컴퓨터 시스템을 구성하면서 눈에 보이지 않지만 가장 크게 신경을 써야하는 부분 중에 하나는 바로 "전원공급기" 혹은 "파워" 이다.   컴퓨터의 이 부품의 역할은 1차적으로 가장 먼저 외부 AC 220V 전원을 입력 받아 DC 전원으로 전환해 컴퓨터에 사용되는 각기 제품들에 전력을 공급해준다.  문제는 입력 단에서 컴퓨터와 연결된 환경에 따라 가장 이상적인 AC 220V @60Hz 를 넣어주면 좋겠지만 가정의 경우 예전에 지어진 집 이라던가 혹은 최근에 지어진 아파트라던가 하면 -10% 에서 +10% 까지 다른 AC 입력 값을 갖게 된다.   이 처럼 고급형, 비싼 파워일 수록 세기가 다른 외부의 AC 전원 공급에서도 최대한 안정적으로 12V, 5V, 3.3V  이렇게 3가지 DC 전원을 변화, 그리고 리플 노이즈가 없이 안정적으로 공급해준다. 

■ 높아져가는 그래픽카드의 소비전력, 여기에서 프로세서의 소비전력까지도 가세

우선 최근에 출시된 엔비디아의 지포스 RTX 30 시리즈 그래픽카드들의 스펙을 살펴보자면 아래와 같다. 

▲ 코드명 암페어 기반의 지포스 RTX 3090, 3080, 3070 (출시전) 스펙 시트 

이 세가지 그래픽카드는 삼성의 8nm 공정으로 GPU 가 만들어졌지만 쿠다 코어 숫자가 비약적으로 늘리다 보니 소비전력은 350W, 320W, 220W 정도인데 이 수치는 전세대 지포스 RTX 20 시리즈 중에서 지포스 RTX 2080 Ti, 2080 SUPER , 2070 SUPER 의 250W, 250W, 215W 인데, 결과적으로 본다면 상급의 경우는 지포스 RTX 30 시리즈의 경우는 100W 정도 상향 조정 되었다. 

▲ 엔비디아 지포스 RTX 3090 파운더스 에디션 의 독특한 12V 전원 입력 방식  (8핀 12V 커넥터 2개의 입력을 받는다.)

그리고 엔비디아의 그래픽카드 스펙표를 보다 보면 "Required Power (W)" 를 볼 수 있는데 이 스펙은 권장 파워 용량 정도로 이해를 하면 될 듯 하다.  제품의 순서대로 지포스 RTX 3090, RTX 3080 은 750W 그리고 조만간 출시될 예정인 지포스 RTX 3070 은 650W 이다. 

■ 마이크로닉스 CASLON M 700W 80PLUS 230V EU 

▲ 간략스펙 : ATX 파워 / 700W / 20핀+4핀 / 120mm 팬 / 1개(팬) / 액티브PFC / 깊이: 140mm / +12V 싱글레일 / 58.3A / 4핀 IDE x4 / SATA x6 / 6+2핀 PCI-E x4 / 보조8핀(4+4) 커넥터 / 보조8핀 커넥터 / FDD 커넥터 / 대기전력 1W / 플랫케이블 / 80 PLUS 스탠다드 / 무상 6년 / 모든 케이블 16AWG 규격 

파워에서 메인보드를 비롯하여 그래픽카드를 연결하는 케이블의 경우는 현재 사용하고 있는 파워 케이블 중에서 가장 두꺼운 16 AWG 규격이 사용되었는데 그 외에 벽면의 컨센트 혹은 서지오 등와 파워를 연결해주는 케이블도 역시 AC300/500V 규격의 케이블이 사용되었는데 일부 저가의 케이블과는 달리 역시 두껍다. 

▲ 마이크로닉스 CASLON M 700W 80PLUS 230V EU 에 포함된 파워 케이블의 단선시 내부 케이블 모습 

이 케이블은 주로 실내 환경에서 사용이 가능한 케이블로 내부의 도체는 전기용 1등급 단선 혹은 5.6 등급 접 복합 연선으로 사용이 되는데 외부 절연체는 약 70도에서도 버틸 수 있는 PVC 소재로 만들어졌다.   마이크로닉스 CASLON M 700W 80PLUS 230V EU 에 포함되어 있는 케이블은 기본 제공하는 번들 케이블 중에서 상급의 제품이 쓰였다. 내부에 선은 복합 연선으로 이루어진 AC300/500V 0.75㎟ 규격 제품 사용되었으며 그라운드를 포함된 3개의 연선으로 구성된다.  단선 규격 보다 연선 규격을 택한 이유는 컴퓨터 파워에 이 케이블을 연결시 다양한 환경에서 부드러운 유연성을 주기 위함이다.  

마이크로닉스 CASLON M 700W 80PLUS 230V EU 파워의 외형은 스틸소재로 만들어진 전형적인 검은색이며 전원 커넥터와 연결되는 부분에 온오프 스위치를 갖고 있으며 공기 흡입을 위한 타공 처리가 된 것을 볼 수 있는 일반적인 형태이다.   제품의 양 옆으로는 모두 마이크로닉스 CASLON M 스티커가 붙어 있는데 이는 시스템 케이스 내부에 상단 혹은 하단에 장착을 했을 때 마이크로닉스 CASLON M 의 제품명을 보여주기 위함 이다. 

마이크로닉스 CASLON M 700W 파워와 시스템 메인보드와 연결은 표준 24핀 커넥터 하나와 12V 8핀 커넥터 2개로 이루어지는데 얼마 전까지만 해도 24핀 표준 커넥터 외에 8핀 12V 커넥터를 하나 만이 사용되었으나 최근 많은 ㅜ숫자의 DR.MOS 를 탑재하여 페이즈 숫자가 늘어난 X570, B550 혹은 Z490 칩셋 메인보드들이 많아지면서 2개의 12V 8핀 커넥터를 필요로한 하이엔드급 메인보드가 많아졌다.   이 파워의 경우는 그런 하이엔드급 메인보드에 잘 대응이 가능하다.   그리고 이 24핀 전원 케이블 및 12V 8핀 케이블은 전체가 16AWG 규격의 케이블이 사용되었다. 

그래픽카드와 연결되는 케이블들은 총 2쌍이며 하나의 케이블에 2개의 8핀 12V 커넥터가 연결되어 있는 형태이다.   최근 그래픽카드의 소비전력은 지포스 RTX 30 시리즈가 출시되면서 350 ~300W 로 급 상승이 되었는데 전세대인 지포스 RTX 2080 Ti 가 250W 내외 였다는 것을 감안하면 상당히 크게 늘어난 수치이다.  높아진 소비전력 만큼이나 안정적인 12V 출력이 중요해졌는데 이로 전력을 전달해 주는 케이블이 규격 보다 낮은 제품을 사용하게 된다면 아무래도 발열이 더 심해진다. 

▲ 그래픽카드 풀로딩 시에 12V 8핀 케이블의 온도 변화, 좌 16AWG 규격 / 우, 18AWG 규격 (한미 마이크로닉스 제공) 

우선 케이블의 규격은 낮은 번호로 갈수록 보다 두꺼워지며 높은 출력을 버틸 수 있다.  사진 상에서 볼 수 있는 것처럼 16AWG 케이블은 18AWG 케이블에 비해 약 0.17mm 정도 두껍다.  이를 통해 표준 전력 (전류)량에서도 차이를 보이는데 18AWG의 1㎟ 당 허용 전류는 최소 7A 에서 최대 16A 수준이어서 소비전력으로 환산을 하게 되면 최소 56W 에서 최대 128W 정도이다.  하지만 이보다 상급 규격인 116AWG는 최소 12A 에서 최대 19A 까지 높아 96W 부터 최대 152W 까지 높다.   얇은 두께 일수록 내부에 포함되는 구리선의 단면적도 작아지기 때문에 높은 전류를 걸게 되면 그 만큼 표면 온도는 높아진다.  그래서 위 사진에서 볼 수 있는 것과 같이 동일한 그래픽카드를 장착했을 때 16AWG 규격이 18AWG 규격에 비해 약 8도 정도 표면 온도가 낮다.   아무래도 온도에 민감한 반응 들을 보이는 컴퓨터 주변기기들이기 때문에 가능하면 낮은 온도에서 최대 성능을 낼 수 있는 부품들이 만들어진 것이 장기간 사용했을 때 보다 높은 내구성을 갖는다고 볼 수 있다. 

그리고 구형 하드디스크 혹은 케이스에 장착된 팬의 연결시 주로 사용되는 4핀 커넥터도 역시 16AWG 규격의 케이블이 사용되었으며 이지스왑 IDE 커넥터를 사용하여 착탈시 편리함을 준다. 

마이크로닉스 CASLON M 700W 80PLUS 230V EU 제품에 스토리지를 연결하기 위한 SATA 커넥터는 총 6개를 제공하는데 앞에서 봤던 다른 케이블들과 동일한 16AWG 케이블이 그대로 사용되었으며 2.5 인치 규격의 SATA3 SSD 장착 시, 전원 케이블이 잘 뽑히지 않게 견고하게 잡아주는 락킹 SATA 커넥터가 전량 사용되었다. 

마이크로닉스 CASLON M 700W 80PLUS 230V EU 파워의 분해는 상단에 전원 케이블 연결쪽의 4개의 나사를 제거한 후, 상단에 하나의 나사를 제거하게 되면 쉽게 분리가 되는데 상판 쪽에는 120mm 쿨러가 하나 장착되어 있으며 아랫 부분에는 콘덴서, 캐패시터 등이 붙어 있는 기판이 자리 잡고 있다. 

이 파워에 장착되어 있는 120mm 팬은 하이드로 HDB 유압 베어링 타입으로 작은 소음과 긴 수명을 갖고 있는데 마이크로닉스에 따르면 이 팬의 수명은 약 150,000시간으로 약 17년 간 계속 켜도 될 만큼의 긴 수명을 자랑한다.  그리고 팬의 작동은 상당히 스마트하게 제어한다.  우선 내부의 온도가 50도 일 때 부터 작동하는 제로-팬 기술 중에 하나인 "마이크로닉스 0dBA 팬-리스" 기술이 적용되어 낮은 온도에서는 팬이 작동하지 않아 무소음에 시스템을 사용할 수 있으며 이와 또 반대로 윈도우 시작 버튼으로 시스템을 셧다운 했을 때 만약 파워에 일정 부분 잔열이 남아 있다면 50도 이하까지 자동으로 팬을 가동시켜 파워 내부의 온도를 내려주는 ""마이크로닉스 애프터 쿨링" 기술까지도 적용이 되어 마이크로닉스 CASLON M 700W 80PLUS 230V EU의 수명을 최대한 늘려줄 수 있도록 디자인 되었다.  

오늘 기사를 통해 소개하는 마이크로닉스 CASLON M 700W 80PLUS 230V EU 의 내부는 가장 크게 눈에 들어오는 것은 2개의 420V / 330uF 캐패시터의 모습이다.  이 캐패시터의 제조는 대만 TEAPO 에서 이루어졌으며 LG 로고 있는 것은 내부의 셀은 LG 화학 제품 것을 사용했기 때문이다.  이 캐패시터는 최대 105도 까지 허용 온도를 갖고 있는데 이것은 일반적인 파워들이 사용하고 있는 85도 캐패시터에 비해 약 4배 정도의 긴 수명을 자랑한다.  그 옆 쪽에 있는 코일과 오른쪽에 자리 잡은 소자들은 액티브 PFC 기능을 위한 회로다.

외부 파워 케이블을 통해 들어오는 전원을 1차적으로 만나는 회로는 "매직 스위치 IC" 로 이 스위치의 역할은 전체 시스템에 부하가 없을 때 0mW 에 가까운 전압 전압을 주어 컴퓨터 시스템을 사용하지 않을 때 시스템의 부하를 거의 주지 않도록 만들어졌다.   실제 이 파워를 설치하여 시스템을 구성하게 되면 컴퓨터를 사용하지 않을 때 약 1.2 ~ 1.8W 정도의 낮은 전력만을 넣어주는 것을 확인할 수 있었다. 

그리고 전체적으로 파워에서 발생할 수 있는 열을 내부에서도 최대한 억제하기 위한 2개의 커다란 네이티브 알루미늄 방열판이 자리 잡고 있으며 그 사이에는 낮은 발열과 고효율 출력을 위한 트랜스포머가 자리 잡고 있다. 

■ 지포스 RTX 30 시리즈, 2종 간단한 풀로드 테스트시 소비전력은?  

우선 시스템의 전력 소모가 어느 정도 되는지 확인해 보기 위해 간단하게 테스트 시스템을 꾸미고 최근 가장 높은 상종가를 달리고 있는데 엔비디아의 지포스 RTX 30 시리즈 그래픽카드들을 설치하여 3DMARK 프로그램을 통해 약 3시간 정도씩 스트레스 테스트를 진행하여 평균적인 소비전력량을 측정해 봤다.  테스트로 세팅된 시스템의 자세한 스펙은 아래와 같다. 

프로세서 : 인텔 코어 i9 10900K
그래픽카드 : 엔비디아 지포스 RTX 3090 FE, 3080 FE 

메인보드 : 에이수스 ROG Z490-A GAMING

메모리 : 게일 DDR4-3200 8GB x4  Total 32GB
스토리지 : 씨게이트 파이어쿠다 520 Gen4 2TB
 

▲ 테스트로 사용된 에이수스의 ROG Z490-A GAMING (에스티컴) 

■ 지포스 RTX 30 시리즈도 충분하게 사용할 수 있는 마이크로닉스 CASLON M 700W 80PLUS 230V EU 

기사의 초반에서 봤던 엔비디아의 지포스 RTX 30 의 권장 파워는 750W ~ 650W 정도였다.  단, 이 규격을 충족시키기 위해서는 아래 주석 부분에 남겨두었던 인텔의 코어 i9 10900K 프로세서를 사용해야할 때 였다.  이 프로세서의 경우는 알다시피 스펙 상은 95W 로 표기가 되어 있으나 프로세서를 올코어로 작동을 시키려고 한다면 아쉽게도 100W 를 쉽게 넘는데 여기에서 만약 또 오버클럭킹을 하게 된다면 이 보다 더 높은 소비전력량을 보여준다.  이번 테스트에서는 프로세서의 오버클럭킹을 하지 않은 상태에서 테스트가 되었기 때문에 엔비디아 표기를 했던 상황에 거의 근접한 것이 아닐까 싶다. 

컴퓨터의 파워는 게이밍 시스템을 구입할 때 컴퓨터 케이스에 포함 되어 외부에 전혀 노출이 되지 않은 주변기기 중에 하나이기 때문에 그 중요성을 간과하기 쉽다.  하지만 불행 중 다행이라고 최근 엔비디아 RTX 30 시리즈 그래픽카드 그리고 인텔 프로세서 및 AMD 프로세서들도 상위 모델로 가면 갈 수록 높은 소비전력을 요구하고 있으며 여러가지 정보 등을 통해 소비자들이 안정적인 소비전력을 사용할 수 있도록 권고하고 있다.   그래서 전 세대인 엔비디아의 RTX 20 시리즈와 9세대 코어 프로세서의 경우는 600W 대 전원공급기가 주력 모델이었다면 이제 미래를 보고 컴퓨터 시스템을 구입하고자 할 때 가능하면 "현재"의 상황에 맞게 700W 대 이상의 파워를 구입하는 것이 좋다.  그 관점에서 본다면 오늘 기사를 통해 소개한 마이크로닉스 CASLON M 700W 80PLUS 230V EU 는 상위 모델인 마이크로닉스 클래식 모델과 함께 적당한 포지션을 나누어 만들어진 파워로 보이며 상위 엔비디아 그래픽카드 그리고 상급의 인텔, AMD 프로세서를 사용하고자 한다면 추천할 만한 그런 제품이 아닐까 싶다.