| PC의 초기 메인보드 칩셋인 NEAT(New Enhanced AT). 위 사진에서 정사각형 빅 칩 4개가 칩셋이다. |
1. 개요
칩셋(Chipset) 또는 칩세트는 문자 그대로 '칩을 모은 것'이라는 뜻이며, PC에서 비용을 절약하기 위해 컴퓨터 동작에 필요한 각종 집적 회로를 하나로 통합한 것이다. 칩셋은 일반적으로 메인보드 칩셋을 의미하지만 이더넷 카드와 그래픽 카드, 사운드 카드 등 그 메인보드에 장착하는 각종 확장 카드에도 존재한다. IBM PC 호환기종에서 거의 최초의 메인보드 칩셋은 칩스 앤 테크놀러지스(Chips and Technologies)에서 1986년에 개발한 니트(NEAT) 칩셋이었는데, 이것은 4개의 칩으로 구성되었다. 현대에는 인텔, AMD, VIA 등이 PC 호환 메인보드 칩셋을 계속 개발하고 있다.2. 역사
| width=500]]|최초의 IBM PC인 모델 5150의 메인보드. 현대적 의미의 메인보드 칩셋은 없다. |
초창기 IBM PC는 칩이 아주 많았다. 1981년 발표된 IBM PC(모델명: 5150)는 짧은 개발 기한 때문에, IBM 독자 설계를 최소화하고 컴퓨터의 주요 부분에 타사의 물건을 많이 사용하였기 때문이다. 소프트웨어는 Microsoft사의 물건을 사용하였고, CPU와 관련 장치는 인텔사의 물건을 사용하였으며, 그래픽은 모토로라사의 칩을 기반으로 범용 논리 IC를 섞는 식이었다. 나머지 부족한 부분도 자체 칩 개발로 대응하지 않고 모두 범용 논리 IC의 조합으로만 대신하였다. 여기에서 완전히 IBM 고유의 것이라고 할 만한 것은 그 하드웨어를 제어하는 ROM인 BIOS밖에 없었다.
집약적이지 못한 설계 때문에 메인보드에 많은 칩을 사용했음에도 메인보드에는 타이머 컨트롤러, 메모리, CPU 관련 칩, PC 스피커 정도만 들어갔다. 유일한 외부 데이터 입출력 인터페이스는 카세트 테이프 연결이었다. 기타 I/O 컨트롤러, FDD 컨트롤러, 그래픽 등등 나머지는 모두 모듈화되었으므로 확장 카드의 삽입을 필요로 했다. 이 시기의 다른 경쟁사의 컴퓨터 또한 시대상 한계로 비슷한 구조를 갖고 있지만 어느 정도 집적화를 꾀하여 메인보드상에 여유 공간을 확보하고 그래픽 칩과 몇몇 핵심 I/O 컨트롤러를 내장한 것과는 대조적이다.[1] 구체적으로는 다음과 같은 분산된 구조를 가졌다.
- 그래픽 설계
- 모토롤라 MC6845: CRT 컨트롤러.
- 60개 이상의 범용 논리 IC
- 메인보드 설계
| width=500]]|1981년 IBM PC의 초기 그래픽 카드인 컬러 그래픽 어댑터. 집적화되지 않았다. |
| width=500]]|1986년 ATI의 CGA 클론인 Graphics Solution. CW16800-A가 칩셋이다. |
이렇게 분산된 칩들을 하나로 통합하려는 시도는 1980년대 중반부터 본격적으로 이루어지기 시작했다. 먼저 그래픽 같은 경우, ATI나 웨스턴 디지털 같은 서드파티 제조사가 많게는 5개, 적게는 1개의 칩셋만 필요한 CGA 호환 카드를 개발하였다. IBM CGA는 60개 이상의 IC가 들어갔지만, 이들 호환 카드는 20개 내외의 IC만 필요로 했다. 따라서 종래에 비해 그래픽 카드의 크기가 절반 이하로 줄어들 수 있었고 그만큼 비용도 절감되었다.
| width=500]]|XT 클론 Juko ST. 집적화되어 칩 수가 적고 베이비 AT 규격으로 만들어졌다. |
80386의 시대가 되면, 집적화는 더욱 고도화하여 메인보드 칩셋은 2개가 되는 것이 일반적이었고 메인보드에 위치한 장소에 따라 위에 있는 칩셋은 노스브리지, 아래에 있는 칩셋은 사우스브리지라고 부르게 되었다. 집적화가 충분히 진행되어 칩 수가 줄어듦에 따라 메인보드의 크기도 작아질 여지가 생겼고, 기존의 AT 폼팩터의 가로 길이를 줄인 베이비 AT(Baby AT) 규격이 1985년에 소개되기도 하였다.
| width=500]]|1993년 제조 PC Chips M919 메인보드. 보드 좌상단에 FDD, IDE 단자 등이 있다. |
모든 PC 칩셋은 하위호환성이 있어서 인텔 8284, 8288, 8253, 8259, 8237, 8255 등 하드웨어에 대한 에뮬레이션을 여전히 한다. 따라서 DOS를 실행하는 것이 가능하다. 그러나 DOS 실행에는 BIOS도 필요하므로, 메인보드 펌웨어가 UEFI만 지원할 경우 DOS를 실행할 수 없다.
과거에는 패러데이(Faraday), SiS, 선텍(Suntec), UMC, ALi, OPTi 등 더 많은 회사가 PC 칩셋을 만들었지만 모두 그만두었고 현대에 PC 칩셋을 개발하는 주요 회사로는 인텔, AMD 정도가 남아있다.