메인보드

1. 메인보드

2. 메인보드의 구성요소 • 만약 컴퓨터의 본체를 한 번쯤 열어본 사용자라면, 케이스의 옆면이나 아래쪽에 복잡하게 케이블과 연결되어 있는 큰 판을 볼 수 있다. • 이것을 메인보드라고 하며 이곳에 여러 개의 확장카드들이 설치되어 컴퓨터를 구성하게 된다. • 메인보드는 프로세서 소켓, 슬롯, 커넥터, 칩셋등의 다양한 컴포넌트로 이루어져 있다. • 다음은 일반적으로 메인보드에서 볼 수 있는 컴포넌트들의 항목이다.

3. 소켓과 슬롯 -인텔은 486 프로세서를 발표하면서 사용자 스스로 프로세서를 설치 할 수 있도록 인터페이스 설계를 변경하였다. -이 CPU 소켓의 표준화는 인텔 이외의 다른 제조사에서 만든 프로세서들도 쉽게 설치할 수 있는 길을 열어주는 계기가 되었다. 소켓 방식은 프로세서 모델에 따라서 숫자로 구분을 하였기 때문에, 사용자는 정확하게 프로세서 형태만 알면 설치가 가능하였다. -486 이전의 프로세서들은 소켓에 번호를 매기지 않았기 때문에 자유로이 프로세서를 바꿀수 없었다

4. ZIF 소켓이란 ? 메인보드가 완전하게 동작하기 위해서는 CPU와 연결되어야 하는데 현재 대부분의 메인보드는 소켓과 슬롯방식을 이용하여 설치한다.  CPU는 프로세서의 종류에 따라서 형태가 달라지며 소켓 방식의 경우 ZIF(Zero Insertion Force) 소켓으로, 슬롯 방식은 카트리지 가이드를 통해서 설치한다.

5. 칩셋 (CHIPSET) -CPU와 주변 칩들간의 자료이동과 로직을 제어하는 칩셋은 메인보드 설계 시 CPU와 함께 기초가 되는 부분으로 메인보드의 성능 과 밀접한 관련이 있다. -하나의 칩으로 이루어진 것을 원 칩셋, 두 개 이상의 칩들로 이루어진 것을 글루 (Glue)칩셋 이라고 한다. 현재 칩셋을 제조 하는 회사는 10여개사 미만으로 크게 인텔과   비 인텔 계열로 나눌 수 있다.

6. -INTEL 계열은 안정적인 시스템 구성에VIA와 ALI, SIS등의 호환 칩셋들은 좀더 높은 사양에 여러 가지 부가적인 기능의 추가에 주력하고 있다. -다음은 칩셋의 일반적인 기능으로 모든 칩셋에서 지원하는 것은 아니다.

7. 칩셋의 기능 • Memory 컨트롤러,EIDE 컨트롤러,PCI 브리지, RTC (Real-Time Clock),DMA 컨트롤러,IrDA 컨트롤러,Keyboard 컨트롤러,PS/2 마우스 컨트롤러,L2 캐시 제어 기능

8. 바이오스 (BIOS: Basic Input/Output System) -바이오스는 메인보드와 주변기기를 제어하는 관리 프로그램이 저장되어 있는 곳으로 시스템이 부팅하는 동안 처음으로 실행되는 부분이다. -시스템 부팅 후 CPU, 메모리, 캐시, 키보드, A20 어드레스 게이트, 비디오, 플로피, 하드 디스크등의 중요한 구성품을 검사하는 POST(Power-On-Self-Testing) 과정을 수행한 후 바이오스는 인터럽트 제어권을 운영체제에 넘겨주게 된다. -예전에는 주로 EEPROM 롬에 저장되었으나 요즘은 플래시 메모리를 사용하기 때문에 플래시 바이오스라고도 하며 AMI, AWARD, Phoenix등이 대표적인 바이오스 제조사이다.

9. 바이오스(BIOS)

10. 슬롯 (SLOT) -슬롯은 인터페이스 버스 또는 슬롯 버스, 확장 슬롯등 다양한 명칭으로 불리며 사운드 카드, 모뎀, 랜카드 등의 주변기기 확장에 사용. -16 비트 ISA 슬롯  32 비트 PCI 슬롯 등이 있다.

11. 메모리 뱅크 • 펜티엄 이상의 시스템에서 메인 메모리로 사용하며 64비트의 넓은 대역폭에 핀 수가 168핀으로 늘어났다. • 따라서 펜티엄 보드에서는 하나만으로도 완벽하게 64비트의 데이터를 전송할 수가 있다. • 168핀 DIMM은 현재 가장 보편적으로 많이 쓰이고 있는 램 형태로, 펜티엄 II 기반 메인보드에서 완벽하게 64비트로 데이터 버스에 데이터를 전송한다.

12. E-IDE 커넥터 (PCI IDE connector) - E-IDE HDD나 CD-ROM,CD-R등을 연결 • 플로피 커넥터 (Floppy Connector) - 일반적으로 사용하는 FDD의 케이블을 연결 • 전원공급장치 커넥터 - 메인보드를 비롯하여 주변기기에 전원을 공급하는 곳이다. AT장치는 예전 486까지, 586초창기모델에 적용 되었고 다음 모델들은 ATX장치이며, 윈도우 종료 시 자동전원차단기능을 탑재한 메인보드를 지원한다.

13. 레귤레이터 -펜티엄 프로세서의 경우 486의 5V 전원과 달리 3.3V의 전원을 사용하였다. -다시, MMX에서는 내부 코어 전압이 2.8V로 낮추었다. 이렇듯 프로세서의 전압이 낮아지는 이유는 CPU의 고속화에 따른 저 전압을 통해서 발열을 적게 하기 위해서이다. -펜티엄 프로세서에서 3.3V의 전원을 사용하였지만 대부분의 전원 공급 장치는 5V 이하의 전원을 공급하지 못하기 때문에 레귤레이터를 통해서 5V의 입력전원을 프로세서에서 사용할 수 있는 전원으로 바꾸어준다. -또한 전원부분의 안정적인 메인보드를 구성하는 필수적이기 때문에 레귤레이터는 기본으로 사용.

14. PS/2 마우스 커넥터 -PS/2 마우스를 연결하는 곳이다. • 키보드 커넥터 -메인보드의 형태에 따라서 달라지는 키보드 커넥터는 AT형에는 5핀 DIN 커넥터를, ATX형은 PS2 방식을 연결한다.

15. 패러랠 포트 - 프린터나 ZIP등의 외장형 기기들을 연결하는 곳이다. • 시리얼 포트 -시리얼 마우스나 외장형 모뎀을 연결하는 곳이다.

17. ATX 형 메인보드 특성 • 종료버튼 없이 (S/W 적으로)프로그램으로 메인보드에서 신호 주고받으면서 끈다 (자동으로 종료된다) • 쿨링이 잘되도록 부품이 배치되었다 • 전원관리가 쉽다 APM ACPI 자동전원관리기능 • 전원연결커넥터는 20핀으로 AT형의 12핀과 다르기 때문에 호환이 안됨

18. DRIVE(드라이브)

19. CD-ROM 드라이브 • CD-ROM은 Compact Disk-Read Only Memory의 약자로서 플로피 디스크나 하드디스크와 달리 광학(光學) 저장장치. • CD-ROM 같은 광학 저장장치는 가느다란 레이저 광선을 평평한 플랫에 쏘아 파여진 홈들을 따라 커졌다 작아졌다 하는 광선 섬광으로 전환되는데 그것을 전류의 부호로 바꾸면서 데이터를 읽어 들인다.

20. 가늘고 정확한 레이져 광선으로 데이터를 읽어 들이기 때문에 플로피와 같은 자기적인 저장매체보다 휠씬 많은 양의 데이터를 저장할 수 있고 또한 오류가 거의 없다. 또한 가격도 아주 저렴하기 때문에 플로피 디스켓처럼 흔하게 사용된다.

21. 규격 - ISO9660 • CD-ROM 표준은 ISO 9660이라는 규격으로 제정되었는데 이 역시 약간의 문제를 가지고 있었다. • 이에 85년 High Sierra Hotel에서 열린 회의에 의해 개정된 규격이 마련되게 되었고 이 규격을 별도로 High Sierra 형식이라고 부르게 되었다. • 이 규격은 ISO 9660에 곧 포함되었으며 현재 사용하는 가장 표준적인 규격으로 자리잡게 되었다.

22. 이 규격을 옐로우 북(Yellow Book)이라고 부르기도 하는데 이는 레드북과 마찬가지로 규격의 표지가 노란색이기 때문에 붙여진 것이었다. • ISO에 의해 CD-ROM 국제형식규격으로 HIGH SIERRA 규격에 기초를 둠

23. 배속이란?

24. CD-ROM 인터페이스 • AT-Bus • 초기 1, 2배속과 4배속 초기에 사용되던 인터페이스로 IBM PC의 AT Bus를 이용하기 때문에 붙여진 이름이다. • 대개의 경우에는 사운드 카드에 인터페이스를 내장하여 보급되었으며 이런 이유로 초기에는 CD-ROM의 보급 자체가 사운드 카드와의 세트 제품으로 이루어지기도 하였다.

25. IDE -하드디스크에서 사용되는 인터페이스를 그대로 이용하는 것으로 하드디스크 케이블에 CD-ROM을 연결한다. -IBM PC에서는 가장 많이 사용되는 인터페이스 방식으로 4배속 이상의 제품에서는 모두 이 방식을 채택하고 있다.

26. SCSI -가장 넓은 범용성을 가지고 있는 SCSI 방식에 적용되는 CD-ROM 도 역시 판매되고 있다. IBM PC를 제외한 컴퓨터에서는 CD-ROM 대부분이 이 방식을 사용하며 IBM PC에서는 SCSI 인터페이스를 장비하고 있는 경우에 사용할 수 있다. -IDE 방식에 비해 가격이 높은 단점이 있다.

27. CD-ROM 드라이브의 배속과 인터페이스 • 현재 최신 CD-ROM 드라이브는 CD-ROM 동심원의 안쪽이나 바깥쪽의 데이터의 같은 속도로 읽는 등각 속도로 작동한다. • 이전 개발된 CD-ROM의 재생 방식은 비등각 방식이다. 디스크 바깥쪽 정보를 읽을수록 회전 속도가 늦어지고, 안쪽 정보를 읽을수록 회전 속도가 빨라지는 방식이 비등각 방식 이였다. • 이는 CD-ROM의 구조적 성질 때문에 생긴 방식이다.

28. CD-ROM은 디스크와는 달리 모든 부분에서의 데이터 보관 밀도가 동일하다. • 일반 자기디스크는 안쪽과 바깥쪽에서의 기록 밀도가 엄청난 차이를 보여서 그만큼 공간을 낭비하지만 CD-ROM은 낭비되는 공간 없이 활용하게 되어 있다. • 자기디스크는 논리적으로 동심원 모양의 트랙과 섹터를 가지지만 CD-ROM은 마치 코일 같은 같은 트랙을 가지고 있다. • 섹터 역시 안쪽 바깥쪽에서의 길이가 모두 같다. • 따라서 CD-ROM은 안쪽의 정보를 재생할 때에는 빨리 돌아야 하고 바깥쪽 정보를 읽을 때에는 천천히 돌아야 같은 재생 속도를 얻을 수 있다.

29. 자꾸 Tracking Error라는메시시가 발생하며 중단된다. • CD-R을 가지고 CD-ROM 제작 과정 중에서 나타나는 에러 중에는 트래킹 에러라고 불리는 부분이 있다. • 이들 에러는 대부분 CD 제작 도중 어느 위치에서도 나타날 수 있는데 대표적인 원인은 다음 두 가지 이다.

30. 하드웨어적인 에러 • CD-R의 자체적인 결함이나 고장으로 발생한다. 레이저 픽업을 이동시키는 메카니즘이 불량해 정밀한 이동 중에 문제를 야기시켜 에러를 내게 된다. 만약 이런 하드웨어적인 문제를 가지고 있는 CD-R이 무사히 CD 제작을 마쳤다고 해도 그렇게 해서 만들어진 CD-ROM은 소위 특성이라는 것을 타게 된다. 따라서 다른 CD-ROM 드라이브에서 인식률 문제가 발생하기도 한다.

31. 공 CD-ROM 불량 • 공 CD-ROM의 제작에 국내에도 몇몇 업체가 가세하고 있어 과거에 비하면 아주 싼 가격에 공 CD-ROM을 살 수 있다. 다만 너무 싼 제품을 사다 보면 신뢰성에 문제가 생길 수 있다. • 실제로 어떤 블랭크 CD-ROM은 레코더가 뱉어버리는 경우는 자주 발생한다. 이런 류의 공 CD-ROM을 가지고 레코딩 작업을 하게 되면 당연히 문제가 발생하게 된다. 또한 그 결과물 역시 안정성을 보증할 수 없다.

32. HDD 용량 • 실린더 * 헤드 * 섹터 * 섹터 퍼 바이트

33. LBA 모드 • LBA모드는 BIOS와 IDE의 세팅 차이로 인해 생기는 물리적인 한계를 극복하기 위한 논리적인 해결책이다. • 표에서처럼 BIOS에서 연결 가능한 하드 디스크의 최대 용량은 512 x 255 x 63 x 1024 = 8.4GB이다. • IDE에서는 512 x 16 x 255 x 65536 = 136.9GB이다. • 그러나 각 요소의 차이 때문에 종래에는 실제 연결 가능한 하드 디스크의 양은 두 값들 중 낮은 것들에 의해 결정돼 버려 1024 x 255 x 63 x 512bytes=504MB가 된다.

34. 이러한 문제를 해결하기 위해 BIOS에서 지정할 수 있는 최대 값을 일련 번호로 섹터에 할당해 BIOS가 가질 수 있는 최대 용량까지 사용할 수 있게 되었다. • 이 방식이 LBA(Local Block Address)라는 방식으로 디스크 당 8.4GB까지 용량 추가가 가능해졌다.

35. FDD와 플로피 디스크 컨트롤러 • 플로피 디스크 드라이브는 PC에 있어서 가장 오랫동안 큰 변화 없이 사용되어 온 보조 기억 장치로 PC가 처음 나오던 애플 시절부터 가장 유용한 보조 기억장치로 활용되고 있다. • 플로피 디스크 드라이브는 플로피 디스크, 간단히 디스켓을 구동시켜주는 장치이다. • 이것 자체로 데이터를 저장할 수 없고 반드시 데이터를 저장할 수 있는 디스켓을 삽입한 후에만 구동이 가능하다.

36. 플로피 디스크 드라이브는 다른 주변장치와 달리 성능 향상이 큰 변화를 겪지 않았기 때문에 뚜렷한 성능 구분이 거의 없다. 단지 크기와 용량의 변화를 알아보면 플로피 디스크 드라이브의 성능구분을 할 수 있다

37. 논리적 포맷 시행 시 만들어지는 플로피 디스크 영역 • 시스템 영역에서는 MS-DOS를 부트(Boot)하기위한 부트프로그램이 수록되어있다. • FAT영역에서는 플로피디스크의 표준 포맷을 나타내는 FAT ID가 우선적으로 기록되어 있으며 디스크에 존재하는 파일의 위치, 그 파일이 사용하고있는 섹터, 비어있는 섹터 등의 정보를 기록하고있다.

38. 또한 FAT는 클러스터단위로 데이터영역을 관장하므로 MS-DOS 취급할 수 있는 가장 최소단위의 용량은 1클러스터가 2섹터이고 1섹터가 512바이트이므로 1024바이트가 된다. • 즉, 5바이트의 파일을 작성 하였다 하더라도 실제적으로 디스크에서는 1024바이트에 해당하는 영역을 차지하고 있는 것이다.물론 DIR 명령어를 사용하여 파일을 크기를 보면 당연히 5바이트라고 표시되어진다.

39. 부트기록, FAT 파일할당표 , 루트디렉토리

40. DVD-ROM • DVD-ROM은 CD-ROM을 대체하기 위한 차세대 멀티미디어 매체이다. • 단면만으로도 4.7GB의 대용량과 MPEG2와 결합하여 이루어지는 고화질의 디지털 비디오 기능은PC 사용자들을 매료시키기에 충분할 것이다. (1) 크기 : 12cm(CD와 동일) (2) 데이터 용량 : 단면 단층이 4.7GB (양면 단층 : 약 9GB, 양면 이중 층 : 약 17GB)

41. (3) 영상 기록 • 영상 정보 - 16:9 Wide 화면, 720x480 해상도, 133분 분량(단면 사용) • 음향 정보 - 디지털 서라운드 AC3 5.1 채널 • 자막및 음성 - 최대 8개국어 32개자막

42. MPEG은 • 동영상 압축 기술을 말한다. • 디지털화 된 비디오, 오디오 신호의 압축을 위해 제정되었다. • 영상 데이터는 현재 빠른 메모리 용량의 발전에도 불구하고 압축 없이는 다루기가 큰 데이터이다. • 특히 방송분야에서는 혁신적인 압축 기술에 대한 요구는 거의 절대적이다. 예를 들어 HDTV의 정보 전달량은 일반 전화의 2만 배에 달한다.

43. 이러한 데이터를 그대로 일반 전화선이나 전파로 보낸다면 정상적인 동작이 불가능할 것이다. • 이러한 요구에 맞춰 개발되고 있는 것이 MPEG 시리즈들이다.

44. 데이터 용량 비교 *1=0.94

45. DVD의 가장 큰 특징은 기존 CD와 크기가 동일하지만 저장 능력은 이의 6 - 7배인 약 4.7GB이며, 단면을 두 개의 층으로 구분하여 기록하는 '듀얼레이어' 기술을 적용하면, 레이어 당 약 4.3GB로 한 면에 8.5GB로 저장 공간을 늘릴 수 있다는 것이다. • 당연하게도 양면 모두 사용할 수 있기 때문에 대략 17GB 이상의 디지털 데이터를 저장할 수 있게 된다.

46. MODEM • 모뎀은 Modulator-demodulator라는 단어의 첫음절(Mo-dem)만 따서 합성한 말이다. • 우리말로는 변조 장치, 복조 장치란 말로 합하여 부르면 변복조 장치라 할 수 있다. • 모뎀은 신호의 통역관 역할을 한다. • PC에서는 디지털 신호만을 취급하는 데 반해 전화선은 아날로그 신호로 전송한다. • 디지털과 아날로그가 그대로 통할 수는 없다. 이것을 중간에서 해당 신호로 바꾸어 주는 장치가 모뎀이다.

47. 즉, 컴퓨터가 쓰는 디지털 신호를 아날로그로 바꾸어서 전송하고 전송되어 온 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꾸어 컴퓨터에 전달해 주는 장치이다.(마치 사운드 카드의 샘플링과 같다.) • 56Kbps 모뎀은 기존 33.6Kbps 모뎀에 비해 숫자 만큼 효과적이지는 않다. 일단 56Kbps 모뎀은 수신 시에만 이 속도를 내며 송신 시에는 33.6Kbps의 속도를 갖는다

48. UART는 컴퓨터에 부착된 직렬 장치들로 향하는 인터페이스를 제어하는 프로그램이 들어 있는 마이크로칩이다. • 명확하게 말하면, UART는 컴퓨터에게 RS-232C DTE 인터페이스를 제공함으로써, 모뎀이나 기타 다른 직렬장치들과 통신하거나 데이터를 주고받을 수 있게 한다. • 컴퓨터로부터 병렬 회로를 통해 받은 바이트들을, 외부에 전달하기 위해 하나의 단일 직렬 비트 스트림으로 변환한다. • 내부로 전송할 때에는, 직렬 비트 스트림을 컴퓨터가 처리할 수 있도록 바이트로 변환한다. • 외부 전송을 위해 패리티 비트를 추가하며, 수신되는 바이트들의 패리티를 확인하고, 패리티 비트를 제거한다.

49. 데이터를 외부로 내보낼 때에는 시작 비트와 정지 비트를 추가하고, 수신되는 데이터에서는 그것들을 제거한다

50. 팩스모뎀 • 컴퓨터로 팩스를 송수신할 수 있게 해 주는 모뎀. 전화선을 이용한 기존의 통신모뎀에 영상 데이터전송을 위해 사용하는 팩스 어댑터를 일체화하여 하나의 제품으로 구성한 장치로서, 컴퓨터로 작성한 문서를 출력하지 않고 그대로 팩스로 전송할 수 있으며, 문자가 쉽게 깨지지 않는다. • 여러 가지 속도를 가지고 있다.