VGA 단자
  수형 DE-15 단자 | |||
| 종류 | 아날로그 영상 단자 | ||
|---|---|---|---|
| 생산 역사 | |||
| 설계자 | IBM, D-sub 기반 | ||
| 설계일 | 1987년 | ||
| 생산일 | 1987년~현재 | ||
| 이전 단자 | DE-9 (IBM PGC) | ||
| 대체 단자 | DVI (1999년) | ||
| 일반 사양 | |||
| 핫플러그 가능 여부 | 조건부 | ||
| 영상 신호 | RGB 영상 신호 및 선택적 H 및 V 동기화 신호 | ||
| 핀 수 | 15 | ||
| 단자 | DE-15 | ||
| 데이터 | |||
| 데이터 신호 | DDC 정보를 위한 I²C 데이터 채널 | ||
| 핀 | |||
 | |||
| 암형 DE15 소켓 | |||
| 핀 1 | RED | 적색 영상 | |
| 핀 2 | GREEN | 녹색 영상 | |
| 핀 3 | BLUE | 청색 영상 | |
| 핀 4 | ID2/RES | E-DDC 이후 예약됨, 이전에는 모니터 ID 비트 2 | |
| 핀 5 | GND | 접지 (HSync) | |
| 핀 6 | RED_RTN | 적색 귀환 | |
| 핀 7 | GREEN_RTN | 녹색 귀환 | |
| 핀 8 | BLUE_RTN | 청색 귀환 | |
| 핀 9 | KEY/PWR | +5 V DC (일부 모니터의 EDID EEPROM 칩에 전원 공급), 이전에는 키 | |
| 핀 10 | GND | 접지 (VSync, DDC) | |
| 핀 11 | ID0/RES | E-DDC 이후 예약됨, 이전에는 모니터 ID 비트 0 | |
| 핀 12 | ID1/SDA | DDC2 이후 I²C 데이터, 이전에는 모니터 ID 비트 1 | |
| 핀 13 | HSync | 수평 동기화 (또는 복합 동기화) | |
| 핀 14 | VSync | 수직 동기화 | |
| 핀 15 | ID3/SCL | DDC2 이후 I²C 클럭, 이전에는 모니터 ID 비트 3 | |
| 그림과 표는 15핀 VESA DDC2/E-DDC 단자를 상세히 나타냄. 다이어그램의 핀 번호는 그래픽 어댑터 출력으로 작동하는 암형 단자의 것이다. 수형 단자에서 이 핀 번호는 케이블의 배선 및 납땜 면에 대응한다. | |||
VGA 단자(VGA connector)는 컴퓨터 영상 출력에 사용되는 표준 단자이다. 1987년 IBM PS/2와 그 VGA 그래픽 시스템에서 유래한 이 15핀 단자는 PC 전반에서 널리 사용되게 되었으며,[1] 많은 모니터, 프로젝터, HD 텔레비전 세트에서도 사용된다.
미니 VGA, BNC, DE-9 등 VGA 호환 아날로그 RGB 신호를 전송하기 위해 다른 단자들이 사용되기도 했으나, "VGA 단자"는 일반적으로 이 15핀 설계를 지칭한다.[2]
한때 어디서나 볼 수 있었지만, 현재는 DVI, HDMI, 디스플레이포트(경우에 따라 USB나 선더볼트를 통해)와 같은 새로운 디지털 인터페이스가 VGA를 대체하면서 현대의 컴퓨터와 기기에는 보통 포함되지 않는다.[3]
물리적 설계
[편집]
VGA 단자는 3열 15핀 D-sub 단자로, DE-15,[2] HD-15 또는 흔히 DB-15(HD)라고도 불린다. DE-15는 독자적인 D-sub 사양에 따른 정확한 명칭으로, 3열로 15개의 핀이 배치된 'E' 크기의 D-sub 단자를 의미한다.
IBM의 오리지널 PS/2 VGA 단자에서 9번 핀은 키(key) 역할을 하며 암형 단자에는 구멍이 막혀 있고 수형 단자에는 핀이 없다. 즉, 현재의 VGA 케이블은 개조하지 않는 한 IBM PS/2에 맞지 않을 가능성이 높다.
DE-9 변형
[편집]표준 15핀 VGA 단자는 1985년 IBM PGC에 사용된 초기 DE-9 단자에서 파생된다. DE-9는 이전에 허큘리스, CGA, EGA 및 MDA 등에서(완전히 다른 핀 배열로) 사용된 바 있다. IBM은 비디오 그래픽스 어레이 하드웨어에 항상 D-sub DE-15 단자를 사용했지만, 일부 VGA 호환 하드웨어 제조업체들은 초기에는 이를 사용하지 않는다. 대신 일부 초기 VGA 하드웨어(모니터 및 그래픽 카드)는 아날로그 RGB(VGA)용으로 PGC 표준인 DE-9 단자를 사용한다.
전기적 설계
[편집]모든 VGA 단자는 아날로그 RGBHV(적, 녹, 청, 수평 동기화, 수직 동기화) 영상 신호를 전송한다. 이 라인들은 RGsB(녹색 동기화 신호)와 RGBS(복합 동기화 신호) 또한 지원한다. 최신 단자에는 연결된 디스플레이 장치를 식별하기 위한 VESA DDC 핀이 포함된다.
현대 및 오리지널 변형 모두에서 VGA는 여러 주사율을 사용하므로 모니터와 같은 연결 장치는 필연적으로 멀티싱크 기능을 갖춰야 한다.
VGA 인터페이스에는 작동 중 장치를 연결하거나 분리할 수 있는 핫 스와핑 기능이 없으나, 실제로는 연결을 하더라도 하드웨어가 손상되거나 다른 문제가 발생하는 경우는 거의 없다. 다만 VESA DDC 사양에는 핫 스와핑 표준이 포함되어 있다.[4]
PS/2 신호
[편집]초기 IBM VGA 구현에서 재생률은 두 개의 수직(60 및 70 Hz) 주파수와 세 개의 수평 주파수로 제한되었으며,[5] 이들은 모두 H 및 V 동기화 신호의 극성 조합을 사용하여 모니터에 전달된다.
일부 핀은 현재와 달랐는데, 9번 핀은 암형 단자의 구멍을 막아 키 역할을 했고, 4개의 핀이 모니터 ID를 전달했다.[5]
VESA DDC 사양의 구현과 함께 모니터 ID 핀 중 일부는 DDC 신호용으로 재지정되었고, 키 핀은 DDC 사양에 따라 +5 V DC 출력으로 대체된다. DDC 호스트 시스템 표준을 준수하는 장치는 50 mA에서 1 A 사이의 5 V ± 5% 전압을 제공한다.[6]
PS/55 신호
[편집]IBM PS/55 디스플레이 어댑터는 9번 핀을 "+12V"로 재정의했으며, 이는 시스템 유닛의 전원이 켜질 때 모니터를 켜도록 신호를 보낸다.[7]
EDID
[편집]디스플레이 성능을 알리기 위해 VESA는 VGA 단자의 9, 12, 15번 핀을 DDC를 위한 직렬 버스로 재정의하는 체계를 도입한다.[8]
대체 단자
[편집]미니 VGA
[편집]
2000년대 초중반 일부 노트북과 휴대용 기기에는 DE-15보다 훨씬 작은 미니 VGA 단자가 포함되어 있었다.
BNC
[편집]
BNC RGB 영상 케이블 사용은 VGA보다 훨씬 오래되었으며 다른 시장 부문과 산업에서 흔히 볼 수 있었다. VGA 시대에 PSI L240SDI나 소니 PVM-20M4E와 같은 전문 모니터, 그리고 AJA Corvid 44 BNC 및 Bluefish444 Epoch Supernova CG와 같은 비디오 카드는 단일 표준 VGA 단자 대신 여러 개의 BNC 단자를 사용하여 5개의 분리된 75옴 동축 케이블을 활용함으로써 누화를 줄이고 더 높은 품질의 연결을 제공한다.[9]
15핀 단자 내부에서는 적, 녹, 청 신호(1, 2, 3번 핀)가 서로 차폐되어 있지 않아[10] 15핀 인터커넥트 내에서 누화가 발생할 수 있다. BNC는 원형 단자를 통해 완전한 동축 차폐를 유지함으로써 누화를 방지하지만, 단자가 매우 크고 부피가 큼. 플러그 쉘을 눌러서 돌려 분리해야 하는 요구 사항 때문에 각 BNC 플러그 쉘을 잡을 수 있는 접근 공간이 필요한다. DDC와 같은 보조 신호는 일반적으로 BNC에서 지원되지 않는다.
DE-9
[편집]
VGA 이전에 사용된 DE-9 단자는 IBM 프로페셔널 그래픽스 컨트롤러(PGC)에 사용된다. 이것은 CGA나 EGA와 같은 9핀 단자를 사용했지만 그 외에는 VGA 호환 RGB 신호였다. 중요한 점은 초기 NEC 멀티싱크 모니터 뒷면에 이 핀 배열을 가진 9핀 수형 포트가 있었다는 것이다. 이는 표준이 VGA 이전부터 존재했기 때문에 일부 초기 VGA 및 VGA 호환 하드웨어에서 사용된다. 또한 당시 일부 산업용 하드웨어에서도 발견된다.
이 "9핀 VGA"는 전체 VGA에 비해 여러 핀이 부족하지만, 해당 핀들이 지원하는 자동 감지 기능은 시간이 지나면서 점진적으로 발전했기에 당시에는 큰 문제가 아니었다. 또한 윈도우 95 이전에는 그래픽 카드와 디스플레이가 완전히 플러그 앤 플레이를 지원할 것이라는 사용자 기대가 없었다. DE-9 "VGA" 단자들은 대체로 모두 동일한 핀 배열을 사용했으며 DE-15 표준으로의 어댑터도 제작된다.[11] 결국 모든 VGA 하드웨어 제조업체는 표준 DE-15 단자로 전환했고 초기 변형은 상대적으로 잊혀진다.
DE-9는 DE-15와 물리적 크기가 동일하며, DE-15는 동일한 "E" 쉘 내부의 고밀도 구성이다.
| 핀 | PGC | VGA 사실상 표준 |
|---|---|---|
| 1 | 적(R) | 적(R) |
| 2 | 녹(G) | 녹(G) 또는 녹색 동기화(Gs)[a] |
| 3 | 청(B) | 청(B) |
| 4 | 복합 동기화(S) | 수평(H) 또는 복합 동기화(S) |
| 5 | 모드 선택 | 수직 동기화(V) |
| 6 | 적 귀환 | 적 귀환 |
| 7 | 녹 귀환 | 녹 귀환 |
| 8 | 청 귀환 | 청 귀환 |
| 9 | 동기화 접지 | 동기화 접지 |
어댑터
[편집]
VGA를 다른 단자 유형으로 변환하기 위한 다양한 어댑터를 구매할 수 있다. 흔한 종류 중 하나는 DVI-VGA 어댑터인데, 많은 DVI 인터페이스가 VGA 호환 아날로그 신호를 전송하기 때문에 가능하다. HDMI 또는 디스플레이포트에서 VGA로 어댑터를 사용하는 것은 능동형 컨버터 없이는 불가능하다. 왜냐하면 해당 단자들은 아날로그 신호를 출력하지 않기 때문이다.
HDMI나 디스플레이포트와 같은 디지털 형식 간의 변환에는 능동형 컨버터가 필요하다. VGA 출력을 다른 신호 체계를 가진 인터페이스로 변환할 때는 더 복잡한 스캔 컨버터가 사용될 수 있다. 대부분 외부 전원이 필요하며 본질적으로 신호 손실이 발생한다. 하지만 오늘날 많은 디스플레이가 VGA를 포함한 다중 입력 단자를 갖추고 있어 어댑터가 필요 없는 경우도 많다.
VGA는 호스트 PC에서 올바른 동기화 속도가 설정된 경우 전기적으로 호환되므로 일부 상황에서 SCART로 변환될 수 있다. 많은 최신 그래픽 어댑터는 재생률, 동기화 길이, 극성 및 블랭크 라인 수를 포함하여 소프트웨어에서 신호를 수정할 수 있다. 특이 사항으로는 인터레이스 지원과 PAL 국가에서 720×576 해상도 사용 등이 있다. 이러한 제한적인 조건 하에서는 VGA의 개별 동기화 신호를 SCART 복합 동기화 신호로 결합하는 간단한 회로만으로 충분할 수 있다.[12][13]
VGA 가짜 플러그(dummy plug)는 존재하지 않는 디스플레이를 컴퓨터가 생성하도록 만드는 데 사용되는 또 다른 유형의 어댑터이다. 데스크톱 환경이 있는 헤드리스 서버에 원격으로 접속할 때 유용하다. 이 가짜 케이블은 각 RGB 신호 핀과 접지 사이에 75옴 저항이 연결된 간단한 저항 배열로 되어 있다.
익스텐더
[편집]VGA 익스텐더는 VGA 포트(대부분 컴퓨터)의 신호 강도를 증폭시키는 전자 장치이다. 하나의 VGA 포트에서 여러 대의 모니터를 실행하거나 모니터와 컴퓨터 사이의 케이블이 지나치게 길 때(익스텐더 없이 케이블이 너무 길면 사진이 흐릿하게 보이거나 작은 아티팩트가 생길 수 있음) 주로 학교, 사무실, 가정에서 사용된다. VGA 익스텐더는 때때로 VGA 부스터라고도 불린다.[14]
케이블 품질
[편집]동일한 VGA 케이블을 320×400px @70 Hz 또는 320×480px @60 Hz(12.6 MHz의 신호 대역폭)에서 1280×1024px(SXGA) @85 Hz(160 MHz), 최대 2048×1536px(QXGA) @85 Hz(388 MHz)에 이르는 다양한 VGA 해상도에서 사용할 수 있다.
해상도별로 요구되는 품질을 정의하는 표준은 없지만, 고품질 케이블은 일반적으로 더 두꺼운 동축 배선과 절연체를 포함한다.
짧은 VGA 케이블은 신호 저하를 일으킬 가능성이 낮지만, 좋은 품질의 케이블은 더 긴 길이를 사용하더라도 누화(한 전선의 신호가 인접한 전선에 원치 않는 전류를 유도하는 현상)로 인한 문제를 겪지 않아야 한다.
고스팅은 임피던스 불일치로 인해 신호가 반사될 때 발생한다.[15] 제대로 임피던스가 일치된 케이블(75옴)은 이를 방지해야 하지만, 긴 케이블에서의 고스팅은 케이블 자체보다는 잘못된 신호 종단을 가진 장비나 수동 케이블 분배기로 인해 발생할 수 있다.
DB-15 명칭 오류
[편집]DE-15는 영상 및 IBM PC 직렬 포트에 흔히 사용되던 DE-9와 쉘 크기가 같다. DE-9는 직렬 연결에 사용되는 훨씬 더 큰 쉘을 가진 DB-25와의 혼동으로 인해 "DB-9"라는 잘못된 명칭을 얻게 되었고, 이것이 VGA 단자에도 이어져 종종 "DB-15"라고 불리게 된다.[16]
같이 보기
[편집]- VGA
- 디지털 비주얼 인터페이스 (DVI)
- 디스플레이 데이터 채널 (DDC/DDC2)
- VESA
- 확장된 디스플레이 식별 데이터 (EDID)
- 슈퍼 VGA
각주
[편집]- ↑ Engst, Adam; Pogue, David (1999년 11월 23일). 《Crossing Platforms – A Macintosh/Windows Phrasebook: A Dictionary for Strangers in a Strange Land》. 오라일리 미디어. ISBN 978-1-4919-1679-7. 2021년 2월 16일에 확인함.
- 1 2 “VGA Cables - A Complete Buyers' Guide”. 《RS Components》. 2020년 8월 16일에 확인함.
The terminology here is sometimes used rather interchangeably when it comes to labelling various types of VGA cable and can be a little vague. However, the basic or standard VGA connector type will usually be referred to as some variant of the following: DE-15, HD15, VGA plug, SVGA plug, D-Sub 15 or D-Subminiature, or the more generic RGB connector.
- ↑ Shah, Agam (2012년 7월 31일). “VGA ports bowing out of home computers, lingering in the workplace”. 《Computerworld》. 2020년 8월 16일에 확인함.
- ↑ 《VESA DDC/CI Standard Version 1.1》. 2004. 31쪽.
DDC/CI supports hot plugging, provided the display can detect a disconnection of the video cable
- 1 2 〈Video Subsystem (Type 1)〉 Fir판. 《IBM Personal System/2 Hardware Interface Technical Reference》 (PDF). IBM. May 1988. 13.99–13.100쪽. 2018년 5월 14일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 2021년 2월 16일에 확인함.
- ↑ 《VESA Enhanced Display Data Channel Standard Version 1.1》. 비디오 전자공학 표준위원회. 2004년 3월 24일. 18쪽.
- ↑ “Japanese Display Adapters”. 《Ardent Tool of Capitalism》. 2023년 2월 5일에 확인함.
- ↑ “Understanding EDID - Extended Display Identification Data” (영어). 《Extron》. 2022년 5월 19일에 확인함.
- ↑ “What is the VGA connector and how to use it” (영어). 《Tyfon Tech》. 2018년 2월 8일. 2022년 7월 26일에 확인함.
- ↑ “vga_cable_split&&shielding_image”. 《web.archive.org》. 2025년 11월 30일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2025년 11월 30일에 확인함.
- ↑ “9 to 15 pin VGA cable pinout and wiring @ old.pinouts.ru”. 2010년 12월 19일에 원본 문서에서 보존된 문서.
- ↑ “The Nexus: Projects - VGA to SCART Converter”. 《Nexusuk.org》. 2013년 6월 26일. 2016년 11월 20일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2013년 10월 21일에 확인함.
- ↑ “VGA to TV converter page”. 《Epanorama.net》. 2013년 10월 21일에 확인함.
- ↑ “VGA Extenders”. 《ramsdensquare.ca》. 2024년 8월 24일에 확인함.
- ↑ “How Signal Reflection and Impedance Mismatch Are Related” (미국 영어). 《resources.system-analysis.cadence.com》. 2026년 5월 4일에 확인함.
- ↑ “DB-9 (Really DE-9)”. 《www.nullmodem.com》. 2026년 5월 4일에 확인함.
- 내용주
- ↑ 예: NEC 멀티싱크 1은 녹색 동기화 신호를 지원한다.