[review] PCI, AGP 그리고 바로 PCI Express.. 향후 10년간 PCI Express를 사용하게 될 예정

[Strawberry™]

전형적인 컴퓨터는 두 개의 버스(bus)를 가지고 있다. 하나는 시스템버스(system bus)혹은 로컬버스(local bus)가 그것이며 우리가 잘 알고 있는 CPU와 시스템 메모리를 소통시켜주는 역할을 한다. 다른 하나의 버스는 우리가 잘알고 있는 ISA, PCI 등이 바로 그것이다. 그중 이 시스템버스는 브리지(bridge)를 통해 연결되며, 컴퓨터에 사용되는 칩셋이 가장 좋은 예로, 일종의 교통경찰같은 역할을 하게된다.

1990년대초, 인텔은 주목할 만한 새로운 버스를 소개하였다. 일명 PCI (Peripheral Component Interconnect) 라 불리우는 것이 바로 그것. 가장 큰 특징은 장치와 시스템 메모리를 직접 연결하여, CPU의 간섭을 피하게 되었고 이로써 성능향상을 이룰 수 있게되었다. 그 전까지만해도 대부분의 컴퓨터들은 ISA(Industry Standard Architechre)로 불리우는 버스 인터페이스를 사용해 왔으며, 하드웨어 호환성 때문에 쉽게 변경되지 못하였었다.

오리지널 PCI 버스는 33MHz의 동작클럭과 32비트크기를 가지고 있다. 현재는 동작클럭을 두배로 올린 66MHz(64비트크기)가 사용되기도 하며, PCI-X의 경우는 64비트로 전송하며 133MHz의 동작클럭으로 무려 1GBps 라는 전송속도를 자랑한다.

인텔이 1991년 PCI 표준을 제안하였지만, 몇 년이 흐른뒤 빛을 보게 된다. 바로 1995년 마이크로소프트의 윈도우즈95가 선보인후 말이다. 이는 윈도우즈95에 포함되어있던 플러그-앤-플레이(PnP : 혹자는 이를 Plug&Pain 이라고 악평을 하기도 -_-') 기술이 큰 도움이 된 것으로 보이는데...

다시 돌아가서, 점차 발전하는 그래픽카드들은 많은 데이터를 처리할 것을 강요(?)당하였고, '결국 이러다간 PCI 버스를 점거(?)하는 사태가 일어나겠구나' 예상한 인텔은 1997년경 AGP 라는 인터페이스를 소개하게 된다.

AGP 인터페이스의 가장큰 등장배경은 바로 그래픽카드를 위한 별도의 서비스(?)로 볼 수 있다. 즉 PCI 버스의 큰 부하를 유발하는 그래픽카드를 외부로 빼네게 된 것이다. AGP(Accelated Graphics Port) 인터페이스는 32비트 버스로 66MHz의 동작클럭을 가진다. 그후 지속적인 개발을 통해 현재는 8배속의 속도를 지원하게 되었다.

추억이 되어 버린 펜티엄3 기반 시스템에서의 AGP버스 블록 다이어그램 (AGP 2배속)

그럼 요새 한창 떠들석한 PCI Express 버스는 무엇인가? PCI Express는 PCI, AGP의 대를 잇는 3세대 입출력기술로 알려지고 있으며, 3rd Generation I/O란 영문자를 줄여 '3GIO'로 부르고 있다.

인텔은 이 PCI Express 버스로 현존하는 PCI, AGP 인터페이스의 종말을 예고하고 있으며 향후 10여년간 우리는 이 PCI Express를 사용하게될 것이라고 한다. 과연 무엇이 달라질까? PCI Express 버스는 PCI, AGP에 비해 아래와 같은 장점이 있다.

- 현존하는 PCI 하드웨어과 호환
- 각 핀 당 높은 대역폭, 낮은 오버헤드, 낮은 지연시간
- x1, x2, x4, x8, x12, x16, x32 등의 다양한 속도
- 저전력소비와 전원관리기능
- 핫스왓(Hot Swap) 및 핫플러그(Hot Plug)가능

x1 ,x16 슬롯 크기비교

내년 선보일 PCI-Express 인터페이스는 여러 속도들중 두가지, 즉 x16과 x1를 지원하게 되었다. x16 슬롯은 그래픽카드를 위해, 그리고 x1 슬롯은 비교적 낮은 대역폭을 필요로 하는 주변기기들을 위해서 사용될 예정이라고 한다.

x16 슬롯은 각방향 4GB/s 의 대역폭(양방향 8GB)을 지원해 AGP 8배속의 두배에 달하며 , x1 슬롯은 200MB/s가 가능해 현재 PC에서 사용되는 PCI 버스의 132MB/s에 비해 높아지게 되었다. 또한 핀당 전송률역시 큰 차이를 가지고 있다.

인터페이스 별로 본 핀당 대역폭 비교

그래픽카드를 위한 또다른 부분은 바로 인터페이스를 통한 전원지원을 들 수 있다. 기존 AGP인터페이스는 25W의 전원을 지원하는 반면, PCI Express x16의 경우 최대 60W 가 가능하다. 이같은 전원보강으로 인해 가장 큰 혜택을 얻게되는 것은 바로 차세대 GPU이다. 물론 유저들 역시 좀더 강력해진 영상을 경험할 수 있게 될 것으로 보인다.

이처럼 내년도 시장은 PCI-Express 버스로 한껏 달아오르게 될 전망인데, 그러나 변화를 위해서는 완충시기가 필요한법.

현재사용하는 PCI 카드들을 전부 박물관으로 보낼수야 없지 않은가? 이를 위해 내년에 등장하는 메인보드들은 PCI Express 와 함께 전통적인(Legacy) PCI 슬롯을 함께 제공할 것으로 보인다. 그리고 새로운 PCI Express 인터페이스를 위해 인텔은 신형칩셋도 준비중이다. 기존 875를 잇게될 칩셋은 Alderwood, 그리고 865의 뒤를 잇게될 칩셋은 Brookdale 이다.

이로인해 내년도 메인보드, 그래픽카드시장은 매우 복잡해질 것으로 보이며, 기대되는 것은 바로 놀라운 비주얼 퀄리티를 보여주는 게임들이 아닐까 생각해 본다.