PC에 대한 궁금증 메인보드로 푼다!

PC에 대한 궁금증 메인보드로 푼다!

Part 2 바이오스만 알면 나도 파워유저 각 부품들이 제 역할을 다할 수 있게 도와주는 메인보드의 핵심은 바이오스다. 무심코 지나치기 쉽지만 바이오스는 PC를 켤 때마다 시스템 성능을 결정짓는 중요한 일을 맡는다. 메인보드를 제어하는 바이오스(BIOS, basic input output system)에 대해서 꼼꼼히 살펴보자. 부팅을 이끄는 바이오스 바이오스는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor)라고도 하고, 포스트를 이끄는 모든 정보가 롬에 있어 '롬 바이오스'라고도 한다. 이 정보 중에는 속도와 관련된 항목이 많아 이들 옵션을 손보면 부팅 속도가 빨라진다. BIOS는 제작사에 따라서 어워드, 아미, 피닉스 등이 있었지만 요즘은 둘로 나눠 데스크탑 PC는 어워드, 노트북 PC는 아미를 주로 쓴다. 여기서는 어워드를 예로 든다. PC를 부팅시키자마자 Del 키를 누르면 파란 바탕의 CMOS setup 창이 뜬다. 메인보드 제조 회사나 CMOS 버전에 따라 다르지만 바이오스는 보통 standard CMOS features, advanced BIOS features, advanced chipset features, power management setup, PNP/PCI configurations, integrated peripherals, set user password로 구성된다. 바이오스의 메뉴를 고를 때는 키보드에 달린 화살표 키를, 메뉴 안으로 들어갈 때는 Enter 키를, 메뉴에서 빠져 나올 때는 Esc 키를 누른다. 또 각 메뉴에 있는 항목들의 값을 바꿀 때는 Page Up이나 Page Down 키를 누른다. ① standard CMOS features - PC 날짜와 시간, 하드디스크 종류, 메모리 크기, 플로피디스크 등 시스템의 기초 정보를 다룬다. ② advanced BIOS features - 하드디스크, CD롬 드라이브, 플로피디스크, 스카시 드라이브 중 어디서 부팅 파일을 읽어올 것인지 순서를 정하고 부팅되는 동안 플로피디스크를 검사하는 등 여러 옵션이 있다. ③ advanced chipset features - 메모리가 전기 신호에 반응하는 타이밍 속도를 정하고 그래픽카드나 메인보드 바이오스 정보를 L2 캐시로 옮긴다. ④ integrated peripherals - 하드디스크, CD롬 드라이브, 키보드 등의 인터페이스를 관리한다. 하드디스크의 PIO 모드나 울트라 DMA 기술을 쓸 것인지도 정한다. ⑤ PnP/PCI configuration - 시스템에 꽂았을 때 바로 작동하는 ‘플러그 앤드 플레이’ 기술에 관한 항목이 있다. 메인보드 슬롯에서 쓰는 IRQ와 인터럽트를 정한다. ⑥ PC health status - CPU와 메인보드 온도, CPU 쿨러와 전원 공급기, 케이스 팬의 회전속도 등 PC의 건강 상태를 검사한다. ⑦ frequency/voltage control - CPU 클럭이나 메모리 타이밍 값을 조정한다. 오버클럭할 때는 이곳을 손본다. ⑧ load fail-safe defaults - 부팅에 실패하거나 메인보드에 연결한 장치들이 충돌할 때 제조공장에서 맞춰놓은 기본값으로 되돌린다. ⑨ load optimized defaults - 바이오스가 스스로 메인보드 설정 값을 최적화하는 메뉴다. ⑩ set supervisor password - 전원 버튼을 누르자마자 PC에 암호를 걸어 다른 사람이 마음대로 시스템을 쓰지 못하게 막는다. ⑪ save & exit setup - CMOS 값을 고친 뒤 바이오스에서 빠져나온다. ⑫ exit without saving - CMOS 값을 고치지 않고 그냥 빠져 나온다.

standard CMOS features PC 날짜와 시간, IDE 프라이머리와 세컨더리에 달려 있는 하드디스크 정보, 플로피디스크 상태 등의 기초 정보를 다룬다. 메모리는 어느 정도인지 그래픽은 어떤 방식인지도 알려준다. halt on - 키보드나 플로피디스크가 하드웨어적으로 망가졌거나 시스템에 연결되어 있지 않으면 어떻게 할 것인가를 정한다. 고를 수 있는 값은 'no error' 'all error' 'all, but keyboard' 'all, but disk' 'all, but disk, key'이다. no error는 키보드와 플로피디스크에 문제가 있어도 부팅을 계속 한다. all error는 두 부품이 검색되지 않으면 부팅을 멈춘다. all, but keyboard는 키보드, all, but disk는 플로피디스크, all, but disk, key는 두 부품을 검사하지 않는다. PC에 플로피디스크와 키보드가 달려 있으면 값을 no error로 해서 검색 시간을 줄인다. primary∼secondary master - IDE 프라이머리와 세컨더리에 달려 있는 하드디스크 정보가 등록되었다. 위 그림은 IDE primary master에 40GB 하드디스크가 달렸다는 뜻이고 IDE primary slave, IDE secondary master, IDE secondary slave의 none은 아무 것도 없다는 얘기다. 하드디스크를 PC에 연결하면 이곳에 제 값을 알아서 등록하므로 따로 손댈 필요가 없다. hard disks type - 1∼47(user)/auto 타입이 있다. auto는 PC를 켤 때마다 하드디스크와 CD롬 드라이브를 검색해서 운영체제에게 알려준다. 하드디스크를 자주 떼었다 붙이는 사람은 auto로, 그렇지 않으면 user type으로 한 다음 하드디스크 정보를 직접 집어넣는다.

advanced BIOS features(또는 BIOS features setup) 부팅 속도를 줄이는 여러 가지 옵션이 있다. 시스템이 바이러스에 감염되었는지 검사하고 부팅 파일을 어떤 드라이브에서 읽을 것인지 정한다. 부팅될 때 플로피디스크를 검사하거나 하드디스크의 SMART 기술을 쓰는 옵션도 있다. virus warning - 하드디스크의 부트 섹터와 파티션 테이블이 바이러스에 감염되었는지 본다. 요즘에는 부트 섹터와 파티션 테이블에 접근하는 애플리케이션이 드물어 부트 섹터와 파티션 테이블이 감염될 위험이 크게 줄었다. 값을 disabled로 해 바이러스를 검사하는 시간을 없앤다. first boot device - 부팅 과정 중에서 포스트가 끝나면 부팅 파일을 읽어와 메모리에 올리면서 윈도우즈가 뜬다. 이때 부팅 파일을 어디서 가져올 것인지 정하는 메뉴로서 플로피디스크, 하드디스크, CD롬 드라이브를 고를 수 있다. 부팅 파일은 C 드라이브에 있으므로 값을 C 드라이브(또는 하드디스크)로 한다. second boot device와 third boot device는 플로피디스크와 CD롬 드라이브로 고친다. 그래야 윈도우즈가 망가졌을 때 디스켓이나 CD로 부팅시킬 수 있다. boot up floppy seek - 부팅 중간에 플로피디스크를 검사하는 옵션이다. 플로피디스크는 고장 날 확률이 매우 낮다. 검색하느라 괜한 시간을 낭비하지 말자. 값을 disabled로 바꾼다. HDD S.M.A.R.T. capability - 하드디스크의 SMART 기술을 쓸 것인지 정하는 메뉴다. 값을 enabled로 하면 하드디스크 속도가 떨어질 수 있다. disabled로 한다. CPU internal cache - 램은 CPU보다 느리다. 메모리와 CPU 사이에 병목 현상이 생길 수밖에 없다. 이를 막기 위해 캐시를 쓴다. CPU internal cache는 CPU에 달린 캐시다. enabled로 한다. 바이오스에 따라 CPU level 1 cache라는 이름을 쓰기도 한다. external cache - external cache는 CPU가 아닌 메인보드에 달린 캐시다. L2 캐시라고도 한다. CPU internal cache처럼 enabled로 한다. quick power on self test - 포스트를 재빨리 처리하는 옵션이다. 예전에는 CPU, 메모리, 메인보드, 하드디스크 성능이 뛰어나지 않아 포스트를 신중하게 진행했다. 하지만 요즘은 기술이 발달해서 그럴 필요가 없다. 값을 enabled로 해서 포스트 시간을 줄인다. delay IDE initial - 전원 버튼을 눌러 부팅이 시작될 때 예전의 하드디스크는 반응이 느려 신호를 제대로 처리하지 못했다. 따라서 하드디스크가 신호를 받아 알맞게 대응할 수 있는 여유 시간이 필요했다. 하지만 요즘은 즉시 신호를 받아 작동하므로 여유 시간이 필요 없다. 값을 no delay로 한다. video bios shadow - 전원 버튼을 눌러 바이오스가 그래픽카드를 검사하는 순간 그래픽의 롬 정보가 메모리에 들어간다. 롬 정보는 PC를 쓰는 내내 필요하므로 메모리에 있는 게 좋다. 이 기술을 섀도우(shadow)라고 한다. 값을 enabled로 하면 롬 정보를 그래픽카드 대신 메모리에서 읽어오므로 PC 속도가 한결 빠르다.

advanced chipset features(chipset features setup) 메모리를 몇 번 검사할까? 메모리 충전은 얼마나 자주 할까? 여기에는 메모리와 관련된 옵션이 많다. 그래픽카드나 메인보드 바이오스에 담긴 정보를 L2 캐시로 옮겨와서 전체 작업 속도를 끌어올리는 명령도 있다. top performance - 값을 enabled로 하면 SDRAM timing control, SDRAM CAS latency time 등 하위 옵션 값이 최적으로 바뀐다. 하지만 시스템이 불안해질 수 있으므로 주의하자. SDRAM CAS latency time - CPU가 데이터 주소를 메모리에 알려줘 필요한 정보를 읽어오는 것을 CAS라고 한다. latency는 명령을 받아 실제 행동에 옮기기까지 걸린 시간이다. 즉, SDRAM CAS latency time은 CPU가 SD램에 신호를 보내 데이터를 가져오는 데 걸리는 시간이다. 이 시간은 짧을수록 좋다. 값을 2로 한다. SDRAM RAS to CAS delay - 메모리에서 데이터를 읽어올 때는 행과 열 주소를 이용한다. 예를 들어 CPU가 ‘2열 3행’이라는 신호를 메모리에 보내면 두 번째 열의 세 번째 행에 있는 자료를 가져온다. 열을 정한 뒤 행을 결정짓는 데까지 걸리는 시간을 정하는 이 옵션 값은 짧을수록 좋다. 3이 알맞다. SDRAM RAS precharge time - 메모리 충전 시간을 정한다. 충전 간격이 너무 짧으면 데이터 처리 속도가 떨어지고 너무 길면 방전되기 쉽다. 최적 값은 2나 3이다. system(video) BIOS cacheable - PC를 쓸 때는 바이오스 정보를 자주 이용하므로 속도가 빠른 캐시에 보관하는 게 좋다. 값을 enabled로 해 그 정보를 L2 캐시로 옮겨놓는다. video BIOS cacheable 값도 enabled로 바꿔 그래픽카드의 바이오스 정보를 L2 캐시에 집어넣는다. video RAM cacheable - 값을 enabled로 하면 그래픽카드 램에 있는 데이터가 L2 캐시로 옮겨간다. 그러면 화면이 더욱 빨리 뜬다. 8bit(16bit) I/O recovery time - 사운드카드, 모뎀처럼 ISA나 PCI 방식의 부품과 데이터를 주고받는 시간 간격을 정한다. 값을 1로 한 뒤 문제가 생기면 2나 3으로 올린다. DRAM data integrity mode - ECC(error checking and correcting)는 램을 검사해서 오류가 있으면 알아서 해결한다. DRAM data integrity mode는 바로 이 기술을 쓸 것인지 정한다. 메인보드에 꽂은 램이 ECC 모드면 값을 ECC error checking나 ECC error checking and correcting으로 한다. ECC error checking은 에러를 알려주지만 스스로 고치지 못한다. 반면에 ECC error checking and correcting은 문제를 알려주면서 알아서 해결한다.

intergrated peripherals 키보드나 전원 공급기 등 주변기기에 관련된 여러 가지 옵션을 다룬다. 하드디스크의 PIO 모드나 울트라 DMA 기술을 쓸 것인지도 정한다. IDE primary master PIO ∼ IDE secondary slave PIO - PIO(programmed input/output)는 CPU가 데이터 입출력을 직접 하게 한다. 프라이머리 마스터부터 세컨더리 슬레이브까지 4개의 커넥터에 달린 하드디스크의 PIO 모드를 모두 켜면 CPU가 필요한 데이터를 찾아 전송할 목록을 만들므로 작업 속도가 빠르다. 값을 auto로 한다. IDE primary master UDMA ∼ IDE secondary slave UDMA - 하드디스크는 CPU와 메모리의 빠른 속도를 따라잡으려고 ‘울트라 DMA’(ultra direct memory access)를 쓴다. 이 기술을 이용하지 않으면 하드디스크는 제 속도를 내지 못한다. 값을 auto로 한다. IDE HDD block mode - 하드디스크는 상대적으로 속도가 느린데다 한번에 512바이트만 읽으므로 CPU나 메모리가 멍하니 기다리는 시간이 생긴다. 이를 ‘아이들 타임’이라고 한다. 이 시간을 줄이는 ‘블록 모드’ 기술을 쓰려면 값을 enabled로 한다. keyboard power on - 키보드로 PC를 부팅시킨다. power on 키를 갖춘 키보드를 쓰는 사람은 값을 keyboard 98로 바꾼다. power on by mouse - 키보드와 마찬가지로 마우스 왼쪽 버튼을 두 번 누르면 PC가 켜진다. parallel port mode - 프린터와 스캐너는 EPP나 ECP와 같은 고속 전송 기술을 쓴다. 값을 EPP or ECP로 하면 DMA 주소를 이용해 데이터를 빨리 읽는다. EPP나 ECP 모드에서 제대로 인쇄되지 않거나 페이지가 잘리면 패러렐 포트 호환 문제이므로 값을 normal로 바꾼다. PnP/PCI configuration - 부품을 메인보드에 달았을 때 곧바로 작동하는 ‘플러그 앤 플레이’ 기술과 관련된 옵션들이 있다. 이 메뉴는 BX 메인보드 이상에서 쓴다.

PnP OS installed 부팅되는 동안 바이오스는 IRQ와 메모리, 입출력 주소를 각 부품에 할당한다. 이 일은 윈도우즈도 한다. 같은 일을 두 번 할 필요가 없다. 값을 yes로 바꿔 주소 할당을 운영체제에게만 시킨다. reset configuration data - 그래픽카드나 사운드카드 등 부품을 새로 달았을 때 PnP 할당 값을 초기화한 뒤 다시 나눠주어야 충돌이 생기지 않는다. 값을 enabled로 해서 PC를 껐다 켜면 그 값이 초기화된 뒤 알아서 disabled로 바뀐다. resources controlled by - 바이오스는 PnP 장치들에게 자원을 적절히 나눠준다. 값을 auto로 하면 특정 IRQ와 어드레스 등 고정된 자원을 쓰는 하드웨어를 달았을 때 문제가 생길 수 있다. 값을 manual로 바꿨을 때는 고정 자원을 쓰는 부품들을 위해 해당 IRQ를 자동 설정 범위에서 지워 문제가 생기는 것을 막자.