엉터리 다이빙

CPU와 그래픽카드, 메모리, HDD 또는 SSD 등 각각의 부품들을 한데 모아 하나의 PC로 작동할 수 있게 하는 기틀이자 필수 부품이다. 

업계에선 ‘마더보드(mother board)’라고 부르기도 한다.

CPU가 PC의 성능과 용도와 관련된다면 메인보드는 PC의 크기와 확장성 등에 영향을 끼친다. 

메인보드 선택에 따라 최소한의 기능을 갖춘 손바닥만한 미니 PC부터 고성능 그래픽카드를 2~3대씩 달고 있는 덩치 큰 타워형 하이엔드 게이밍 PC나 워크스테이션이 될 수도 있다.

메인보드 칩셋(Zxx, Hxx, Bxx  또는 Axx 등)

CPU는 ‘중앙처리장치’라는 이름 그대로 PC 내부에서 필요한 각종 연산이나 명령어를 처리하는 역할을 하지만, 그 자체로는 PC의 다른 부품들과 직접 연결하거나 데이터를 주고 받을 수 없다. 

따라서 PC의 다른 부품 및 주변기기와 CPU사이에서 중간 연결통로 역할을 해 주는 부품이 필요한데, 이를 보통 ‘칩셋’이라 부른다.

CPU와 마찬가지로 메인보드 칩셋도 등급이 있다. 

고급 칩셋일수록 더욱 전문적인 오버클럭 기능을 지원하거나, 더 많은 확장 슬롯과 인터페이스 기술을 지원해 고성능 시스템 구성에 유리하다. 

물론 고급 칩셋을 쓴 메인보드일수록 가격이 비싸며, 같은 칩셋을 사용했다면 제조사와 브랜드, 크기 규격 등에 상관없이 기본적인 기능과 성능은 대동소이하다.

인텔의 메인보드 칩셋은 동시에 출시된 인텔 CPU와 짝을 이룬다. 

CPU와 소켓, 칩셋이 하나의 세트로 작동하기 때문에 CPU를 바꾸면 메인보드도 함께 바꿔야 한다. 

최신 칩셋은 인텔 ‘스카이레이크’ 기반 6세대 코어 프로세서와 짝을 이루는 100시리즈 칩셋이다. 

고급 순서대로 Z170, H170, B150, H110의 4가지 칩셋으로 나뉜다.

AMD는 FX 시리즈 CPU를 위한 900시리즈 칩셋과 A시리즈 APU를 위한 A시리즈 칩셋으로 나뉜다. 

인텔처럼 정해진 CPU 조합이 없으므로 CPU 소켓과 지원 여부를 확인해야 하며, CPU를 바꿔도 기존 메인보드를 그대로 쓸 수 있는 경우도 있다.

폼팩터(ATX, mATX, 미니ITX)

폼팩터는 메인보드의 크기에 따른 구분을 뜻한다. 

메인보드의 크기가 클수록 더 많은 주변기기를 장착할 수 있어 고성능 시스템을 구성하기에 유리하지만, 그 대신 PC의 덩치도 그 만큼 커진다. 

반대로 메인보드의 크기가 작으면 PC의 크기도 작아지지만 확장성은 그 만큼 떨어진다. 

다만 메인보드의 크기와 PC의 성능은 반드시 비례하는 것은 아니다.

메인보드의 크기는 산업 규격으로 정해져 있다. 

가장 기본적인 ATX 규격은 가로 244mm, 세로 305mm 이내의 크기로 넉넉한 확장성이 장점이지만, 과거에 비해 확장 슬롯의 필요성이 줄어들었고, 큼직한 타워형 케이스 밖에 쓸 수 없어 최근에는 고성능 PC를 구성하려는 이들 외에는 많이 찾지 않는다.

mATX는 ‘마이크로 ATX’의 줄임말로, 기존 ATX 규격의 세로 길이를 가로와 같은 244mm로 줄인 규격이다. 

성능과 확장성이 균형 잡힌 PC를 만들 수 있는 데다, 줄어든 크기 만큼 보다 다양한 형태의 PC를 만들 수 있어 완제품과 조립 PC를 가리지 않고 현재 가장 많이 쓰는 규격이다.

미니ITX 규격은 본래 산업용 PC에 주로 사용하던 규격이었지만, 가로세로 170mm에 불과해 초소형 PC를 쉽게 만들 수 있어 최근 주목받는 규격이다. 

특히 최신 ITX 보드들은 ATX, mATX와 같은 부품을 사용해 성능도 큰 차이가 없다. 

다만 확장성이 크게 제약되어 기능 추가가 어려우며, 같은 칩셋을 사용한 다른 규격의 메인보드에 비해 상대적으로 가격이 비싼 것이 단점이다.

확장슬롯(메모리 슬롯, PCI 익스프레스 슬롯)

예나 지금이나 PC의 가장 큰 장점 중 하나는 사용자가 필요한 기능을 해당 부품을 장착함으로써 쉽게 추가하거나 강화할 수 있다는 것이다. 

이는 ‘확장 슬롯’의 존재 덕이다.

확장 슬롯은 크게 메모리 전용 슬롯과 범용 슬롯으로 나눌 수 있다. 

메모리 전용 슬롯은 말 그대로 PC의 메모리를 위한 전용 슬롯으로, DDR3 또는 DDR4 메모리 모듈을 꽂을 수 있다. 

최소 1~2개의 메모리 슬롯이 제공되며, 고성능 시스템을 위한 고급형 보드에는 넉넉한 메모리 구성을 위해 4개 이상의 메모리 슬롯을 제공한다.

범용 슬롯은 메모리를 제외한 확장 카드, 즉 그래픽카드나 사운드카드, TV 수신카드, 영상 캡처 카드 등을 장착하기 위한 다목적 슬롯이다. 

최근 PC에는 주로 ‘PCI익스프레스(PCIe)’ 방식의 슬롯이 사용되며, 최대 대역폭(데이터 전송 속도)에 따라 슬롯의 길이가 다르다.

하지만 최근들어 네트워크, 사운드 등 기본 기능이 메인보드에 통합되고, 그래픽 기능도 CPU에 내장되면서 확장슬롯의 필요성도 크게 줄었다. 전문가가 아니라면 확장슬롯이 많을 필요는 없다.

SATA, M.2

메인보드에는 HDD(하드디스크 드라이브)나 SSD(Solid State Drive), ODD(CD나 DVD, 블루레이 같은 광학 디스크 드라이브) 등의 보조 저장장치도 연결된다. 

SATA는 그런 보조 저장장치를 연결하기 위한 대표적인 인터페이스다. 

SATA 포트가 많을수록 더 많은 수의 HDD와 SSD를 연결할 수 있어 넉넉한 저장 공간 확보가 가능하다.

M.2는 SSD를 위한 전용 인터페이스다. 

SATA 인터페이스는 HDD와 같은 오래된 저장장치에 맞춘 방식이어서 SSD 같은 최신 저장장치가 제 성능을 제대로 발휘할 수 없다. 

따라서 SSD를 위한 전용 인터페이스로 M.2가 도입된 것이다. 

가장 최신 규격의 M.2는 SATA 방식보다 약 5배의 전송속도를 낼 수 있다.

SATA 포트는 대부분 메인보드에 기본으로 2~6개가 제공된다. 

하지만 M.2 슬롯은 모든 메인보드에 제공되지 않으며 주로 고급형 모델에만 1~2개가 제공된다. 

고성능 PC를 구성한다면 M.2 슬롯을 제공하는 메인보드를 선택하는 것이 유리하다.

전원부

PC의 모든 부품이 정상적으로 작동하기 위해서는 전원 공급이 필요하다. 

PC의 메인보드는 CPU와 그래픽카드, 메모리 등의 부품에 전원까지 공급하는 역할을 담당한다.

PC에서 전원을 가장 많이 소비하는 부품은 CPU와 그래픽카드(GPU)다. 하지만 그래픽카드는 기본 전원 외에 추가 전원은 파워서플라이로 부터 직접 공급받기 때문에 메인보드에서 전원부를 이야기할 때는 대부분 CPU 전원부를 말한다.

시중에 판매되는 메인보드의 CPU 전원부는 일반적인 PC 사용에 충분한 전원부를 갖추고 있다. 

하지만 일부러 전원부를 ‘OO페이즈’라는 식으로 강조하는 경우가 있는데, 이는 CPU의 성능을 강제로 높이는 ‘오버클럭’을 위해서다.

CPU 전원부의 페이즈 수가 클수록 CPU에 충분한 전원을 더욱 안정적으로 공급할 수 있어 전력 소비량이 급증하는 오버클럭을 적용할 때에 안정성을 높여준다. 

고성능 PC를 구성하려면 신경을 써야 할 부분이다.

내장 사운드, 내장 네트워크

과거 PC에서 사운드를 듣거나 네트워크에 연결해 인터넷 등을 이용하려면 별도의 사운드카드나 네트워크 확장 카드를 꽂아야만 했다.

하지만 기술이 발달하면서 사운드와 네트워크 기능을 손톱만 한 크기의 소형 칩셋 하나로 구현할 수 있게 됐으며, 요즘 PC에서는 필수적으로 요구하는 기능이다 보니 아예 메인보드의 기본 기능으로 통합됐다.

초창기의 내장 사운드와 내장 네트워크 기능은 전용의 확장 카드 제품보다 부족한 면이 많았지만, 게임과 멀티미디어 수요가 많아지면서 전문 제품 못지않은 음질이나 기능, 네트워크 안정성을 갖춘 경우도 적지 않다.

미니ITX 규격의 메인보드 중 일부는 유선 네트워크뿐만 아니라 무선 네트워크(Wi-Fi)도 기본으로 제공하기도 한다.

백 패널(I/O패널)

메인보드는 PC 내부의 장치만 연결하는 게 아니라 외부 주변기기도 연결할 수 있도록 만들어진다. 

마우스와 키보드 같은 입력장치, PC의 각종 사운드를 듣기 위한 스피커나 헤드폰, 인터넷 연결을 위한 네트워크 케이블 등을 연결하기 위해서는 다양한 종류의 외부 입출력 포트가 필요하다.

보통 이러한 입출력 포트는 메인보드의 한 곳에 가지런히 모여있다. 

업계에서는 주로 'I/O 패널'이라 부르지만 그 위치가 사용자 기준으로 PC의 뒤쪽이기 때문에 흔히 ‘백 패널’이라 부른다.

최신 메인보드 기준으로 백 패널은 최소 2개 이상의 USB 포트, 사운드 입출력을 위한 3개 이상의 사운드 포트, 네트워크 연결을 위한 1개 이상의 랜(LAN)포트로 구성되어 있다. 

내장 그래픽이 기본으로 되면서 HDMI와 DVI, D-SUB 등과 같은 비디오 출력 단자도 추가됐으며, 구형 키보드 또는 마우스 연결을 위한 PS/2 포트를 1개 갖추기도 한다.

최근에는 USB와 오디오 포트처럼 많이 사용하는 기능을 PC의 앞쪽에서 편하게 쓸 수 있도록 백 패널과는 별도로 PC 전면 확장용 포트가 따로 제공된다.

IT조선 최용석 기자 2016.04.30 | 원문링크 바로가기