워크스테이션과 그래픽 처리장치의 개요에 관하여
워크스테이션과 그래픽 처리장치의 개요에 관하여 알아보도록 하겠습니다. 멀티미디어 시스템은 텍스트, 이미지, 그래픽, 사운드, 애니메이션 및 비디오 등 다양한 미디어를 이용하여 하나의 멀티미디어 콘텐츠를 제작하기 위해 필요한 하드웨어와 소프트웨어로 구성되어 있습니다. 이때 하드웨어는 프로세서, 미디어 처리장치, 입력장치, 출력장치 및 저장장치를 말하며 이들이 멀티미디어 시스템의 구성 요소가 됩니다. 멀티미디어 시스템의 소프트웨어는 시스템 소프트웨어와 소프트웨어 도구로 크게 나눌 수 있습니다. 시스템 소프트웨어는 멀티미디어 자원을 관리하고 운영하는 운영체제, 하드웨어 장치들의 입력과 출력을 처리하는 장치 드라이버, 멀티미디어 데이터를 저장하고 관리해 주는 DBMS를 포함합니다. 멀티미디어 콘텐츠를 제작하기 위해서는 각종 미디어를 생성하고 편집하는 미디어 편집 소프트웨어와 미디어들을 통합하여 멀티미디어 콘텐츠로 제작하기 위한 저작도구가 필요합니다. 이러한 하드웨어와 소프트웨어들이 합쳐져서 멀티미디어 시스템을 구성하게 됩니다. 이 시스템의 궁극적인 목적은 앞에서 설명했듯이 멀티미디어 콘텐츠를 제작하고 사용자로 하여금 이 콘텐츠를 재생할 수 있게 하기 위함입니다. 따라서 멀티미디어 시스템은 목적에 따라 멀티미디어 콘텐츠를 저작할 수 있는 기능과 환경을 제공하는 저작 시스템과 단순히 멀티미디어 콘텐츠를 이용하고 재생하기 위한 재생 시스템으로 나눌 수 있습니다. 저작 시스템은 멀티미디어 데이터를 생성하고 편집하고 재구성하여 멀티미디어 콘텐츠로 저작하기 위해 스캐너, 디지털카메라, 캠코더, 비디오 압축보드와 같은 하드웨어 장치, 그리고 다양한 미디어 편집 소프트웨어와 저작도구가 갖추어진 멀티미디어 시스템을 말합니다. 이에 비하여 재생 시스템은 멀티미디어 콘텐츠를 재생하기 위한 음성 출력 및 영상 출력을 실행할 수 있는 최소한의 하드웨어와 소프트웨어를 포함하고 있습니다. 또한 멀티미디어 콘텐츠를 제작하고 재생하는 하드웨어 환경을 합쳐서 멀티미디어 플랫폼이라고도 부릅니다. 이어서 멀티미디어 시슽메을 구성하는 하드웨어는 멀티미디어 데이터의 입력과 출력을 담당하는 입출력장치, 이들을 컴퓨터와 연결하여 사운드나 그래픽 등의 미디어 정보를 처리하는 미디어 처리장치, 그리고 저작된 멀티미디어 정보를 보관하기 위한 저장장치 등으로 나눌 수 있습니다. 또한 멀티미디어 하드웨어는 컴퓨터를 중심으로 가장 기본적인 입력장치인 키보드와 마우스, 그래픽 입력장치인 디지타이저, 이미지의 입력을 위한 스캐너와 디지털카메라, 비디오 입력을 위한 비디오카메라, 음향의 입력을 위한 MIDI와 마이크가 있습니다. 이러한 입력장치들이 그래픽카드와 비디오보드, 사운드카드에 연결되어 있습니다. 그래픽카드와 비디오보드는 모니터나 프로젝터에 연결되어 사용자에게 시각적인 정보를 제공하며, 사운드카드는 스피커와 연결되어 소리 정보를 전달합니다. 또한 입력장치를 통해 입력된 데이터를 CD나 DVD 등의 저장장치에 저장하여 재생할 수 있습니다. 이러한 장치들을 구동하고 관리하고 운영하기 위해서는 대부분의 경우 별도의 장치 드라이버라고 불리는 소프트웨어가 필요합니다. 일반적으로 멀티미디어 데이터는 대용량 저장 공간이 있어야 하게 됩니다. 또한 동영상과 사운드 등은 실시간에 재생되어야 사용자가 실생활에서 보고 듣는 것과 같은 효과를 얻을 수 있습니다. 이로인해 PC의 성능이 지금보다 훨씬 미약할 때인 1990년대 초반 마이크로소프트 등 세계 유수의 PC 관련 업체들은 상호 협의하여 멀티미디어 정보의 재생을 위해 요구되는 MPC의 성능에 대한 기준을 마련했습니다. 그러나 현재 생산되는 모든 PC는 이러한 기준을 충분히 만족시키고 있기 때문에 MPC 하드웨어의 표준은 더 이상 큰 의미가 사라졌습니다. 현재는 그래픽 워크스테이션과 그래픽 처리장치라는 고성능 하드웨어를 사용하고 있기 때문입니다. 본격적으로 그래픽 워크스테이션과 처리 장치의 개요에 대해서 알아보겠습니다. 컴퓨터 모니터에 멀티미디어 정보를 빠른 시간 내에 디스플레이하기 위해서는 처리되어야 할 데이터의 양이 매우 많기 때문에 고성능의 컴퓨터 하드웨어를 요구하게 됩니다. 그래픽 워크스테이션에는 렌더링, 쉐이딩, 텍스쳐 매핑 등 그래픽 엔진에 해당하는 기능을 실시간으로 처리하는 전용 하드웨어가 장착되어 있습니다. 이러한 그래픽 워크스테이션을 기반으로 하여 다양한 입출력 장치와 사운드 카드, 비디오 카드 등을 장착하여 멀티미디어 워크스테이션으로 사용할 수 있습니다. 다음으로 그래픽 처리장치입니다. 오늘날 컴퓨터는 굳이 그래픽 워크스테이션을 사용하지 않더라도 데스크톱, 노트북, 태블릿, PC 등을 포함해 심지어 스마트폰까지 모든 멀티미디어 콘텐츠를 무리 없이 재생할 수 있습니다. 또한 보다 빠른 멀티미디어 데이터 처리를 위해 많은 컴퓨터가 중앙처리장치와 그래픽 처리장치 칩을 장착하고 있습니다. 특히 그래픽 처리장치는 컴퓨터 그래픽, 이미지 및 비디오 처리에 매우 효율적인 수많은 병렬처리 프로세서를 가지고 있어 그래픽 및 이미지 처리 알고리즘의 매우 빠른 처리와 조작에 적합하게 구성되어 있습니다. 더욱 자세히 설명하자면 그래픽 처리장치는 칩 내에 수백에서 수천 개 이상의 코어를 활용하여 연산을 병렬적으로 처리할 수 있는 구조를 가지고 있으며 그래픽 및 이미지 처리는 물론 병렬처리가 효과를 발휘할 수 있는 다양한 활용 분야에서 이용되고 있습니다. 예를 들어서 증강현실, 머신러닝, 음성인식, 암호학, 선형대수, 통계처리 등의 분야에서 사용되고 있습니다. 지금까지 워크스테이션과 그래픽 처리장치의 개요에 관하여 알아봤습니다.