버스(BUS)는 CPU, 메모리와 함께 PC를 구성하는 3대 구성요소의 하나로 그만큼 PC에서의 역할과 의미가 크다고 볼 수 있다.
버스란 무엇인가. 간단하게 풀이하면 PC 내부에서 발생하는 수많은 데이터 (실제는 0과 1이라는 디지털신호)가 통과하는 통로라 할 수 있다.
CPU, 메모리, 주변기기, 각종 칩 등 PC내 부품과 주변기기에는 끊임없이데이터가 발생하고 소멸하며 또 이들 데이터를 서로 주고받는다.
PC가 동작한다는 것은 이러한 과정이 끊임없이 반복됨을 의미한다.
결국 PC를 구성하는 수많은 장치간에는 이들 데이터가 통과할 수 있는 어떠한 통로관이 필요하다.
이러한 측면에서 버스는 PC내에서 인체의 혈관과 같은 역할을 하게 된다.
데이터의 흐름은 흔히 물의 흐름과 비유된다.
데이터가 물이라면 버스는 물이 통과하는 수로관에 해당되는 것. 물론 데이터의 흐름속도는 수로관의 수압정도로 이해하면 된다.
수로관을 통과하는 물의 양은 수로관의 지름(두께)과 정비례한다. 대형 수 로관은 소형 수로관에 비해 같은 시간내에 그만큼 많은 물을 내보내게 된다.
수로관에 비유되는 버스역시 그 두께를 지니고 있다.
그것은 비트(bit)라는 단위로 표현되고 있다.
16비트 버스, 32비트 버스, 64비트버스 등에 대한 호칭은 한번에 통과할 수있는 데이터의 양을 의미한다.
좀 더 구체적으로 살펴보자.
PC내에는 0과 1이라는 수많은 디지털신호가 발생하지만 기본적으로 8비트 를묶은 1바이트(byte)를 기준으로 데이터가 구성된다.
결국 버스를 통과하는 신호는 0과 1이라는 단순 1비트의 디지털신호가 아니라 데이터화된 8비트, 곧 1바이트 단위로 통과하는 셈이 된다.
때문에 버스의 두께도 8의 배수체계인 16 32 64라는 숫자의 비트로 표현되는것이다. 64비트 버스란 한꺼번에 8바이트가 통과할 수 있는 통로를 말한다. 2바이 트인 16비트 버스보다 4배의 효율적인 데이터 운송능력을 보여주는 것이다.
다음호부터 보다 자세하게 다루게 될 ISA EISA VESA PCI 등 다양한 방식의 버스표준은 고유한 버스통로 두께를 가지고 있다.
수로관에서 물의 흐름속도를 결정짓는 요인은 수압이다. 그렇다면 버스에 도속도개념이 있을까.
수로의 두께에 해당하는 비트단위처럼 속도를 결정짓는 명확한 요소는 없지만 회로 설계기술의 발전에 따라 같은 비트라도 속도차가 나게 마련이다.
실례로 같은 64비트라도 33MHz에서 작동하도록 설계한 버스가 있는가하면66MHz에서 가장 적절하게 작동하는 경우도 있다.
초기에 등장한 버스방식은 8MHz라는 저속에서 작동하는 것이 주류를 이루었으나 최근에는 66MHz를 넘어선 제품이 등장하고 있다. 버스는 일반적으로데이터를 통과시키는 단위가 클수록, 또 속도가 빠를수록좋은 것이라 할 수있다. 그러나 수량이 작은 물탱크간에 대형 수로관을 설치한다면 무슨 소용이 있겠는가. 이같은 이유로 버스의 발전은 CPU 등 핵심 부품과 그래픽처리기술 보강 등PC의 발전과 그 행보를 같이한다.
지난 81년 IBM PC가 등장한 이후 10년이 넘는 동안 CPU는 1백배이상 성능 이향상되었다. 이 때문에 PC는 당시에 상상할 수 없을 만큼 많은 작업을 하게 됐다.
그러나 PC의 내부자료를 주고받는 통로인 버스는 3.3배밖에 성장하지 않았다. 결국 버스를 통해서 들어오는 데이터를 처리하게되는 CPU는 그 답답함을겪게 된다.
CPU에의 데이터처리량이 적고 그 속도가 느린 초기의 PC에서 버스는 8비트 단위로 운송되었다. 8비트 버스가 나오게 된 것이다.
물론 이후로 16비트의 XT컴퓨터와 32비트인 386.486컴퓨터의 등장에 따라 각각 16비트와 32비트의 버스표준이 등장하게 된다.
최근에는 PCI방식의 64비트 버스표준이 등장해 펜티엄에 채택되고 있다.
물론 각종 버스표준에 대한 상세한 내용은 다음호에 별도로 다루기로 한다. 우리가 PC에서 버스표준을 가장 쉽게 확인할 수 있는 곳은 마더보드 위에설치된 확장슬롯.
확장슬롯은 CPU가 내보내는 회로선과 확장카드의 회로선이 만나는 곳으로이곳에 설치된 핀구조를 살펴보면 버스표준을 눈으로 볼 수 있다.
초보자도 핀의 수와 역할을 간단하게 점검해 둘 필요가 있다.
다양한 버스표준방식에 따라 핀의 수와 역할이 변하게 되지만 가장 기초적 인원리는 같다는 것도 염두에 두자.
실례로 8비트버스는 62개의 회로선을 갖고 이후에 등장하는 AT버스는 36개 를추가해 98개핀을 지니게 된다.
각 버스표준마다 수십개 단위로 이루어진 이들 핀은 각각 신호를 주고받는역할을 분담하고 있다.
대개는 신호선 전원연결선 접지선 스피커선 등이 포함된다. 또 일부는 데이터 전송에 쓰이며 메모리 번지 및 입출력 포트의 번지를 지정하기도 한다.
신영복 기자