133MHZ BX에서 이용 가능한 Video Card

■ 시작에 앞서...
본 기사는 미국의 하드웨어 관련 전문 사이트인 AnandTech에 게재되었던, Matthew Witheiler씨의  'BX-133 Video Guide'를 우리말로 옮긴 것입니다. 수록된 모든 이미지와 캡션 역시 동일 출처에서 그대로 인용하였음을 밝힙니다.

■ 133MHz BX에서 이용가능한 비디오카드 가이드

■ 개관
벌써 3년전 첫선을 보인 이래로, 인텔의 440BX 칩셋은 메인보드 시장에 중대한 영향을 끼쳐왔다. 끊임없이 진보하는 기술시대의 노상에서, 440BX는 메인보드 제조업체와 소비자 모두에게 있어서 중핵으로 자리잡아왔다. i820칩셋조차도, 이제는 너무 나이를 먹어버린 440BX의 전승자로 여겨졌으나, 도리어 440BX를 극복하지 못하고 자멸하고 말았다. 일종의 SDRAM 컨버터에 해당되는 MTH에 문제가 있음이 알려지면서, RDRAM 전용의 메모리 서브시스템만으로는 너무나 부담이 커져버리게 됨에 따라, i820 메인보드는 제조업체나 사용자 모두로부터 빠른 속도로 잊혀져 갔고, 따라서 오래도 버티고 있는 BX 메인보드가 다시 i820의 영역을 접수하게 되어 버린 것이다.

440BX가 장수한다는 점에 대해서는 아무도 이의를 제기하지 않겠지만, BX 칩셋의 100MHz 이하의 FSB(Front Side Bus) 지원사양은 전문 사용자나 오버클럭 매니아들에게 있어서는 심각한 성능제약요인으로 작용한 것이 사실이다. 전문 사용자 입장에 있어서는, 100MHz FSB로는 기본적으로 거의 모든 시스템 전반에 걸쳐서 성능상의 병목으로 작용하고 있다. 오버클럭 매니아들로서도, 클럭락clock lock이 걸려 있는 (인텔제) 프로세서의 오버클럭에 심한 제약요인으로 작용하게 되는 100MHz 한도가 불만스러울 수 밖에 없는 것은 마찬가지다.

다행스럽게도, 초기의 BX 메인보드조차도 이러한 문제에 대한 처방을 제시하고 있다. 몇가지 점퍼를 손대거나, 어떤 경우에는 (소프트 딥스위치 덕분에) 키 몇 개만 두들겨 주면, 440BX 메인보드로도 인텔이 막아놓은 FSB 클럭을 어느 정도 뛰어넘는 것이 가능하다. 많은 수의 BX 메인보드는 대망의 133MHz FSB뿐 아니라, 그 이상의 클럭까지도 지원할 정도다. 440BX의 앞으로 남은 수명은 대응 메인보드의 설계의 노하우가 축적됨에 따라 이러한 오버클럭을 어느 수준으로까지 지원할 수 있느냐의 여부에 달려 있다.

FSB 133MHz로 구동되는 BX계 메인보드가 성능면에서 현존하는 최고의 솔루션이라는 사실은 시간이 지나면서 점차 확연해지고 있다. 최근 인텔에서 발표한 i815 칩셋조차도, 공식적으로 FSB 133MHz를 지원하고 있음에도 불구하고, 133MHz BX에는 적수가 되지 못할 정도이다.

133MHz BX의 문제점은 분명히 속도면에서는 아니다. 이미, 단순한 속도면에서의 성능은 상당한 경지에 도달해 있는 때문이다. 불행히도, 문제는 (133MHz 이상으로) 오버클럭된 메인보드와, 여타 다른 시스템 구성요소들과의 상호작용에서 발생한다. PCI 버스클럭 분배기divider, 메모리, 그리고 AGP 클럭 분배기 등은 133MHz BX 실현에 있어서 가장 심각한 장애요인에 해다된다. 최근 수개월간, PCI 버스클럭 분배기와 메모리와 관련된 문제가 거진 해결되면서, 2/3 AGP 클럭 분배기만이 최후의 장벽으로 제기되고 있는 상황이다.

AnandTech에서는 이번에 이 문제를 조명하고자 한다. 시작하기에 앞서, 우선은 앞의 (PCI 버스클럭 분배기와 메모리의) 문제점들이 어떻게 해결되었는지를 살펴보도록 하자.



■ PCI 버스클럭 분배기 - 더 이상 문제가 안돼
FSB와 상호작용하면서 동시에 또 FSB 의존적인 주요 시스템 구성요소로는, PCI 버스클럭 분배기, AGP 클럭 분배기, 메모리 그리고 프로세서를 들 수 있다. 우선, 프로세서는 FSB 클럭으로 인한 제약을 받지 않는다는 것은 주지의 사실이다.

그러므로, 프로세서의 경우에는 FSB 오버클럭의 제약과 관련된 사항에서는 문제가 되지 않는 때문에, 나머지 3대 요소만이 문제시된다. 이중에서도, 가장 먼저 문제가 해결된 부분이 PCI 버스클럭 분배기였다.

PCI 버스 표준이 막 도입되던 당시부터, 이미 초기 PCI 대응 카드는 33MHz 스펙에 맞추어 제조되었다. 이로 인해, FSB 클럭은 반드시 PCI 버스와 인터페이싱 할 수 있도록 쪼개주어야 할 필요가 있었다. 오리지날 펜티엄 프로세서 시절을 풍미했던 66MHz FSB 클럭에 맞추어, PCI 버스클럭 분배기는 1/2로 설정되어져, FSB의 66MHz를 PCI 버스 표준의 33MHz로 쪼개주는 역할을 수행했다.

440BX 칩셋에서는 100MHz FSB 클럭이 도입되면서, FSB 클럭의 향상에 따른 PCI 버스클럭 분배기가 변경될 수 밖에 없었다. PCI 버스를 스펙대로 돌리기 위해서는 FSB를 절반으로 쪼갠 클럭을 그냥 PCI로 대줄 수는 없기 때문이었다. 결과적으로, 1/3 분배기가 도입되었다. FSB 클럭을 3으로 쪼개어 공급함으로써, 100MHz FSB 시스템에서도 33MHz PCI 클럭킹이 가능해진 것이다.

BX에서의 PCI 버스클럭 배율기가 1/3로 '고정되어' 있을 것이라는 선입견으로 인해, 133MHz FSB가 도입될 경우에는 말도못하게 많은 문제점이 발생할 것으로 생각되었다. 즉, 133MHz FSB에 1/3 분배기를 도입하는 경우의 44MHz PCI 클럭은 PCI 카드의 오동작을 초래할 것으로 여겨졌던 것이며, 실제로도, PCI 버스 클럭이 그렇게 구동되었던 것도 사실이다. 그러나 이러한 선입견은 하드웨어 튜닝 전문가라는 Mark Booth가 1/4 PCI 버스클럭 분배기가 BX에 존재함을 발견하면서 133MHz FSB가 기존의 100/103/112MHz FSB 얼터너티브로 본격화될 수 있는 가능성을 제시함으로써 깨지게 된다. Booth는, 오실로스코프를 이용해서 자신의 에이서스(AsusTEK Computer) P2B 440BX 메인보드가 33MHz PCI 클럭 표준을 맞추기 위해 자동으로 최적의 PCI 버스클럭 분배기로 절환한다는 사실을 증명했던 것이다. 133MHz 미만까지는, 메인보드는 PCI 버스클럭 분배기로 1/3을 이용하지만(이로인해 PCI 버스클럭이 비표준으로 들어가면서 오동작이 발생한다), 133MHz부터는 33MHz PCI 클럭을 만족시키는 1/4 배율기로 절환함이 이미 밝혀져 있다.

Booth의 P2B뿐 아니라, 그 이후로 등장한 후기형의 440BX계 메인보드가 모두 이러한 기능을 지원하는 것으로 알려져 있다. 이 발견으로 인해, 더 이상 PCI 버스클럭의 문제는 불거지지 않게 된 셈이다.



■ 메모리 - 역시 더이상 문제가 되지 않아
133MHz BX의 또다른 문제요인으로는 메모리 인터페이스를 들 수 있었다. 440BX 칩셋의 발표와 함께, 새로운 메모리 체제가 출범하게 된다. PC100 SDRAM은 메인보드의 100MHz FSB를 구동하는 데 있어서 필수적이었다. 메모리는 시스템의 다른 구성요소와 상호작용함에 있어서 일체의 클럭 분배기를 이용하지 않는 때문에, FSB와 사실상 동일클럭으로 구동된다. PC100 SDRAM 모듈은 100MHz 표준 클럭으로 구동되는 데 있어서는 일체의 문제를 야기시키지 않았지만, FSB(그리고 메모리)가 133MHz로 오버클럭되면서 문제가 발생하기 시작했다.

100MHz라는 클럭이 더 이상 성능상으로 충분치 않게 되면서, 100MHz 메모리를 133MHz를 오버클럭하게 되었으나 이것이 별의별 문제를 유발시키게 되었다. 메모리의 품질이나 최고구동 가능클럭이 배치(batch; 반도체 제조공정에서의 단위를 지칭하는 용어 - 역주)별로 다 틀리기 때문에, 일부 오버클럭 매니아들은 133MHz에서 제대로 돌아가는 메모리 모듈을 찾을 때까지 계속 메모리 모듈을 구입하는 열성을 보이기도 했다. 시간이 조금 지나면서, 133MHz에서도 제대로 돌아가는 SDRAM 컴포넌트를 생산하는 업체들이 부각되기 시작했다.

AnandTech의 'PC133 Memory Roundup'에서 이미 언급했던 바와 같이, 당시 설계단계에서부터 133MHz 메모리 서브시스템을 전제하고 들어갔던 칩셋은 ViA의 아폴로 프로 133A 뿐이었다. 인텔이 당시 PC133 FSB 솔루션으로 가능했던 RDRAM이나, PC100 SDRAM을 이용하는 두가지 방법중 하나만을 채택하면서, PC133 SDRAM을 공식적으로 용인하지 않겠다고 선언한 때문에, ViA가 사실상 PC133 스펙을 업계에 도입한 셈이다. 메모리 제조업체들과의 공조체제 비슷한 것을 통해서, PC133 SDRAM은 빠른 속도로 받아들여졌으며, 보급면에서도 인텔마저 자사의 로드맵에 PC133 SDRAM을 도입한 i815를 추가할 정도로 폭넓은 지지를 받았다.

PC133 표준이 도입되면서, 사용자들로서는 자신이 사용하는 메모리가 133MHz FSB에서 제대로 동작하는지의 여부만을 확인하면 되었다. 더 이상 133MHz로 돌린다고 해서 메모리 때문에 시스템이 맛탱이가 간다든지 하는 일은 일어나지 않았으며, 이로인해 현시점에서는 더 이상 메모리가 FSB 133MHz의 장애요인으로 작용하는 일은 사라졌다.

이와 관련해서, 특정 메모리를 이용하는 경우에는 133MHz BX 메인보드에 몇가지 문제가 발생하는 사례가 보고되고 있어서 주석을 달고자 한다. AnandTech 자체적으로도, 이러한 현상이 Micron제의 -7e DIMM 모듈이나 Corsair Infineon DIMM 모듈을 각각 둘 이상 이용하는 경우에 발생하는 것을 확인한 바 있다. 이 테스트에서는, Mushkin Nanya, Memman Infineon, 그리고 Corsair Toshiba 메모리를 이용했다(앞의 브랜드는 모듈 제조업체를, 후자의 브랜드는 컴포넌트 제조업체를 의미합니다 - 역주.) 각각의 모듈은 단일 모듈을 이용했을 경우에나, 타사의 모듈과 같이 이용하더라도 133MHz에서 아무런 문제를 일으키지 않고 잘 동작했다. FSB를 148MHz로 끌어올리게 되면, 2개의 모듈까지 섞어쓰는 것은 문제가 없었으나, 3개단위로 모듈을 붙이게 되면 거의 모든 경우 문제가 발생했다.



■ AGP 클럭 분배기 - 잔존한 문제들
지금까지, 우리는 133MHz BX의 구동에 장애가 되는 3대 요인 가운데 2가지를 목록에서 제외할 수 있었다. 이제 남은 문제는 오직 AGP 클럭 분배기에 대한 것으로, 이것은 지금까지도 완전히 해결이 되지 않은 상태다.

PCI 버스와 마찬가지로, AGP 버스도 FSB와 동일 클럭으로는 동작하지 않는다. PCI 버스가 33MHz 표준을 갖고 있는 것과 유사하게, AGP는 66MHz 클럭으로 구동되어지도록 설계되어 있다. 하지만, 위에서 이미 주지한 바와 같이, BX 칩셋이 당초 100MHz FSB로 구동되도록 설계되어 있는 때문에, 이 경우 몇가지 문제가 발생하게 된다. 100MHz FSB에서 2/3 분배기를 먹이면 표준 그대로의 66MHz AGP가 얻어진다. 하지만, PCI의 경우 133MHz 이상으로 FSB 클럭이 올라가면 자동으로 1/4 클럭 분배기로 절환하던 것과는 달리, AGP 클럭 분배기는 2/3이 불변값으로 설정되어 있다. 이것은 BX를 133MHz로 오버클럭하게 되면 AGP 버스 클럭이 안정적인 66MHz에서 비표준 클럭인 88MHz로 오버됨을 의미하는데, 이정도의 클럭이라면 시스템이 불안정해지거나 비디오카드로 인한 다운이 발생할 가능성이 있다. 따라서, 133MHz BX 메인보드의 실현에 있어서 사실상 유일한 장벽으로는 2/3으로 고정되어 있는 AGP 클럭 분배기에 있다고 할 수 있다. 처음부터 133MHz FSB를 고려하고 설계된 i815나 아폴로 프로 133A의 경우에는, 이 문제를 1/2 분배기를 도입함으로써 해결하고 있다.