저 이것을
정확하게 짚고 넘어가기 전에, 메인보드의 역할에 대한 명확한 통찰이 있어야 할 듯 싶다.
컴퓨터에서 이루어지는 모든 일은 저장되어있는 데이터를 꺼내 해석하고 재가공한
후 이를 다시 저장하는 것으로 갈음할 수 있다. 즉 데이터를 꺼내서 (윈도우를 로딩한 후, 하드디스크) 해석하고 재가공한후 (CPU)
다시저장 (하드디스크) 하는 것이다. 메인보드는 컴퓨터가 이런 역할을 하는데 있어 모든 주변기기를 통합하고 연결시킴으로서 데이터를 서로
다른장치끼리 주고받을 수 있도록 돕는것이 주 임무다. 따라서 컴퓨터에 장착되는 모든 장비는 메인보드와 연결되며, 메인보드에 연결되지 않고
사용하는 장비는 없다. 잘 생각해보시라 ^_^
이런 메인보드의 기본역할은 i286때까지는 각각의 기능을 담당하는 칩을
개별적으로 장착하여 사용하였으나, i386의 데뷰부터 기능을 통합한 '브릿지'시스템으로 전환하게 된다. 당시는 현재 '사우스브릿지'가
담당하는 기능이 메인보드에 장착되지 않았기 때문에 1개의 브릿지만 사용하였다.
컴퓨터에서의 데이터의 흐름
현재의 '브릿지' 시스템은 크개 2개로 구분된 브릿지를 사용하고 있다.
'노스브릿지'는 주로 CPU, MEMORY, AGP의 데이터 이동에 직접적으로 관여하며, '사우스브릿지'의 경우는 PCI, I/O
Controller (RS-232C), HDD/FDD Controller, USB, IEEE1394, Sound 등의 기능을 내장하고
있거나 이들 기기와 데이터를 교환하며 수집된 데이터를 노스브릿지로 보낸다. 그러면 노스브릿지는 이 데이터를 '저장(Memory)' 하거나
'해석 및 가공 (CPU)' 하여 AGP를 통하여 출력하고 일부 데이터는 다시 '사우스브릿지'로 돌려보낸다. 그러면 이 데이터는 HDD에
저장되거나 기타 I/O장치를 통해 저장된다.
메인보드를 통한 데이터의 흐름.
메인보드에서의 브릿지 시스템이 하는 역할은 이와 같다. 만약 '윈도우
부팅'같은 상황이라면 키보드에서 -> I/O -> 사우스브릿지 가 아니라, HDD->사우스브릿지 가 된다. 사우스브릿지에는 HDD
컨트롤러 기능이 내장되어 있어 별도의 컨트롤러는 필요치 않다.
노스브릿지의 역할
위와같은 데이터의 흐름에서, 노스 브릿지는 AGP, CPU, MEMORY의
데이터 흐름을 '중계'하는 것으로 알아보았다. 위에서 언급한 것은 '데이터 흐름'일 때이고 이 데이터를 처리하기 위해 노스브릿지에는
필요한 모든 기반이 갖추어져 있다.
1) 노스브릿지는 메모리 컨트롤러가 내장되어 있다.
메모리 컨트롤러는 애초에, i486때까지 CPU에 내장되어 있는 형태로
존재하다, 인텔이 Pentium Processor를 출시하면서 노스브릿지로 이관되어 노스브릿지에 내장되어 있다. Pentium
Processor는 컴퓨터 구조적인 면에서 기존의 개념을 완전히 뒤집어 놓았기에, 인텔은 이와 호환이 좋은 '노스브릿지'가 필요했다.
인텔이 적극적인 '칩셋 판매'에 열을 올리기 시작한 시기가 바로 Pentium Processor의 출시와 맞물리는 것도 바로 이것이다.
인텔은 P5C 60/66Mhz의 출시와 함께 430LX 칩셋을 동시에
판매하였으며, P54C 75Mhz 프로세서의 출시와 함께 430FX, 430HX, 430VX, 430TX등의 칩셋을 잇다라 내놓게 된다.
이때부터 기존 메인보드 칩셋 시장을 차지하고 있던 SiS, VIA등의 대응이 느려짐으로 인해 타 칩셋을 찾아보기 어려웠고, 인텔에 의해
디자인된 것을 파악한 후 제품을 출시해야 했기에 늦은 제품 출시와 낮은 성능을 내는 칩셋으로 인식되어져 왔다.
여하튼, 노스브릿지에는 메모리 컨트롤러가 내장되어있으며, 사용되는 메모리의
동작속도를 감지한 후 이에 맞는 데이터 타이밍을 내려줌으로써 메모리를 컨트롤 한다. 이에따라 노스브릿지의 종류에 따라 지원되는 메모리가
다르고 메모리 호환성도 차이가 나는 것이다. 특히 메모리의 동작속도가 DDR, RDRAM의 등장으로 점차 높아지고, Dual
Channel 등의 기술로 인해 점점 복잡해짐으로서 노스브릿지의 메모리 컨트롤러로의 역할은 더욱 높아지게 된다.
2) 노스브릿지에는 AGP 컨트롤러가 내장되어 있다.
노스브릿지는 또한 AGP컨트롤러가 내장되어 있어 AGP를 통한 그래픽카드의
컨트롤 역시 담당한다. AGP (Accelerated Graphic Ports) 자체가 인텔에서 개발한 기술로, 3D게임의 등장으로 인한
데이터의 흐름을 원활하게 해주기 위한 기술이기 때문에 데이터 타이밍의 컨트롤이 그만큼 어렵고 정교한 기술을 요구한다. (AGP 8X의
경우 66Mhz X 4(Byte) X 8(배속) = 2.112GB/s의 대역폭을 갖는다)
3) 노스브릿지는 CPU의 대역폭을 결정한다.
노스브릿지는 CPU와 데이터 통신을 함으로, CPU와의 데이터 통신 규약을
자체적으로 가지고 있다. 흔히 이야기하는 FSB (Front Side Bus)가 바로 이 대역폭으로, 노스브릿지는 FSB를 결정하며,
CPU를 인식하고 장착된 CPU에 맞는 데이터 타이밍을 설정, CPU와 데이터를 교환한다. (정확하게 이야기해서 노스브릿지에 연결된
Clock Generator에서 FSB를 결정하나 이는 생략하기로 한다)
따라서 노스브릿지 제작시 각 노스브릿지에는 이 대역폭 지원에 문제가 없도록
제작되며, 제작사에서 보증하는 FSB이상을 인가하는 것은 '노스브릿지 오버클럭'에 포함된다. CPU 오버클럭은 따라서 노스브릿지의
'상태'와도 연관지어진다.
4) 최근에는 Graphic Core가 내장된 노스브릿지도 등장한다
요즘 인기를 끌고 있는 '그래픽카드 온보드' 메인보드는 이런 방식으로
그래픽카드를 포함하고 있다. 이는 Intel i845G, i845GE, i845GV, i845GL 과 VIA KM266, P4M266 ,
SiS 650계열등이 여기에 해당된다. 현재는 모든 칩셋 제조사가 별도의 '그래픽코어 개발팀'을 보유하고 있으며 이를 기반으로
노스브릿지에 AGP 컨트롤러를 제거하고 별도의 그래픽코어를 탑재하거나 AGP컨트롤러를 보유한 채로 그래픽코어를 탑재하고 있다.
온보드 그래픽코어는 그래픽코어를 노스브릿지에 내장한 뒤 출력에 포함되는
회로는 메인보드에서 설계하고 그래픽 메모리는 메인 메모리를 공유하여 사용한다. 그러나 공유 메모리로 인한 메모리 성능의 저하로 인하여
nVIDIA의 계열을 제외한 타회사의 제품들은 주로 1 ~ 2세대 이전의 그래픽 코어가 탑재되는 것이 보통이다.
| 각 회사의 그래픽코어
기반 칩셋 |
Intel |
VIA |
nVIDIA |
SiS |
| Intel i740 / 752 |
S3 Savage / Trident
Blade |
NV11, NV17, NV34 |
SiS 315 |
| 각 회사의 온보드
그래픽 노스브릿지 제품 |
Intel |
VIA |
nVIDIA |
SiS |
| i845G, i845GE, i845GV,
i845GL |
KM266, KM266A, P4M266, P4M266A |
nForce 420, nForce2 IGP |
650, 651, 650GL, 730 |
|
