FSP Hydro PTM PRO 850W 80PLUS PLATINUM

RTX 30 시리즈에 알맞은 플래그십 파워서플라이

QM달려
557 3445 2020.09.16 17:05






안녕하세요. QM달려입니다.


RTX 30 시리즈 중 가장 첫 번째로 출시되는 제품은 바로 RTX 3080입니다. 9월 16일 오후 10시, 전 세계 미디어를 통해 성능을 만나볼 수 있을 예정입니다. RTX 30 시리즈 등장은 파워서플라이 시장에 변화를 예고했습니다. 해외 루머로 파워서플라이 권장 용량이 높아질 거라는 소식을 종종 접했지만, 정확한 정보를 알 수 없었습니다. 지난 9월 2일, 진행된 라이브 방송을 통해 그 베일을 벗었습니다. RTX 3070은 650W를 권장하며, RTX 3080과 RTX 3090은 750W라고 발표됐습니다. 이에 국내외 파워서플라이 제조사들의 희비가 엇갈리고 있는데요. 보급형 파워에 주력했던 제조사들은 고용량 파워를 출시하기에는 힘든 상태입니다. 반대로 GOLD, PLATINUM 파워 라인업을 보유했던 제조사들은 고용량, 고성능 파워 시장 확대에 큰 기대감을 나타내고 있습니다.





시장 변화에 발 빠르게 대처하고 있는 파워 제조사 중 하나가 바로 FSP입니다. 앞선 칼럼을 통해 전 세계 브랜드 중 가장 많은 80PLUS 인증을 취득했다고 알려드렸었는데요. 다양한 제품 라인업을 확보한 FSP는 RTX 30 시리즈에 알맞은 설루션을 제공할 것으로 기대가 모아지고 있습니다. FSP 최근 1000W 이상 제품 확장에 열을 올리고 있는 모습이었는데요. 세계 최초 컨포멀 코팅이 적용된 HYDRO G PRO 시리즈에 1000W 제품을 추가했죠. 기존 850W 이하 제품만 만나볼 수 있었다는 점을 고려하면 마치 미래를 정확하게 예측한 모습입니다.


변화에 발맞춰 FSP는 PLATINUM 인증 PTM 파워 후속 시리즈에도 변화를 줬습니다. 기존에는 650W, 750W 용량만 출시했다면 신제품 PTM PRO는 750W, 850W는 기본이고 1000W, 1200W까지 라인업에 추가하며 대용량 파워 시장을 겨냥한 모습을 확인시켜주고 있습니다. 여기에 PTM PRO는 앞서 살펴본 HYDRO G PRO에 적용된 컨포멀 코팅도 추가하여 성능뿐만 아니라 내구성까지 높여 더욱 기대감을 높여가고 있는데요. RTX 30 시리즈 시스템 구성에 알맞은 FSP Hydro PTM PRO 850W 80PLUS PLATINUM 파워를 먼저 퀘이사 칼럼을 통해 확인해보겠습니다.





제품 사양



파워서플라이는 두꺼운 스펀지와 비닐로 이중 포장처리가 되었으며, 품질 보증서와 측면에 부착 가능한 스티커 2세트가 제공됩니다. 바로 옆 종이 박스에는 모듈러 케이블, 전원 케이블, 조립용 나사 4개가 동봉되었습니다.





값비싼 제품을 샀는데 제품이 뜯어져 있다면 짜증이 날 수밖에 없죠. 제품을 믿고 구입한 소비자가 스트레스를 받지 않도록 FSP는 PTM PRO 시리즈를 밀봉했습니다.





디자인


FSP Hydro PTM 파워는 일반 철제 섀시가 아닌 오돌토톨한 재질감을 살린 파우더 코팅 처리를 통해 고급스러운 외형을 완성했습니다. 팬그릴도 섀시와 일체형 타입으로 변경하여 디자인 완성도를 더욱 높였죠. Hydro PTM PRO는 앞서 칼럼에서 살펴봤던 Hydro G PRO보다 앞·뒤 길이가 30mm 더 늘어난 190mm로 큰 덩치를 자랑합니다. 





측면에는 FSP Hydro PTM PRO 로고가 표기되었으며, 추가로 제공되는 스티커를 부착하여 다른 콘셉트로 연출할 수 있습니다.





후면에는 ECO 스위치가 추가되었습니다. ECO 스위치는 팬리스(Fanless) 기능을 켜고 끄는 역할을 담당합니다. 스위치를 켜면 40% 로드 구간을 기준으로 그 이하의 환경에서는 쿨링팬이 작동하지 않아 무소음을 실현하는 기술입니다. 파워 부하량과 별개로 내부 온도가 일정 수준으로 높아지면 40% 미만 상태에서도 쿨링팬이 작동합니다. (사용 환경에 따라 차이가 있을 수 있습니다.)



※ 측정 방식에 따라 차이가 있을 수 있습니다.


하이엔드, 플래그십 파워 사용자가 선호하는 풀 모듈러 디자인과 함께 플랫 케이블로 구성했습니다. 필요한 케이블만 연결하여 깔끔한 선정리가 가능합니다.


AWG = 케이블 피복을 제외한 내심(실제 전선) 굵기를 표시하는 단위로, AWG가 작을수록 굵은 내심을 가진 두꺼운 케이블입니다. 되도록 굵은(AWG 숫자가 낮은) 케이블을 쓰는게 안정적입니다. PC용 파워서플라에서는 주로 18AWG 두께 케이블을 주로 사용하고 있습니다.



 


Hydro PTM PRO 850W는 EPS 4+4핀(CPU 보조 전원) 케이블을 3개 제공합니다. 정확하게 말하면 개별 라인으로 구성된 케이블 1개와 Y자(브리지 타입)으로 구성된 케이블 1개로 구성되었죠. AMD B550 마더보드와 같이 보조전원이 한 개만 필요하다면 4+4핀 케이블을 사용하면 되며, Z490과 같이 8+4핀 또는 8+8핀 포트로 구성된 마더보드를 사용 중이라면 Y자 케이블을 사용하면 됩니다.





내부 구성


FSP Hydro PTM PRO 850W 80PLUS PLATINUM 내부는 보급형 파워들과 달리 노출된 케이블을 최대한 줄이고, 부품들을 모두 PCB에 실장하는 방식을 채택했으며, PCB(출력단 파트)와 모듈러 보드는 구리바로 연결하여 효율성을 높였습니다. 이를 통해 전력 손실은 줄였고, 출력은 향상시켜 높은 퍼포먼스를 보장합니다. 또한, LLC 공진 회로와 DC to DC 회로를 함께 구성하여 안정적인 출력도 제공합니다. 1차 측 콘덴서는 NIPPON CHEMI-CON 450uF / 330V - 105℃ 2개로 구성되었으며, 2차 측 콘덴서는 2200uF / 16V - 105℃ 전해 콘덴서와 470uF / 16V 솔리드 콘덴서를 사용했습니다.


사용 중 발생할 수 있는 상황에 대비하기 위해 6중 보호회로를 탑재했습니다. (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




PROTECHNIC ELECTRIC의 FDB(Fluid Dynamic Bearing, 유체 베어링)으로 구성된 MGA13512XF-A25 쿨링팬이 사용되었습니다. 유체 베어링은 모터 축 주변의 베어링에 점성이 낮은 윤활유가 들어있어 회전 시 마찰을 최대한 줄여주는 구조인데요. 이때 윤활유의 증발 및 먼지 유입을 막기 위해 외부와의 접촉을 원천적으로 차단합니다. 이러한 구조로 인해 뛰어난 내구성을 보여주며, 높은 RPM에서도 볼 베어링과 슬리브 베어링보다 소음이 낮다는 장점이 있습니다.




<FSP Hydro G PRO 컨포멀 코팅 퀘이사 칼럼 자료 인용>


컨포멀 코팅이 없는 제품은 쇼트 검사 시 바로 경고음이 들려왔으며, 컨포멀 코팅이 적용된 Hydro PTM PRO는 쇼트가 발생하지 않아 소리가 나지 않습니다. 날카로운 도구를 통해 코팅을 강제로 벗겨낸 후 쇼트를 시키면 경고음이 들리는 것을 확인할 수 있는데요. FSP 담당자(Roy)는 일반적인 사용 환경에서 컨포멀 코팅이 벗겨지는 경우는 없으니 안심하고 사용해도 된다고 자신 있게 말했습니다. 코팅 여부 따른 차이는 사진보다도 직접 손으로 만져보면 바로 체감할 수 있었는데요. 키보드 스킨을 입힌 것처럼 막이 입혀진 느낌이었습니다. 얇은 막으로 PCB를 감쌌다고 이해하면 되겠습니다. 컨포멀 코팅은 완전히 건조되기까지는 약 하루가 소요된다고 하며, 이로 인해 일반 파워보다 더 많은 생산 시간이 소요됩니다.


컨포멀 코팅의 공식 명칭은 MIL-I-46058C, 절연 화합물(인쇄 회로 어셈블리 용)입니다. 제조업체의 지침에 따라 경화될 때 표준 요구 사항을 충족해야 하며, 코팅은 매끄럽고 균질하며 투명하며 기포, 핀홀 등이 없어야 합니다. 권장 코팅 두께는 아크릴, 우레탄 및 에폭시 코팅의 경우 1~3밀이어야 하며, 실리콘 코팅의 경우 2~8밀, 파릴 렌 코팅의 경우 0.5~0.7 밀로 구성되어야 한다고 합니다.





효율 성능 확인


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% 이상 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.




FSP Hydro PTM PRO 850W 80PLUS PLATINUM 파워는 80PLUS PLATINUM 인증을 받았으며, 최대 효율 92%(Typical 기준, 50% 부하)를 보장합니다. [80PLUS 인증 기준값, 20% 로드 시 = 90%, 50% 로드 시 = 92%, 100% 로드 시 =  89%]





최대 효율은 40% 구간에서 측정된 93.52%였으며, 100% 구간에서는 91.23%로 기준값(89%)보다 2.23% 높은 결과를 보여줬습니다. PLATINUM 인증 기준값보다 1.5%에서 2.23% 이상 높은 수치를 확인했습니다.


이번엔 Cross Load 테스트 결과입니다. +12V 최대 부하(=850W 출력)에서는 92.41%로 측정되었으며, +3.3V와 +5V 라인(=120W) 최대 부하 테스트에서는 86.8%로 측정되었습니다.





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.


파워서플라이에서 많은 전력 소비와 안정적인 출력이 요구되는 +12V(EPS 4+4 PIN, PCIe 6+2 PIN) 라인 전압을 확인해봤습니다. 최저 및 최고 부하 간 차이는 EPS 4+4 PIN은 0.053V 그리고 PCIe 6+2 PIN은 0.081V로 ±0.1V 내외 차이를 보여줬습니다. 다만, 동급 PLATINUM 인증 제품 중 0.03~0.05V 내외 출력을 보여준 제품도 있기에 조금 아쉽기도 합니다.





부하에 따른 쿨링팬 RPM(Revolution Per Minute) 변화도 함께 확인해봤습니다. 파워 후면에 위치한 버튼을 통해 ECO 기능 켜고 끌 수 있는데요. 기능을 끈 상태에서는 10% 구간부터 쿨링팬이 작동하기 시작했으며, 100% 부하까지 900 RPM 미만으로 저소음으로 작동하는 것을 확인할 수 있었습니다. 기능을 켠 상태에서는 약 60% 구간까지 쿨링팬이 작동하지 않았으며, 70% 구간부터 일정하게 쿨링팬 RPM이 상승하는 것을 확인할 수 있었습니다. 기능 ON / OFF 상태에서 RPM 차이는 크지 않았으며, 내부 온도 25℃ 기준에서 1,000 RPM 미만으로 작동하여 소비자가 선호하는 저소음 파워임을 확인할 수 있었습니다.





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 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, 3A 총 4개 테스트에서 기준치인 75%를 넘는 +5VSB 효율 성능을 보여주었습니다. 75%만 가이드 라인을 만족한다고 명시하고 있는데요. Hydro PTM PRO는 4개 구간에서 모두 80%를 넘는 우수한 성능을 보여줬습니다. (샘플 1개로 측정한 결과로 차이가 있을 수 있습니다.)




리플&노이즈 측정



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 콘덴서 수명을 단축하고 오작동을 일으킬 수 있음으로 수치가 낮을수록 좋으며, 설계 가이드에서도 보통 출력 전압 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 환경에서 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 결과였습니다. 





총평



RTX 30 공개 시기에 맞춰 등장한 FSP Hydro PTM PRO는 기존 FSP 플래그십 파워에 대한 아쉬움을 달래주는 시리즈라 할 수 있습니다. 서두에서 말했듯 기존 모델은 650W, 750W 두 가지 제품만 있었지만, 고용량 파워에 대한 소비자 요구를 반영하듯 750W, 850W, 1000W, 1200W로 라인업을 대폭 확대했습니다. CPU 보조 전원 케이블도 750W 파워는 2개, 나머지 3개 제품은 3개로 넉넉하게 구성했습니다. Hydro G PRO와 같은 파우더 코팅을 통해 PLATINUM 인증에 걸맞은 고급스러운 외형을 자랑합니다.





Hydro PTM PRO는 안정적인 전압 출력을 위해 DC to DC 회로와 LLC 공진 회로를 함께 구성하여 전압 변동폭을 1% 이하를 보장한다고 밝혔으며, PCB와 모듈러 파트를 구리바를 통한 접합 방식으로 효율성을 높였다고 강조하고 있는데요. 테스트 결과에서 PLATINUM 인증 기준치 이상의 효율과 더불어 0.081V 이내의 안정적인 전압 출력을 확인할 수 있었습니다. 1% 변동폭을 계산하면 0.12V이니 이를 만족하는 결과였습니다.


성능뿐만 아니라 제품 내구성을 높이기 위해 컨포멀 코팅을 적용했습니다. PCB(인쇄회로기판)에 습기, 먼지, 온도 등 다양한 요소에서 파워를 보호하기 위해 표면을 실리콘, 에폭시, 우레탄 등 재질을 활용하여 얇게 도포하는 방식인데요. FSP는 파워 고장 원인을 여러 해에 걸쳐 종합해 분석한 결과, 먼지, 습도에 영향이 큰 것으로 판단했고, 이를 해결하기 위해 UPS 장비를 통해 입증된 컨포멀 코팅을 Hydro PTM PRO에도 적용하여 안정성을 높였습니다.


소비자 의견을 반영하여 ECO 모드 스위치를 탑재했습니다. 팬 소음에 민감한 사용자들에게는 반가운 소식일 것입니다. 제품 DB에서는 40% 부하까지는 쿨링팬이 작동하지 않는다고 명시하고 있죠. 실내 온도 25℃ 기준에서 테스트를 진행해보니 약 60% 구간까지 쿨링팬이 작동하지 않았습니다. 시스템 환경에 따라 차이가 있을 수 있겠지만, 인상적인 결과였습니다.


안정성과 성능 모두 만족스러운 제품이나 아쉬운 점도 있습니다. 우선 제품 앞·뒤 길이가 190mm로 상당히 긴 편입니다. 최근 1000W 이상 파워들도 160mm 이하로 크기를 줄이기 위해 노력하고 있다는 점을 고려하면 다소 큰 크기는 아쉽습니다. 또한, 국내 사용자들은 SATA와 MOLEX 케이블이 각각 나뉘는 것을 선호하는데요. 5개 포트 중 SATA 포트 4개로 구성된 케이블은 2개이지만, 나머지 3개 케이블은 SATA와 MOLEX가 함께 구성된 타입으로 구성했습니다. 이점은 추후 꼭 변경이 되었으면 합니다.





컨포멀 코팅으로 안정성은 기본, 고급스러운 디자인에 PLATINUM 인증에 걸맞은 성능을 보여준

FSP Hydro PTM PRO 850W 80PLUS PLATINUM입니다.





퀘이사존 저작물은 크리에이티브 커먼즈 저작자표시-비영리-변경금지 4.0 국제 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.

댓글: 557

신고하기

신고대상


신고사유

투표 참여자 보기