컴퓨터 노스브리지와 메모리 컨트롤러 이해하기

제가 가지고 있는 컴퓨터 자료를 정리하던 중에 마침 쓸만한 내용이 있어서 소개하겠습니다.
아마 평소에 컴퓨터에 관심이 많은 분들도 이론적으로는 정확한 이해 없이 컴퓨터 조립이나 업그레이드를 해 오신 분들이 많을 것으로 봅니다.

물론, 이런 내용을 전혀 몰라도 컴퓨터를 만들고 사용하는데 큰 문제가 있는 것은 아니겠지만, 그래도 컴퓨터를 직접 조립하고 고쳐서 사용하는 분들이라면 어느정도 기본적인 지식을 가지고 있는 것이 폼도 나고 컴퓨터 실력 향상에도 도움이 될 것입니다.

원래 자료는 사우스브리지와 이하 부속품까지 자세히 설명된 것이지만, 한꺼번에 올려놓으면 오히려 헷갈려서 알아보기 힘들기 때문에 노스브리지 밑으로는 잘랐습니다.
CPU, 노스브리지( http://enc.daum.net/dic100/contents.do?query1=10XX195010 ), VGA 슬롯, 메모리 슬롯의 상관 관계에 관한 것만 정리하겠습니다.

메모리 컨트롤러 - 위키백과 ― 우리 모두의 백과사전.
메모리 컨트롤러(memory controller)는 컴퓨터 주기판이나 중앙 처리 장치의 다이 위에 있는 칩이며, 메모리에서 오고가는 자료를 관리하는 데 쓰인다. 대한민국의 일부 하드웨어 관련 웹사이트나 환경에서는 '멤콘'으로 줄여 부르기도 한다. 인텔 프로세서 기반의 컴퓨터 대부분은 자사 메인보드의 노스브리지에 추가되어 있지만 AMD의 애슬론 64, 옵테론, IBM사의 POWER5, 그리고 썬 마이크로시스템즈사의 UltraSPARC T1 프로세서와 같은 현대의 마이크로프로세서는 메모리 레이턴시를 줄이기 위해 CPU에 메모리 컨트롤러를 장착하고 있다. 
자세히 보기 -- http://enc.daum.net/dic100/contents.do?query1=10XX204201



구형부터 하나씩 보도록 하겠습니다.
인텔 펜티엄 4 소켓 478 CPU를 사용하는 메인보드 구성도입니다. 노스브리지에서 모든 주요 부품을 제어하고 있습니다. CPU, RAM, VGA 까지 기타 저장장치나 사운드, 통신포트 등은 사우스브리지( http://enc.daum.net/dic100/contents.do?query1=10XX195026 )로 불리는 칩셋에서 따로 관리합니다.
AGP 슬롯은 비디오카드 슬롯입니다. 소켓 478의 시스템 클럭은 초기 400Mhz 부터 800Mhz까지 사용하였습니다.

AMD 애슬론 CPU를 사용하는 메인보드 구성도입니다. 역시 노스브리지에서  CPU, RAM, VGA를 제어하고 있습니다. 비디오 칩 내장형입니다. 
보통 내장형 비디오칩을 Integrated GPU라고 부릅니다. 컴퓨터 사러 갔는데 비디오카드 부분에 Integrated GPU로 표시된 것은 비디오카드가 내장형이라는 뜻입니다.

인텔  LGA 775 타입의 CPU를 사용하는 메인보드 구성도입니다. CPU는 발이 사라지고 접점만 남았으며 보편적으로 PCI-E X16 방식의 비디오카드와 DDR2를 사용합니다. 변함 없이 노스브리지도 하던 일을 계속하고 있습니다. CPU, 램, PCI-E X16 슬롯까지. 

AMD 소켓 939 타입의 CPU를 사용하는 메인보듸 구성도입니다. 그런데 이 메인보드의 구성도는 위의 것들과 조금 다른 부분이 있습니다.
먼저 메모리 슬롯이 CPU와 연결된 것이 보입니다. 메모리 컨트롤러가 CPU 쪽에 있기 때문입니다.
그리고 칩셋을 보면 PCI-E 슬롯 뿐만아니라 저장 장치들도 연결돼 있습니다.
이 메인보드는 칩셋 하나에 모든 제어 기능을 포함시키고 있기 때문에 노스브리지와 사우스브리지가 따로 있지 않고 하나의 칩셋만 존재합니다.

          
마지막으로 최신 i5, I7 CPU에서 사용하는 메인보드의 구성도입니다. AMD 최신 구성도는 가지고 있는 것이 없어서 생략.
P55 칩셋을 보면 위쪽 AMD 939 보드처럼 칩셋이 하나로 통합된 것을 알 수 있습니다. X58 칩셋은 다시 사우스브리지가 따로 분리돼 있구요.
중요한 것은 드디어 인텔 CPU를 사용하는 칩셋들도 메모리 컨트롤러가 칩셋에서 벗어나 CPU 쪽에 붙었다는 것입니다.

      칩셋: Intel® 1- P55 Platform Controller Hub, LGA 1156 소켓       칩셋: X58 Platform Controller Hub LGA 1366 소켓
            


원래는 시스템 클럭이니 전송 속도, 칩셋 제조사와 특징 등도 같이 정리할 생각이었으나 내용이 너무 길어지는 데다가 어짜피 그 부분가지 정확히 알아야할 필요도 없을 것 같아서 최대한 줄여서 정리하였습니다.

다음에는 사우스브리지 구성도에 관한 내용을 정리해서 올리도록 하겠습니다. (사우스브리지는 최종적으로 노스브리지와 연결됩니다.)

컴퓨터 메인보드 칩셋별 사우스브리지 구조