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1000W는 차고 넘친다면 850W가 있습니다!
얼마 전 'AMD together we advance_PCs'를 시작으로 AMD 라이젠 7000 데스크톱 CPU의 공식 정보가 공개되기 시작했습니다. 이에 질세라 Intel도 13세대 Raptor Lake CPU에 대한 정보를 9월 27일에 공개하겠다고 응수했죠. 물론 9월 20일 밤에 먼저 진행되는 NVIDIA GTC에서 어떤 제품을 공개할지 기다리시는 분도 많으실 겁니다. 이처럼 공식 정보가 공개되고, 출시일이 코앞에 다가오니 하드웨어 마니아로선 그 흥분을 가라앉히기 쉽지 않습니다. 하지만 그 와중에 한 가지 걱정거리가 생겼는데요. 차세대 제품의 TDP 및 TGP가 높아지면서 요구하는 파워서플라이 용량이 높아졌기 때문입니다.
AMD의 현 하이엔드 CPU인 Ryzen 9 5950X는 TDP가 105W였지만, 최근에 공개한 Ryzen 9 7950X의 TDP는 170W로 높아졌습니다. 여러 루머가 나오고 있는 엔비디아 차세대 그래픽카드(가칭 : RTX 4090)는 TGP가 450W로 기존 RTX 3090 대비 100W가 올라갔습니다. 기존 하이엔드 시스템이 850W 이상의 파워서플라이를 요구했었다면, 이제는 1000W 이상으로 높아졌죠. 이에 최신 및 최고의 성능을 유지하려는 하드웨어 마니아들은 고용량 파워서플라이를 미리 준비하고 신제품 출시일만 기다리고 있습니다.
이러한 시장의 판도를 읽은 각 파워서플라이 제조사는 1000W 이상의 고용량 제품을 선보이기 시작했습니다. 국내 제조사도 변화를 보이고 있는데요. 700W 이하의 메인스트림 제품을 주로 다뤄왔던 에너지옵티머스도 흐름을 따라 지난 칼럼으로 소개해드린 EXCEL FOCUS 1000W 80PLUS GOLD FULL MODULAR를 출시했습니다. 그렇다면 여기서 한 가지 의문이 생깁니다. 1000W 미만의 제품은 쓸모가 없어진걸까요? 아닙니다. 모든 사용자가 하이엔드 시스템을 사용하지는 않습니다. 오히려 Intel Core i5 또는 i7에 RTX 3060~3070 Ti로 구성한 메인스트림이나 퍼포먼스급 시스템 사용자가 더 많은데요. 이러한 시스템은 여전히 850W도로 충분합니다. 그래서 이벤에는 EXCEL FOCUS 1000W보다 한 등급 낮은 에너지옵티머스 EXCEL FOCUS 850W 80PLUS GOLD FULL MODULAR를 살펴볼까 합니다.
※ 출시 기념으로 99,000원 판매 중이니 참고하시기 바랍니다.
▲ 사진을 누르면 확대해서 볼 수 있습니다
검은색 보단 진한 회색에 가까운 박스에 모든 면에 제품명을 큼직하게 넣었습니다. 전면 중앙에는 파워 용량도 직관적으로 확인할 수 있도록 기입했네요. 측면에는 80PLUS GOLD 인증 로고와 함께 주요 특징 8개를 섬네일로 표기했으며, 반대편에는 파워 출력 정보를 기재했습니다.
박스를 열면 파워서플라이 본체는 완충재가 보호하고 있으며, 모듈러 케이블을 담고 있는 흰 박스가 보입니다. 구성품은 EXCEL FOCUS 850W 파워 본체, 모듈러 케이블, AC 전원 케이블, 케이스 고정 나사 그리고 사용자 설명서로 필요한 것만 넣은 구성입니다.
EXCEL FOCUS 1000W와 같은 섀시를 사용했습니다. 표준 ATX 규격인 앞뒤 길이 140 mm로 제작했죠. 상단 팬 그릴은 육각형의 벌집 모양으로 구성했으며, 중앙에 로고를 넣은 금속 플레이트 및 주변에 금색 테두리를 추가하여 기존 EXCEL 시리즈와 패밀리룩을 유지했습니다. 측면 한쪽에만 제품명을 기입한 스티커를 부착하였고, 스펙표 및 정보를 기입한 스티커는 하단(PCB 장착부)로 옮겨 디자인을 헤치지 않습니다.
풀 모듈러 제품인 만큼 한 면은 모듈러 케이블 연결부로 구성했는데요. M/B 18+10 PIN, CPU 8 PIN, PCI-E 8 PIN 그리고 IDE/SATA 5 PIN으로 구성했으며, 섀시에 용도별로 표기하였습니다. CPU와 PCI-E는 같은 8핀으로 구성해 섞일 수 있으니 섀시에 표기한 것과 일치하게 연결하시기 바랍니다. 그리고 후면 AC 연결부 옆으로 버튼이 하나 있는데요. 이는 제로 팬(쿨링팬 작동 X) On/Off 버튼입니다.
※ 측정 방식에 따라 차이가 있을 수 있습니다.
앞서 언급했듯이 EXCEL FOCUS 850W는 풀 모듈러 구성입니다. 모듈러 케이블은 플랫 케이블에 18 AWG(일부 M/B 20+4 PIN은 20 AWG) 선제를 주로 사용했으며, M/B 20+4 PIN만 슬리빙으로 마감했습니다. CPU 4+4 PIN과 PCI-E 6+2 PIN은 한 케이블에 브릿지 형태로 2개의 커넥터를 제공합니다. 케이블 및 커넥터 구성은 다른 1000W 급 파워와 비슷하게 제공하는데, CPU 4+4 PIN 커넥터를 4개로 구성한 것은 특이하네요.
AWG = 케이블 피복을 제외한 내심(실제 전선)의 굵기를 표시하는 단위로, AWG가 작을수록 굵은 내심을 가진 두꺼운 케이블입니다. 되도록 굵은(AWG 숫자가 낮은) 케이블을 쓰는 것이 안정적입니다. PC용 파워서플라이에서는 주로 18 AWG 두께 케이블을 주로 사용하고 있습니다.
외부로 노출된 케이블은 줄이고 핵심 부품들은 PCB 회로에 실장하는 방식을 사용했으며, 내부 구성 및 구조는 지난 EXCEL FOCUS 1000W와 거의 같습니다. EMI 필터, LLC 공진회로, DC to DC 방열판 등 전부 같은데요. 다만, 1차 측 콘덴서는 NIPPON CHEMI-CON 560uF / 450V - 105℃ 1개로 용량이 작아졌습니다. 2차 측 콘덴서는 2200uF / 10V, 2200uF / 16V 전해 콘덴서와 270uF / 16V 솔리드 콘덴서를 사용했습니다.
사용 중 발생할 수 있는 만약의 상황에 대비하기 위해 7중 보호회로를 지원합니다.(내역은 아래와 같습니다.)
OVP (Over Voltage Protection) = 과전압 보호회로
OCP (Over Current Protection) = 과전류 보호회로
OPP (Over Power Protection) = 과전력 보호회로
SCP (Short Circuit Protection) = 단락(합선) 보호회로
UVP (Under Voltage Protection) = 저전압 보호회로
OTP (Over Temperature Protection) = 과온도 보호회로
기본 6중 보호회로에 Surge 4K(낙뢰)를 추가하였습니다.
쿨링팬은 HONG HUA HA1225M12F-Z로 120 mm 규격에 FDB(Fluid Dynamic Bearing, 유체 베어링)를 사용합니다. 베어링 회전축 주변에 점성이 낮은 윤활유가 들어 있어서 회전 시 마찰을 줄여 소음이 낮고, 외부 먼지 유입을 차단한 구조로 수명이 긴 편입니다.
80PLUS 인증이란 무엇인가?
파워서플라이(Power Supply Unit : PSU) 효율에 관한 인증 부분에서 가장 신뢰가 높은 인증 기준값이라 할 수 있습니다. 효율적인 에너지 사용을 권장하기 위해 만들어진 규격으로, ECOS(미국 에너지 효율 인증 기관)에서 2004년부터 시작되었습니다. 파워서플라이 부하에 따른 효율 부분에 대한 규격으로 10% 부하에서부터 20%, 50%, 100% 정격 부하 환경에서 80% 이상의 효율 성능을 보여주는 제품에만 제공되는 인증마크입니다. (80PLUS 공식 홈페이지 참고)
파워서플라이 테스트 간 장비, 환경 등 다양한 원인으로 인해 변인 통제를 100% 완벽하게 하기란 실제로 불가능합니다. 다만, 퀘이사존 자체 가이드라인에 따라 공정성과 객관성에 문제가 없도록 파워서플라이 모든 제품에 동일한 테스트 방식을 적용하여 진행하고 있습니다.
퀘이사존 파워서플라이 테스트는 아이텍일렉트로닉스 IT8511+ & IT8512+ 초고속 로드 장비와 LeCroy LT354 장비를 통해 진행하였으며, 테스트 진행 전 30분간 파워서플라이 100% 로드 부하 환경을 유지합니다. 이후 10%부터 100% 구간까지 각각 구간을 20분씩 테스트하여 효율 결괏값을 각 도표에 반영하여 표기하고 있습니다.
에너지옵티머스 EXCEL FOCUS 850W 80PLUS GOLD FULL MODULAR는 80PLUS GOLD 인증을 받았습니다. 50% 부하 구간에서 90% 효율을 만족해야하며, 80PLUS 인증 내역서를 확인하면, 91.77%로 통과한 것을 알 수 있습니다. [80PLUS GOLD 인증 기준값, 20% 로드 시 = 87%, 50% 로드 시 = 90%, 100% 로드 시 = 87%]
테스트 결과 20% 부하에서 89.69%, 50% 부하에서 92.01% 그리고 100% 부하에서 89.95%로 80PLUS GOLD(프리볼트) 기준값보다 2.01~2.95% 높은 성능을 보여주었습니다. 부하가 낮은 10% 구간에서는 84.94%로 동급 제품 대비(87% 이상) 다소 낮은 결과를 보여주었습니다.
12V 라인과 3.3V, 5V 최대 출력 테스트도 진행을 해봤습니다. +12V 최대 부하(=850W 출력)에서는 91.06%로 측정되었으며, +3.3V와 +5V 라인(=110W 출력) 최대 부하에서는 82.22%로 측정되었습니다. 교차 부하 테스트 간, 12V, 5V, 3.3V 모두 인텔 파워서플라이 가이드라인에 명시된 기준값을 만족했습니다.
인텔 파워서플라이 디자인 가이드에는 +12V, +5V, +3.3V, -12V, +5VSB 각 출력 전압 기준값이 명시되어 있습니다. 그중 +12V 라인은 최저 11.4V에서 최대 12.6V로 표시가 되었으며, 해당 범위 내로 출력되어야 정상 범주로 판단하고 있습니다.
전력 소비가 많고, 안정적인 출력이 요구되는 +12V(EPS 4+4 PIN, PCIe 6+2 PIN) 라인 전압 변동도 확인해 봤습니다. CPU 보조 전원은 0.013V, 그래픽카드 보조 전원은 0.011V로 인텔 파워서플라이 가이드라인에 명시된 ±5%보다 타이트한 ±0.1% 이내 오차를 보여줍니다. 그래프만 봐도 일자 형태에 가까운 칼 전압을 확인할 수 있죠. (샘플 및 테스트 환경에 따라 차이가 있을 수 있습니다.)
부하에 따른 쿨링팬 RPM(Revolution Per Minute) 변화도 확인해 봤습니다. 파워 후면, AC 케이블 연결부 옆에 있는 버튼으로 제로 팬 기능을 On/Off 할 수 있습니다. 제로 팬 기능 작동 상태에서는 30% 부하까지 쿨링팬이 작동하지 않았다가, 40% 부하부터 500 RPM 내외로 회전했습니다. 60% 부하부터 상승하기 시작하여 100%에서는 1,607 RPM을 기록했습니다. 그리고 제로 팬을 끈 상태에선 50% 부하까지 500 RPM 이하로 작동하다, 60%부터 상승하기 시작하여 100%에서는 1,586 RPM을 기록했습니다.
파워서플라이 디자인 가이드(ATX 폼팩터 기준)에는 5VSB(=5V STAND BY) 전력에 대안 기준이 명시되어 있습니다. ErP Lot 3 2014 및 ErP Lot 6 2010 / 2013에는 5VSB 대기전력 효율이 가능한 한 높아야 한다고 안내하고 있으며, 그중 550mA, 1A 및 1.5A 구간에서는 75% 이상 효율 이상을 권장하고 있습니다. 파워서플라이마다 5VSB 최대 출력이 다른데요. 이점을 고려하여 5VSB 출력이 3A보다 높은 경우에는 최대 3A 기준에서 75% 이상 효율을 달성해야 한다고 안내하고 있습니다. 퀘이사존에서는 이러한 가이드 기준에 따라 550mA, 1A, 1.5A 그리고 파워 스펙에 명시된 최대 5VSB 출력값을 기준으로 테스트를 진행했습니다.
550mA, 1A, 1.5A, 2A, 2.5A, 3A, 3.5A 총 7개의 테스트에서 기준치인 75%보다 1.8% 이상 높은 +5VSB 효율 성능을 보여주었습니다.
파워는 교류를 직류로 변환시키는 장치를 뜻합니다. 리플(Ripple)은 교류(AC)가 완전히 직류(DC)로 변환되지 못하고 AC Peak 시 흔적을 남기게 되어 맥박이 뛰는 것 같은 직류가 만들어지게 됩니다. 이와 같은 현상을 리플이라 합니다. 파워 특성상 고주파 스위칭 과정에서도 리플과 전기적인 노이즈 출력이 함께 직류에 나타나게 됩니다. 리플과 노이즈는 구분하지 않고 함께 측정하기 때문에 통상적으로 리플&노이즈라고 불리고 있습니다.
리플&노이즈는 콘덴서의 수명을 단축하고 오작동을 일으킬 수 있음으로 수치가 낮을수록 좋으며, 설계 가이드에서도 보통 출력 전압의 1~2% 이하로 제한하고 있습니다. 각종 노이즈가 전압을 왜곡시켜 전위 차이를 이용한 신호에 오류를 줄 수 있기 때문에 리플&노이즈 양이 적을수록 좋습니다.
파워서플라이 리플&노이즈 테스트 결과는 20%, 50%, 100% 3가지 환경에서의 측정값을 도표에 입력 후 표기하였습니다. 가이드라인에서는 12V는 최대 120mV / 5V는 최대 50mV / 3.3V는 최대 50mV 기준치 이내에 들어오는 것을 권장하고 있습니다.
+12V, +5V, +3.3V 라인에서 인텔 파워서플라이 가이드를 만족하는 결괏값을 확인할 수 있었습니다.
최근 공개한 AMD 라이젠 7000 데스크톱 CPU는 성능이 향상되었지만, TDP도 상승했습니다. 그리고 차세대 Intel CPU와 NVIDIA 그래픽카드 역시 소비전력인 높아질 것으로 예상되는데요. 하이엔드 게이밍 시스템을 사용한다면 1000W 이상의 파워를 고려해야 할 수도 있지만, 모두가 그렇지는 않습니다. 오히려 FHD 환경과 옵션을 조절하여 게임을 즐길 수 있는 메인스트림 또는 퍼포먼스급 시스템 사용자가 더 많죠. 세계 최대 게임 플랫폼인 스팀에서 가장 많이 사용하는 그래픽카드가 지포스 GTX 1060인 것만 봐도 알 수 있습니다. 그리고 이러한 시스템은 850W로도 충분합니다. 이 또한 지난 '메인스트림 600W 파워, 부하에 따른 온도 변화를 알아보자!(링크)' 콘텐츠에서 검증했는데요. Ryzen 5 5600X와 지포스 RTX 3060으로 구성한 시스템이 게임 중 평균 약 300W 미만을 사용했습니다. 따라서 메인스트림~퍼포먼스급 시스템이라면 850W로도 충분하고 만일 그 이상이 필요하다면 EXCEL FOCUS 1000W를 동시에 출시했으니 시스템에 맞게 선택하시면 됩니다.
파워서플라이는 심미적인 부분보다는 성능에 집중하다 보니 변화에 보수적인 편이었습니다. 하지만 조립식 PC 시장이 커지면서 상황이 바뀌었습니다. 회색에서 검은색 섀시로, 알록달록한 케이블에서 올 블랙 플랫 케이블을 기본으로 사용하죠. 에너지옵티머스 EXCEL FOCUS는 여기에 최신 트렌드를 추가 반영하여 상향된 소비자의 요구를 충족시키고 있습니다. GOLD 등급 파워에 거의 필수라 할 수 있는 풀 모둘러 구조로 제작하여 원하는 케이블만 연결해 사용할 수 있죠. 또한, 제로 팬 기능을 활성화하면 낮은 부하(약 255W 이하)에서 무소음으로 작동하는 것은 물론, 유체 베어링(FDB)을 탑재하여 쿨링팬 작동 중에도 소음을 줄였습니다. 그리고 제품을 선택하는 데 있어 중요한 요소인 무상 보증 기간 역시 10년으로 넉넉하게 제공합니다.
얼마 전까지만 해도 고용량 파워서플라이는 메인 콘덴서를 2개 넣는 등의 이유로 앞뒤 길이가 표준 ATX(140 mm)보다 길었습니다. 하지만 최근에는 이러한 고용량 파워도 표준 ATX 규격으로 제작하고 있어서 케이스 호환성을 높이고 있습니다. EXCEL FOCUS 시리즈와 EXCEL PRO 시리즈는 섀시를 공유하고 있는데요. 기존 앞뒤 길이가 160 mm였던 섀시를 21년 10월을 기준으로 140 mm, 즉 표준 ATX 규격으로 변경했습니다. 따라서 EXCEL FOCUS 시리즈도 표준 ATX 규격으로 설계하면서 소비자들이 요구하는 외형(크기)을 갖추었죠. 작아진 크기와는 반대로 용량은 700W에서 850W 및 1000W로 높아졌고 효율도 STANDARD에서 GOLD로 업그레이드되었습니다. 다만, 10% 부하 구간에서 효율은 84.94%로 동급 제품 대비 약 2% 낮은 성능을 보여주어 아쉬울 수 있는데요. 이점은 추후에 보완되었으면 좋겠습니다.
· 표준 ATX 크기의 850W 파워가 필요하다.
· 낮은 부하 환경에서 무소음을 원한다. (약 255W 이하)
· 금색으로 포인트를 넣은 디자인이 마음에 든다.
· 12V 전압 변동이 거의 없는 '칼전압'을 원한다.
· 10년의 넉넉한 보증 기간을 원한다.
· 20% 미만 부하 구간에서도 87~88% 이상의 효율을 원한다.
· 심플한 무채색 디자인을 선호한다.
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