RTX 30 시리즈에 알맞은 파워 용량은 얼마일까요?

RTX 3080, RTX 3090 파운더스 에디션에 알맞은 파워 용량을 알아보자

QM달려
93 10186 2020.09.28 20:48






안녕하세요. QM달려입니다.


엔비디아 차세대 그래픽카드이자 암페어(Ampere) 아키텍처 기반 최초의 지포스(GeForce) 그래픽카드, RTX 3080가 9월 16일 공개되었습니다. 그리고 한주 뒤인 9월 24일에는 RTX 3090이 모습을 드러냈습니다. 소비자에게 가장 중요한 게 가격인 만큼 그보다 이른 9월 2일 진행된 지포스 스페셜 데이에서 공개된 자료가 기대감을 고조시켰는데요. RTX 3080은 RTX 2080보다 2배 이상 빠른 성능을 보장하면서 가격은 $699로 발표되어 하드웨어 커뮤니티에서 이야기되던 가격보다 훨씬 저렴하게 출시가 되었습니다. RTX 3090은 8K 게이밍이 가능한 BFGPU(Big Ferocious GPU)로 홍보되었고 $1,499로 출시가 되었습니다. 풀칩에 가까운 GPU 그리고 24GB GDDR6X VRAM, 350W TGP 등 압도적인 스펙을 가지고 있습니다. RTX 3080이 예상보다 낮은 가격에 높은 성능을 보장하니 게이머들은 지갑을 언제든지 열 준비가 되어 있습니다. (RTX 3080, RTX 3090 파운더스 공홈 주문을 하고 싶습니다...)



▲ Compare Geforce RTX 30 Series Graphics Cards (바로가기)


전 세대보다 높아진 권장 파워 용량, 소비자들은 궁금하다!

권장 파워 용량이 늘어난 RTX 30 시리즈


RTX 3080 그리고 RTX 3090은 가격과 성능뿐만 아니라 권장 파워 용량으로 또 다른 이슈를 불러오고 있습니다. 기존에는 650W 이내면 충분했지만, 암페어 아키텍처 기반 신제품은 100W 이상 늘어난 750W 파워를 권장하고 있죠. 대부분 게이머들이 700W 미만 파워를 사용하는 경우가 많기에 소비자들은 그래픽카드뿐만 아니라 파워서플라이도 바꿔야 하는 상황에 직면하게 되었습니다. 퀘이사존 파워서플라이 포럼에 들어가면 850W, 1000W 파워를 구입했다는 인증글이 어느 때보다 많아졌고, 750W 이상 파워로 바꿔야 하는가?에 대한 문의 글도 많아지고 있습니다. 신제품 그래픽카드 등장으로 파워 시장까지 영향을 끼친 적이 거의 없었기에 유례없는 고용량, 고효율 파워에 대한 소비자 문의가 많아지고 있는 시기입니다.

파워서플라이 유통사를 통해 확인해 본 결과, 9월 4주차 기준으로 850W 용량 이상, GOLD 인증 제품 판매량이 전월에 비해 3배 이상 늘어났다고 합니다. 일부 제품은 현재 시장에서 품절될 만큼 수요가 폭발적으로 증가하고 있죠. 엔비디아는 750W를 권장한다고 밝혔지만, 소비자들은 850W, 1000W 제품을 찾고 있다고 합니다. RTX 3080, RTX 3090으로 넘어가려는 게이머라면 이전 세대 제품을 위해 600~700W로 시스템을 구성한 경우가 많을 텐데요. 이렇기에 100~150W 내외 용량 증가보다는 넉넉한 200W 이상 증가한 850W 이상 파워를 찾는 소비 심리도 크게 작용한 것으로 보입니다.






엔비디아는 공식 홈페이지 [시스템 호환성 확인] 섹션을 통해 RTX 3080에 대한 몇 가지 추가 정보를 안내하고 있습니다. 우선 750W 파워가 필요하고, PCI-E 8핀 케이블 2개 구성은 필수적이죠. 


"요구사항은 Intel 코어 i9-10900K 프로세서로 구성된 PC를 기반으로 합니다. 낮은 전력 정격은 시스템 구성에 따라 작동할 수 있습니다. 시스템 구성에 따라 전력 소요량이 낮아질 수도 있습니다."라고 안내되어 있습니다. 즉 CPU와 사운드카드, 저장장치, RGB 쿨링팬, 일체형 수랭 쿨러 등 시스템 구성은 사용자마다 천차만별이죠. 그렇기에 엔비디아는 안정적인 시스템 사용 마지노선으로 750W를 명시한 것으로 유추할 수 있습니다.

인텔 코어 i5-10세대 10400이나 AMD 라이젠3 3300X와 같은 TDP(=65W)가 낮은 프로세서로 시스템을 구성한다면 필요한 용량은 줄어들 것이고, 오로지 게임만을 위한 플랫폼에 수랭 쿨러와 SSD 정도만 장착한다면 750W 이하에서도 구동이 가능할 수 있다고 예상할 수 있습니다. 이렇기에 엔비디아도 앞선 문구와 같이 안내를 했을 거라 생각됩니다. 3080, 3090 그래픽카드를 쓰는 소비자라면 10900K급 CPU는 쓸테니 이정도 파워를 권장한다고 보면 됩니다.





여기서 750W 이하 제품에서는 못 쓰는 것인가? 하는 궁금증이 생기게 됩니다. 여기에 국내외 커뮤니티를 보면 RTX 30 시리즈에는 750W 그 이상 용량을 사용하는 게 좋다는 의견이 상당히 많이 보이고 있습니다. RTX 30 시리즈를 구입하며 파워를 850W나 1000W까지 업그레이드했다는 글들도 심심치 않게 볼 수 있습니다. 이와 반대로 SFX 폼팩터 파워로 600W~650W 용량으로 RTX 3080 구동이 가능하다는 콘텐츠가 공개되며 다양한 반응을 만나볼 수 있습니다. 소비자는 권장 파워가 아니여도 문제가 없는지 궁금할 수밖에 없습니다. 이러한 궁금증을 해결해보기 위해 권장 파워 용량인 750W, 100W 낮은 650W 그리고 소비자들이 많이 찾고 있는 850W 3가지 용량으로 RTX 3080과 RTX 3090 시스템을 구성했을 때 전력 소모량 차이와 전력 출력에 문제가 없는지 확인해보겠습니다.





파워서플라이



테스트를 위해 준비한 파워는 SuperFlower LEADEX III GOLD 시리즈입니다. 650W, 750W, 850W 3가지 용량으로 라인업을 구성했으며, 80PLUS GOLD(프리볼트) 인증을 받아 최대 90% 효율을 보장하는 하이엔드 파워입니다. 체급에 걸맞게 풀 모듈러 디자인, FDB 쿨링팬, 3단계 쿨링팬 제어 기능, 105℃ 콘덴서가 사용되었죠. 또한, DC to DC 회로와 LLC 공진 회로를 함께 구성하여 12V 가용력을 100%까지 보장하는 제품입니다.


>SuperFlower SF-750F14HG LEADEX III GOLD 칼럼 보러 가기<

>SuperFlower SF-850F14HG LEADEX III GOLD WHITE 칼럼 보러 가기<







PCI-Express 라이저 카드와 확장 보드로 그래픽카드 소비전력을 측정하는 PCAT(왼쪽)

시스템 전체 소비전력을 측정할 수 있는 WATTMAN HPM-100A(오른쪽)


NVIDIA PCAT 소개 리포트 보러 가기




벤치마크 시스템 사양


최고의 게임 성능 구현을 위해 벤치마크 시스템 역시 CPU 병목현상을 최소화할 수 있도록 구성했습니다. 시스템에 최대 부하를 줄 수 있도록 4K/UHD 해상도로 부하 테스트를 진행했습니다. 




▲ 벤치마크 테스트에 적용된 게임 옵션

파워 용량에 따른 전력 소비량, 12V 출력 차이 테스트는 CPU, GPU 부하량이 높은 배틀필드 V 게임으로 20분간 측정했습니다. (시스템 사양, OS 세팅, 드라이버 등 다양한 변수가 있을 수 있기에 참고를 해주시기 바랍니다.)





지포스 RTX 3080 파운더스 에디션




그래픽카드 소비전력(NVIDIA PCAT) 차이를 확인해봤습니다. RTX 3080은 TGP(Total Graphics Power; 그래픽카드 전체 소비전력)가 320W로 이전 세대 제품보다 소비 전력량이 높아졌습니다. 파워 용량에 상관없이 320W 출력을 발휘하는지 확인해봤습니다. 650W 파워는 325.3W(평균), 750W 파워는 327.3W(평균), 850W 파워는 323.6W(평균)로 파워 용량에 따른 오차는 약 3.7W로 확인되었으며, 파워 용량에 따른 그래픽카드 전력 소비량 차이는 크지 않았습니다.






다음으로는 시스템 전체 소비전력(HPM-100A) 비교입니다. RTX 3080은 i9-10900K 프로세서 기준으로 750W 이상을 권장한다고 제품 스펙에 안내하고 있는데요. 파워 용량에 따른 전력 소비량 차이가 있을지 확인해봤습니다. 테스트에 사용된 프로세서는 인텔 Core i9-10850K 프로세서에 마더보드, 메모리, 그래픽카드, NVMe SSD, SATA SSD, 일체형 수랭 쿨러로 시스템을 구성한 후 테스트를 진행했습니다.


650W 파워 장착 시 493.4W(평균), 750W 파워 장착 시 496.7W(평균), 850W 파워 장착 시 492.7W(평균)로 3개 파워 모두 500W 이내 전력 소비를 보여줬습니다. 해당 500W 수치는 Input Watt(입력값)으로 실제 시스템에서 소비된 전력량과는 차이가 있습니다. 파워 효율은 Output Watt를 Input Watt로 나눴을 때 계산된 값을 뜻합니다. 즉 80PLUS GOLD 기준, 90% 효율을 보장한다고 하면, 400W / 440W = 90.9%로 약 10% 정도 손해를 보고 있다는 뜻이 되겠죠.


테스트 결과로 측정된 결괏값이 약 500W이며, GOLD 파워(90% 효율)로 계산하면 실제 시스템에 소비되는 전력은 약 450W 내외라는 점을 알 수 있습니다. 해당 결과를 보면 NVIDIA에서 권장 용량인 750W(Output 기준)에서 약 300W 정도 여유가 남는다는 뜻이 되겠네요. 650W 파워 기준으로 봐도 200W 정도 여유 있습니다.





마지막은 NVIDIA PCAT로 측정한 12V 출력입니다. PCAT를 0.1초 단위로 저장된 데이터 값을 차트에 반영했습니다. 650W에서는 최대 전압은 12.16V, 최소 전압은 12.096V로 약 0.064V 차이를 보여줬습니다. 권장 파워인 750W에서는 최대 전압 12.152V, 최소 전압 12.104V로 약 0.048V 전압 차이를 확인했습니다. 마지막으로 850W에서는 최대 전압 12.144V, 최소 전압 12.088V로 격차는 약 0.056V였습니다. 파워 용량에 상관없이 0.7V 이내의 안정적인 전압 오차를 확인할 수 있었습니다. 파워 용량에 따른 전압 강하 문제는 발생하지 않았습니다.





지포스 RTX 3090 파운더스 에디션





NVIDIA에서 BFGPU(Big Ferocious GPU)라고 명명한 플래그십 모델, RTX 3090은 TGP가 RTX 3080보다 30W 높아진 350W입니다. NVIDIA PCAT로 그래픽카드 소비 전력을 확인해보도록 하겠습니다. 650W 파워는 346W(평균), 750W 파워는 344.2W(평균), 850W는 348.8W(평균)로 RTX 3090 파운더스 에디션 TGP 값인 350W와 오차 범위 내 전력 소비를 확인할 수 있었습니다.






다음은 시스템 전체 소비전력(HPM-100A) 비교입니다. TGP 값이 30W 상승했기에 시스템 전체 소비 전력도 상승하게 되는데요. RTX 3090을 통한 게임 부하 테스트에서 어떤 결과를 보여줬을지 확인해보겠습니다.


650W는 519.7W(평균), 750W는 523.0W(평균), 850W는 520.9W(평균)으로 RTX 3080 테스트에서 측정된 결과와 비교 시 약 30 이내로 전력 소비량이 증가한 것을 알 수 있었습니다. GOLD 파워 기준치인 90% 효율로 계산을 해보면 측정된 결과에서 약 10%까지 빠진 467.7W, 470.7W, 468.8W로 권장 파워 용량인 750W에 비해 약 280W 가량 여유가 있다는 것을 알 수 있습니다. (해당 기준은 12V 라인 100% 출력을 지원하는 파워 기준입니다.)






마지막은 NVIDIA PCAT로 측정한 12V 라인 출력입니다. 650W는 최대 전압 12.16V, 최소 전압 12.104V로 약 0.056V 차이가 있었습니다. 750W는 최대 12.152V, 최소 12.088V로 0.064V 전압 차이가 나타났습니다. 마지막으로 850W는 최대 12.144V, 최소 12.096V로 0.048V 전압 차이를 확인할 수 있었습니다. RTX 3080과 마찬가지로 0.07V 이내의 안정적인 전압 출력을 확인할 수 있었습니다. 





Ampere 케이블 장착에 따른 성능 차이 확인





파운더스 에디션은 기존 그래픽카드 보조전원 하면 생각나는 6+2핀 구조가 아닌 암페어 12핀으로 변경되었습니다. 이를 위해 동봉된 변환 케이블(8핀 ×2 → 12핀)에 삽입하여, 최종 12핀으로 입력받는 구조입니다. 파운더스 에디션이 아닌 제품들은 기존과 동일하게 6+2핀 형태로 구성되었습니다.


파워서플라이 제조사들은 RTX 30 시리즈 파운더스 에디션 공개에 발맞춰 Ampere Cable(암페어 케이블)을 속속 출시하고 있습니다. SuerFlower도 마찬가지인데요. 풀 모듈러 파워에 호환되는 암페어 케이블을 퀘이사존 본부로 보내왔습니다. 젠더와 다이렉트 케이블 연결에 따른 전력 소비와 12v 전압이 궁금하지 않을 수 없는데요. 케이블에 따른 성능 테스트는 SF-850F14HG LEADEX III GOLD 파워와 지포스 RTX 3090 파운더스 에디션으로 진행했습니다.






TGP 전력 소모량부터 확인해보겠습니다. 변환 젠더 사용 시 348.8W였으며, 암페어 케이블 사용 시 342.7W로 약 9W 가량 차이를 보여줬습니다. 최대 전력도 394.1W와 388.1W로 변환 젠더 사용 시 약 6W 높게 측정되었습니다. 






이번엔 12V 전압입니다. 변환 젠더 사용 시 최대 12.144V, 최소 12.096V로 전압 차이는 0.048V였습니다. 파워서플라이 제조사에서 생산한 암페어 케이블 사용 시 최대 12.136V, 최소 12.08V로 전압 차이는 0.056V로 확인되었습니다. 케이블에 따른 전압 차이는 약 0.008V로 오차 범위 내 였습니다. 파워서플라이 제조사에서 제작한 암페어 케이블과 파운더스 에디션에서 제공한 변환 케이블 간 성능 이슈는 없었습니다. 다만, 엔디비아는 파운더스 에디션 사용 시 변환 젠더 사용을 권고하고 있으며, 별도 케이블 사용 시 발생하는 문제에 대해서는 책임지지 않는다고 밝혔는데요. 이점은 추후 파워서플라이 제조사들과 협의를 통해 정책 변경이 되면 좋을 듯합니다.





RTX 30 시리즈에 알맞은 파워 용량 요약



■ 엔비디아에서 권장한 750W보다 낮은 용량 파워로도 구동 가능

암페어(Ampere) 아키텍처 기반 최초의 지포스 그래픽카드 RTX 3080, RTX 3090은 권장 파워 용량이 750W로 이전 세대보다 약 100W 이상 높아졌습니다. 기존 TDP 표기에서 TGP로 변경하여 그래픽카드 전력 소비량이 증가했음을 강조하고 있죠. 여기서 파워 등급, 가용력, 출력 등 세부 사항에 대한 정보는 표기하지 않았습니다. 공식 홈페이지에는 "시스템 요구 사항은 인텔 i9-10900K 프로세서 기반 PC로 TDP가 낮은 부품으로 PC를 구성하면 전력 소요량이 낮아질 수도 있습니다."라고 안내하고 있죠. 750W 이하 파워에서도 구동될 수 있다는 뜻을 내포하고 있습니다.


엔비디아 가이드에 명시된 i9-10900K 프로세서와 가장 유사한 i9-10850K(오버클록 5.0 GHz / 1.22v) 시스템에서 RTX 3080 파운더스 에디션은 약 500W, RTX 3090 파운더스 에디션은 약 530W 내외 전력(시스템 전체)을 소모했습니다. 권장 파워 용량보다 100W 낮은 650W 파워에서도 RTX 3080, RTX 3090 파운더스 에디션으로 게임을 즐길 수 있었습니다. (사용된 파워는 80PLUS GOLD 제품임을 참고해 주시기 바랍니다.)


■ 엔비디아가 750W로 표기한 이유는 안정적인 12V 라인 출력, 뻥파워에 대한 대비

국내 파워서플라이 시장에는 80PLUS 인증 제품들이 자리를 잡았고, KC 인증을 통해 제품에 대한 안정성 검증을 진행하고 있습니다. 앞선 테스트에서 650W로도 충분히 구동이 가능하다고 했지만 테스트에 사용된 제품은 80PLUS GOLD 제품으로 12V 라인 출력을 100% 보장하는 제품입니다. 하지만 동남아, 개발도상국, 일부 유럽 국가로 넓혀보면 우리가 알고 있는 뻥파워들이 많이 유통되고 있습니다. 심지어 스펙표도 제대로 표기되지 않은 제품들이 많죠. 제품명에 750W라고 적혀있어도, 12V 출력이 600W에도 못 미치는 제품들도 많습니다. 그래픽카드를 안전하게 사용하기 위해서는 12V 출력을 보장받을 수 있고, 순간 전압 출렁임(기준치 이상 출력)으로 OCP, OVP가 발동되어 셧다운 되는 문제 등을 방지하기 위해 권장 파워 용량을 높였다고 할 수 있습니다.


■ 파운더스 기준으로 시스템을 꾸린다면 최소한 650W 이상, GOLD 인증 제품 추천

RTX 3080과 RTX 3090 파운더스 에디션 기준으로 i9-10850K 시스템 구성에서 약 530W 내외 전력이 소모되었습니다. GOLD 인증 제품으로 계산하면 90% 효율이기에 실제 시스템에서 사용하는 전력은 약 480W 정도이죠. 650W 기준으로 약 70%~75% 부하로 약 25%가량 여유가 있습니다. 80PLUS GOLD 인증, DC to DC 회로, 105℃ 콘덴서 등 하이엔드 등급에 맞는 파워를 사용 중이라면 충분합니다. 다만, 해당 결괏값은 파운더스 에디션이기에 비래퍼 제품은 제조사에 따라 다를 수 있습니다. 


■ 파워 소음 그리고 최적 효율, 출력을 원한다면 850W 이상을 선택

국내 소비자들은 소음에 상당히 민감합니다. 이렇기에 파워서플라이 제로 팬 또는 ECO 모드가 탑재되고 있고, 그래픽카드도 0dB 기술이 적용된 제품을 선호하고 있죠. 앞서 650W 파워로도 사용이 가능하다고 했지만, 소음에 민감하다면 고민을 해볼 필요가 있습니다. 왜냐하면 대부분 골드, 플래티넘 파워들이 50% 부하 이후부터 쿨링팬이 작동하기 때문이죠. 문제는 해당 소음에 대한 스트레스를 느끼는 소비자가 상당히 많다는 점인데요.


650W로 한정하면 70%~75% 부하이기에 쿨링팬이 동작을 하게 됩니다. 여기서 불편을 느끼는 소비자들이 많죠. 이러한 문제를 해결하고 싶다면 가장 좋은 방법은 높은 용량 파워를 선택하는 방법입니다. 850W에서는 60% 부하, 1000W에서는 50% 부하로 쿨링팬이 동작하지 않거나, 상대적으로 느리게 작동하여 소음 스트레스를 해결할 수 있습니다. 또한 파워는 40%~60% 내외 구간이 가장 높은 효율을 보여주기에 최적 효율을 선호한다면 GOLD 인증 이상, 850W 이상 파워를 고민해보는 것이 알맞을 것입니다. 가격 비교 사이트에서 850W 풀 모듈러 골드 파워가 약 14만 원에서 16만 원 내외이고, 1000W 풀 모듈러 골드 파워가 19만 원에서 23만 원 내외로 예전보다 저렴해졌기에 업그레이드 하기에는 적절한 시기입니다.


또한, RTX 3090 비래퍼 제품 중 Input Watts가 600W 이상으로 사용되는 제품들도 속속 출시되고 있기에 RTX 3090 구매를 생각 중이시라면 파워 용량을 넉넉하게 확보하는 것이 바람직합니다. RTX 3080이 $699, RTX 3090이 $1,499로 값비싼 부품이라는 점을 고려했을 때 등급에 맞게 파워서플라이에 대한 투자로 진행하는 것을 추천하고 싶습니다.





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