그래픽 카드
화면상에 문자나 그림을 표시하기 위해서는 응용 프로그램이 작성한 그래픽 데이터를 읽어 어떠한 색을
어느 위치에 표시할 것이며, 얼마 정도의 수평, 수직 주파수로 표시할 것인가를 지시하는 장치가 있어야
한다. 컴퓨터 내부에서 이러한 역할을 대신하는 것이 바로 그래픽 카드 또는 그래픽 어뎁터라고 하는
장치이다.
1. 그래픽 카드의 동작 원리
그래픽 카드를 이용하여 문자나 그림을 표시하는 원리를 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 사용자가 특정한
그림을 화면에 표시하라는 명령을 내리면 컴퓨터 메인보드에 있는 중앙 처리 장치는 명령을 처리해서 그
결과를 모니터에 나타내기 위해 그래픽 카드에게 명령을 내린다. 그러면 그래픽 카드 내의 그래픽 제어기는
문자나 그림의 모양과 관계 있는 정보 데이터와 색상이나 깜박임 등에 관계되는 속성 데이터를 그래픽
카드의 비디오 메모리에 기록한다. 그 다음 속성 제어기는 비디오 메모리의 데이터를 읽어 음극선관에서
표시가 가능한 형태로 바꾸어 준다. 바꾸는 동작이 끝나면 속성 제어기에서 만들어진 데이터는
램 댁(RAM DAC)이라고 하는 장치에서 빨강, 녹색, 파랑색의 아날로그 신호로 바뀌어 모니터로 전달된다.
이때 램 댁은 색에 관한 정보를 가지고 있는 색상표를 이용하여 빨강, 녹생, 파랑의 3가지 색상을 만들어
내며, 램 댁 내부의 디지털-아날로그 변환기(DAC : Digital-to-Analog Converter)를 이용하여 디지털
데이터를 아날로그 신호로 바꾼다. 비디오 메모리의 문자나 그림이 3가지 색상의 아날로그 신호로 바뀌는
동안에 CRT 제어기는 램 댁으로부터 전달받은 신호가 실제 모니터에서 표시될 수 있도록 수평, 수직의
타이밍 신호를 만들고, 이것을 모니터로 보낸다. 현재 우리가 흔히 사용하고 있는 그래픽 카드는 위와 같은
기능을 하나의 직접회로 안에 넣어 사용하고 있는데, 이것을 그래픽 칩(Graphic Chip)이라고 한다.
2. 비디오 메모리와 해상도
모니터에서 문자나 그림을 여러 가지의 명암과 색상으로 표현하기 위해서는 적어도 각 화소마다 1비트
이상의 데이터가 필요하다. 그래픽 데이터를 처리할 수 있는 메모리가 많을수로고 표시할 수 있는 색상과
해상도는 높아진다. 가령, 한 화면의 그림을 가로 640개, 세로 350개의 점으로 표현할 때는 약 28KB의
메모리만 있으면 되지만, 같은 그림을 좀 더 정밀하게 표현하기 위해서는 가로 1024개, 세로 768개의 점을
사용한다면 약 98KB의 메모리가 필요하다. 또한 표현할 수 있는 색상의 수는 데이터 비트의 조합에 의해서
결정되는데, 만일 하나의 점을 2비트로 표현한다면 4가지 색상, 4비트인 경우에는 16가지의 색상, 그리고
하나의 점을 8비트로 표시한다면 256가지의 색상을 표현할 수 있다.
3. 그래픽 카드의 종류
1) MAD (Monochrome Display Adapter)
모노크롬 디스플레이 어뎁터는 80x25의 문자를 표시하는 단색 모니터로, 그래픽이 전혀 지원되지 않는다.
이를 극복하기 위해 만들어진 것이 허큘리스 카드이다. 허큘리스 그래픽 카드는 녹색의 모니터에
720x348의 해상도를 표준으로 문자와 그래픽을 단색으로 동시에 표현 가능하다.
2) CGA (Color Graphic Adapter)
최초의 컬러 그래픽 보드로, 640x220의 16색을 표준으로 하며, 256K의 램용량을 갖는다. 이 카드는 컬러를
표현할 수는 있지만 워낙 저해상도여서 게임용으로만 주로 사용되었다. CGA 카다의 문제점을 개선하여
나타난 것이 EGA와 VGA이다.
3) EGA (Enhanced Graphic Adapter)
EGA는 CGA의 낮은 해상도를 개선하여 정밀한 그래픽과 문자를 표시할 수 있게 만든 것으로 표현 가능한
색상의 수는 CGA와 같으나 640x350의 향상된 해상도를 가진다. 최근에는 800x600의 해상도에 64색의
처리 색상을 가지는 EGA가 개발되어 컬러 그래픽의 처리가 훨씬 향상되었다.
4) VGA (Video Graphic Adapter)
VGA는 아날로그 신호 방식을 사용하며, 고해상도의 256색상을 지원한다.
기존의 그래픽 카드와 호환이 가능하며, 한글을 내장한 VGA도 개발되었다.
VGA는 기본적으로 800x600 해상도를 지원하며, 1024x768 해상도의 경우에는 16색상만 나타낼 수 있다.
이를 개선한 것이 VESA(Video Electronics Standards Association;베사)에 의해 만들어진 슈퍼 VGA이다.
5) XVGA(eXtended Video Graphic Array)
XVGA는 VGA를 대체하는 32비트 컴퓨터용 그래픽 카드로, 멀티미디어를 고려하여 만들어졌다. 메인보드에
내장이 가능하며, 1024x768 해상도에서 동작한느 것을 기본으로 한다. 그러나 비디오 메모리로 VRAM을
사용해야 하므로 호환성이 떨어진다.
6) TVGA
전문 아티스티용으로 개발된 그래픽 카드로, 비디오, 필름 레코드를 이용한 화면 저장 기능을 가지며,
고해상도의 많은 색상 처리가 가능하다. 단 TVGA 전용 모니터와 보조 프로세서가 필요하다는 단점이 있다.
