FSP DAGGER PRO 650W GOLD Full Modular

ITX 시스템 빌드를 위한 고성능 SFX 파워

퀘이사존 QM달려
594 4150 2021.02.05 17:43




<출처 : MYLOVEKBS 바로가기>


안녕하세요. QM달려입니다.


PC를 처음 접했던 학창 시절을 돌이켜보면, 컴퓨터 본체는 하나같이 못생겼고, 우람한 크기를 자랑했습니다. 무게도 상당했죠. 그렇다면 성능은 어땠을까요? 부팅이 오래 걸렸으니, 게임 로딩은 말할 것도 없었습니다. 저장장치 용량도 적었을 뿐만 아니라 ODD를 사용하여 게임을 플레이하는 경우도 많았습니다. 이런 시기였으니, 저소음은 기대하기도 어려웠습니다. 스트레스를 받게 하는 요소들이 한가득했었죠. 그럼에도 게임을 하고자 긴 로딩 시간을 기다렸고, 버그가 생기면 세이브 파일을 불러와 다시 플레이하고, 부족한 그래픽이지만 즐겁게 플레이했던 기억이 생생합니다. 오로지 게임 하나만을 위해 버텼다고 할 수 있겠죠.




2021년 현재, 앞서 이야기했던 아쉬운 부분들은 대부분 해결되었습니다. 수려한 디자인을 뽐내는 케이스들이 많아졌고, 크기는 작아졌으며, 무게도 가벼워졌습니다. SSD 등장으로 부팅과 로딩 문제도 해결되었고, 저소음 콘셉트 부품까지 만나볼 수 있게 되었죠. 불만들이 하나씩 해결되면서, 다른 곳을 바라보기 시작했습니다. 바로 작은 케이스로 빌드한 ITX 시스템이죠. 이전보다 작으면서 더 높은 성능을 발휘할 수 있으며, 공간 활용도까지 우수하기에 관심이 가고 있습니다. 장·단점이 확실하지만, 매력적인 제품인 것은 사실입니다.


다만 문제가 있었는데요. 해외 시장에는 ITX 플랫폼을 위한 제품들이 많이 출시되었지만, 국내 시장에는 유독 제품이 적었습니다. 이렇기에 ITX 시스템을 빌드하고 싶어도 선뜻 나서지 못했죠. 하지만, 지금은 달려졌습니다. 케이스를 시작으로 마더보드, 그래픽카드, 쿨러, 파워까지 다양한 제품이 유통되고 있습니다. 여기에 전원 공급을 책임지는 파워도 많은 변화가 있었습니다. ITX 케이스에 탑재되는 SFX 파워의 경우 500W 이하 저용량 제품들이 많았지만, 최근엔 650W부터 850W까지 제품군이 늘어났습니다. 또한, 80PLUS GOLD 및 PLATINUM 인증을 받아 SFX 파워는 보급형 제품이라는 이미지도 완전히 벗어났습니다. 이러한 시장 흐름을 따르는 파워 중 하나인 FSP DAGGER PRO 650W GOLD Full Modular를 살펴보려 합니다. 2017년에 출시했던 DAGGER 600W 파워의 후속 제품이기도 한데요. 변화된 부분과 성능을 확인해보도록 하겠습니다.






패키지 박스는 SFX 파워가 담겨있기에 일반 ATX 파워 박스보다 작습니다. 전면에는 DAGGER PRO 650W 이미지와 제품명, 특징 일부를 섬네일로 표기했습니다. 기존 FSP 박스 패턴과 비슷하죠. 측면에는 케이블 구성표, 반대에는 스펙표 및 쿨링팬 RPM에 대한 정보를 확인할 수 있습니다. 후면에는 주요 특징과 쿨링팬 작동에 대한 설명은 그래프가 첨부되었습니다.




파워서플라이 본품, 모듈러 케이블, 전원 케이블, 사용자 설명서, PS2(ATX) 변환 브래킷, 조립용 나사를 제공합니다. 일반 파워들이 조립용 나사 4개를 제공하는 것에 비해, DAGGER PRO 650W는 변환 브래킷 사용까지 고려하여 8개를 제공합니다.




파워는 밀봉 처리하여 재포장 이슈를 차단했습니다.








SFX 파워서플라이 폼팩터(120×100×63mm)로 미니 PC 구성에 알맞은 파워입니다. 기존 DAGGER 600W는 팬그릴와 섀시가 일체형 타입이었지만, DAGGER PRO는 원형 팬그릴로 변경되었습니다. 또한, 쿨링팬 크기도 달라졌는데요. 기존에는 80mm 쿨링팬을 사용했다면, 신제품은 92mm로 크기를 늘렸습니다. 


80PLUS GOLD 인증에 걸맞게 풀 모듈러 디자인을 채택했으며, 연결 포트는 모두 블랙 색상으로 섀시와 색상을 맞췄습니다. 또한, 밋밋할 수 있는 섀시에는 파우더 코팅을 통해 완성도를 높였습니다. 측면에 부착된 스티커도 최대한 절제한 모습입니다.





SFX 폼팩터 파워답게 ATX와 비교해보면 그 크기를 가늠할 수 있습니다. 앞·뒤 길이가 100mm로 표준 ATX 파워보다 40mm 짧을 뿐만 아니라, 가로 폭도 120mm로 30mm나 작습니다.



 

ATX 파워 변환 브래킷을 기본 제공하며, ATX 파워처럼 케이스에 장착이 가능합니다. 다만, 모듈러 케이블이 일반 ATX 파워에 비해 짧기에 미들타워보다는 미니타워에 알맞습니다.








※ 측정 방식에 따라 차이가 있을 수 있습니다.


풀 모듈러 디자인에 플랫 케이블 연결 방식으로 선정리 편의성을 높였습니다. 그래픽카드 6+2 Pin 케이블도 Y자 케이블이 아닌 1케이블 & 1커넥터 타입이며, 2개를 제공합니다.


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.









125×100×63mm의 한정된 공간에 부품들을 빼곡히 탑재한 것을 확인할 수 있습니다. 메인 콘덴서는 NIPPON CHEMI-CON 330uF / 420V - 105℃ 콘덴서를 사용했습니다. 출력단에는 DC to DC 회로를 추가하여 12V 가용력을 100%까지 높였으며, 5V와 3.3V를 포함한 모든 라인에 안정적인 출력을 보장합니다. 또한, EMI 필터, 알루미늄 방열판, 스위칭 트랜스가 탑재되었습니다. 모듈러 커넥터 연결부에도 콘덴서를 추가하여 전압 안정성을 높였습니다.


사용 중 발생할 수 있는 만약의 상황에 대비하기 위해 6중 보호회로가 적용되었습니다. (내역은 아래와 같습니다.)

OCP (Over Current Protection) = 과전류 보호회로

OVP (Over Voltage Protection) = 과전압 보호회로

SCP (Short Circuit Protection) = 단락(합선) 보호회로

OPP (Over Power Protection) = 과전력 보호회로

OTP (Over Temperature Protection) = 과온도 보호회로






파워에서 온전히 쿨링 역할을 해내는 쿨링팬은 POWER LOGIC의 92mm 볼 베어링 쿨링팬을 탑재했습니다. 베어링 품질에 따라 차이가 있지만, 평균적으로 7만 시간에서 최대 20만 시간까지 수명을 보장할 뿐만 아니라 40℃ 이상 온도에서도 안정적인 동작이 가능한 우수한 내구성을 제공합니다. 다만, 볼 베어링 구조적 특성상 작동 간 소음이 발생하기도 합니다.







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.




FSP DAGGER PRO 650W GOLD Full Modular 파워는 100-240Vac, 즉 프리볼트 제품에 부여되는 80PLUS GOLD 인증을 받았습니다. 이를 통해 최대 90%(=Typical, 50% 부하 기준) 효율 성능을 보장합니다. 





그래프를 보면 GOLD 인증 기준값(87%,90%,87%)보다 2% 이상 높은 성능을 보여줍니다. 가장 높은 효율은 50% 부하에서 측정된 92.00%였으며, 부하량이 낮은 10% 구간에서도 85.93%로 준수한 성능을 보여줬습니다. 80PLUS 인증 기준값과 비교를 해보면 GOLD 인증보다 한단계 높은 PLATINUM에 준하는 성능을 확인할 수 있었습니다.

12V 라인과 3.3V, 5V 최대 출력 테스트도 진행을 해봤습니다. 공식 명칭은 Cross Load 테스트입니다. 12V 최대 부하(=648W)에서는 91.02%로 측정되었으며, 3.3V와 5V 최대 부하(=120W)에서는 84.63%로 안정적인 결괏값을 확인할 수 있었습니다.





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 확인해 봤습니다. 결괏값을 보면 EPS 4+4 Pin(=CPU 보조 전원)은 0.041V, PCI-E 6+2 Pin(=GPU 보조 전원)은 0.045V로 ±0.05V 이내의 안정적인 출력을 보여줬습니다. 첨부한 그래프처럼 큰 변동없이 고른 출력을 확인할 수 있었습니다.





SFX 폼팩터 파워의 경우 쿨링팬 속도와 수명이 중요합니다. 한정된 공간에 부품들이 빼곡히 담겨있다 보니, 부하량이 높아짐에 따라 온도가 상승하게 되고, 결국 쿨링팬 속도를 높이는 게 가장 현실적인 방법입니다. 또한, 장시간 구동에서 팬 고장 문제를 예방하기 위해 긴 수명을 보장하는 볼 베어링을 많이 사용하고 있습니다.


FSP DAGGER PRO 650W는 20% 부하까지 팬리스 기능이 적용되어, 쿨링팬이 작동하지 않습니다. 약 130W 출력까지는 소음이 없다는 뜻이죠. 이후, 내부 발열을 해소하기 위해 쿨링팬이 작동하기 시작했습니다. 30% 구간에서 측정된 속도는 1,615 RPM이었으며, 60% 부하까지 유지되다가 70% 부하부터 급격하게 쿨링팬이 빨라졌습니다. 100% 구간에서 측정된 최대 속도는 약 3,477 RPM였는데요. ATX 폼팩터 파워와 비교하면 팬속도가 높다고 느껴질 수 있지만, SFX 폼팩터의 구조적 특성상 위와 비슷한 쿨링 세팅으로 내부 발열을 해소하는 경우가 많습니다. 





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, 2.5A 총 4개의 테스트에서 기준치인 75%를 넘는 +5VSB 효율 성능을 보여주었습니다.




리플&노이즈



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.








■ 안정적인 12V 칼전압 출력

하이엔드, 플래그십 시스템 사용자들은 CPU와 GPU에 걸맞은 부품들을 선택합니다. 파워서플라이도 마찬가지인데요. 이때 12V 가용력과 출력에 대해 꼼꼼히 따지고 있습니다. 소비자 성향에 맞게 DC to DC 회로를 탑재하여 12V 가용력을 98%~100%까지 제공하며, 안정적인 출력도 보장하고 있습니다. 칼럼 주인공 FSP DAGGER PRO 650W도 마찬가지입니다. 12V 라인 최대 출력이 648W로 약 99.7%를 보장하죠. 여기에 12V 출력도 인상적입니다. EPS 4+4 Pin(CPU 보조 전원)은 0.041V, PCI-E 6+2 Pin(GPU 보조 전원)은 0.045V로 모두 ±0.05V 이내의 칼전압을 보여줍니다.




■ 1케이블 + 1커넥터로 구성된 PCI-E 6+2Pin 케이블

RTX 30 시리즈 등장 이후 케이블 연결 방법에 대한 이야기가 많았습니다. 결론적으로 TDP/TGP 225W 이상인 그래픽카드를 사용할 때는 1케이블 + 1커넥터, 즉 독립 케이블을 사용하는 것을 권장하고 있습니다. 안정적인 12V 출력은 기본이고, 포트 온도도 더 낮기 때문입니다. 파워 구조 상 발열은 성능에 영향을 미칠 수밖에 없기에 더욱 중요합니다. FSP DAGGER PRO 650W도 이를 따르고 있습니다. 18 AWG로 제작된 350mm 케이블을 2개 제공하고 있죠. ITX 시스템 빌드에는 알맞은 구성입니다.


■ 쿨링팬 92mm로 변경

기존 DAGGER 600W 파워의 쿨링팬은 80mm로 작았습니다. 여기에 팬그릴이 일체형 타입에 촘촘하게 구성되어, 쿨링팬 작동간 발생하는 풍절음이 상대적으로 크게 느껴질 수 밖에 없었습니다. 이에 대한 불만 사항이 많았었죠. 실제로 사용 중이기도 하기에 FSP 본사 담당자들과 미팅에서 꾸준히 변경을 요청하기도 했었습니다. 약 3년만에 출시된 후속작 DAGGER PRO 650W는 다양한 의견을 반영하여 쿨링팬을 92mm로 변경했습니다. 촘촘한 일체형 팬그릴도 원형 팬그릴로 변경했습니다.  


■ 쿨링팬 속도와 보증 기간은 아쉽다

인텔 i9-10900K 프로세서와 RTX 3070 기준으로 시스템 부하를 진행했을 때 소비된 전력량은 약 380~400W(Input Watts)입니다. 효율 차트와 대조해보면 약 50%~60% 부하 구간(Input Watts)이라는 점을 알 수 있으며, 이때 쿨링팬 속도는 약 1,665 RPM입니다. SFX 폼팩터 기준으로 보면 준수하다고 할 수 있죠. 하지만, 100% 부하까지 높아지면 쿨링팬 속도가 약 2배 이상 상승한 3,458 RPM입니다. 일반적으로 SFX 파워를 100% 지속 부하를 하는 경우는 드물겠지만, 상대적으로 높은 쿨링팬 속도는 국내 소비자 관점에서 아쉬울 수 밖에 없습니다. 또한, 보증 기간은 무상 7년입니다. SFX 파워를 기준으로 보면 충분히 넉넉한 기간입니다. 다만, 최근 경쟁사 제품들이 10년의 보증기간을 제공하고 있기에, 상대적으로 7년이 짧아 보이기도 합니다.




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