▲ 전구의 종류와 밝기에 따라서는 3W부터 최대 60W까지 사용한다, 안 쓰는 전구는 OFF 하는 것이 좋다

올 6월부터 시작된 장마와 함께 습하고 무더운 여름을 보내고 있다. 7월초 서울은 낮 최고 기온이 36도에 육박했으며 수도권 경기를 비롯해 대구·경북 등에선 폭염 특보가 발효된 바 있다. 일부 지역에선 장맛비로 인해 높아진 습도 때문에 골치를 앓고 있다.

이런 무더운 여름철을 지내기 위해 에어컨, 선풍기, 제습기 등을 사용한다. 가전 제품의 활용이 늘어나니 전기 사용량의 증가는 필연적이며, 이는 전기세 부담으로 이어진다.

올해 4월을 기점으로 기준 연료비와 기후환경요금이 상향되면서 kWh당 6.9원을 인상되었으며, 7월 1일부터는 누적된 한국전력의 적자와 함께 전기 생산 원가 증가로 인해 kWh당 5원을 인상했다. 즉 전기세가 계속해서 올라가고 있다.

더불어 급격히 늘어난 전기 수요로 인해 7월 7일 경엔 전력 예비율이 7.2%까지 떨어지며 전기세 인상이 더해진 지금, 조금이나마 전기 사용량을 낮추기 위한 노력이 다양하게 수반되고 있다.

그렇다면 PC를 사용하는 가정이나 사무실 등에서 전기를 절약할 수 있는 방법은 무엇일까? 일례로 태생부터 적은 소비전력을 소모하는 Mini, 베어본 PC를 구매하는 것도 하나의 방법이다.

하지만 고성능을 필요로 하면서 동시에 오랜 시간 사용하는 데스크탑 PC라면? 이번 이야기는 우리가 알게 모르게 놓쳤던 데스크탑의 잃어버린 소비전력에 대한 내용이다.

“전기 절약 PC 구성 이런게 있었어?”

같은 코어 다른 소비전력, ‘저전력 BIOS 세팅’과 CPU

▲ AMD 3950X ECO Mode 공식 설명 자료

▲ AMD ECO Mode는 AMD Overclocking 탭에서 활성화할 수 있다.

AMD는 저전력 세팅과 관련된 옵션을 BIOS의 ECO 모드를 통해 지원하고 있다. R9 3950X 기준으로 Eco Mode 활성화시 105W TDP가 65W TDP로 변경되며 소비 전력은 44%가량 감소와 함께 온도는 7도가량 멀티코어 성능에 있어서는 23%(씨네벤치 기준)가량 하락했다고 밝혔다.

이와 관련하여 최근 합리적인 가격으로 자리잡은 AMD R7 5800X CPU에 Eco Mode를 적용하면 게임 프레임 손실은 최소한으로 줄이면서, TDP기준 105W > 65W로 변경됨에 따라 40W 이상을 절약할 수 있다. 참고로 게임 성능 하락폭은 배틀그라운드, 리그오브레전드, 로스트아크, 오버워치 등 온라인 게임 위주로 비교 벤치마크 했는데 약 3~6FPS가량 낮아진다.

더불어 AMD Eco Mode를 적용할 경우 CPU TDP 자체가 낮아지는 만큼 idle Pbo 클럭도 낮아 부하가 적은 상태에서는 더 낮은 소비전력과 CPU 쿨러 소음 등을 기대해 볼 수 있다.

▲ 메인보드에 따라 옵션 위치는 조금씩 다르다, ASUS Z690 APEX BIOS 모습

인텔의 경우 AMD처럼 ECO Mode로 TDP를 낮추는 기능은 없지만 BIOS에서 Intel(R) Speed와 CPU C-States를 제공하고 있다.

Intel Speed기술은 CPU에 걸린 부하에 따라 자동으로 클럭을 조절해주는 기술로서, CPU의 부하가 낮은 환경에서 전력을 절약해 준다. CPU C-States(C1E)는 idle 상태의 전원 관리로서 idle상태서의 전력을 더 줄이기 위한 기술이다.

두 옵션 메인보드 옵션 상 디폴트로 활성화되어 있는데 간혹 CPU 전력 제한을 해제하여 부스트 클럭을 높이거나 PL(PowerLimit)을 풀어 성능 향상을 노려보는 소비자들은 간혹 풀어놓은 경우가 있다.

당시에 PC의 부하가 높은 작업을 하거나 게이밍을 위해 해당 옵션을 풀었다면, 상황에 따라 다시 옵션을 체크해서 활성화(Enabled)해놓자.

▲ 데스크탑 CPU에도 TDP를 낮춘 저전력 CPU가 있다 (사진 출처 = Amazon)

바이오스 세팅으로 CPU 전력을 낮출 수 있다면 하드웨어 구성 변경을 통해 추가적인 소비 전력을 낮출 수 있다.

CPU의 경우 저전력 CPU가 있다. 10세대에서는 i9-10900T와 12세대는 i3-12100T가 대표적이다. 두 CPU의 코어 구성은 i9-10900 및 i3-12100와 동일한데 동작 클럭과 함께 TDP를 낮춘 모델이다.

i9 10900은 베이스 클럭 2.8GHz에 최대 부스트 클럭 5.2GHz에 TDP 65W지만 저전력 CPU인 i9 10900T는 베이스 클럭 1.9GHz에 최대 부스트 클럭 4.6GHz에 TDP 35W로 약 30W이상 낮췄다. 최신 12세대 CPU인 i3-12100는 베이스 클럭 3.3GHz 최대 부스트 4.3GHz지만 i3-12100T는 베이스 2.2GHz 최대 부스트 4.1GHz로 최대 TDP가 25W 낮아진 35W가 특징이다.

AMD의 경우 R7 5700X가 대표적이다. R7 5800X를 BIOS 상에서 ECO 모드의 적용으로 65W로 낮췄다면 R7 5700X는 태생적으로 CPU 클럭이 소폭 낮게 출시됐다. 기본 TDP에 있어서도 40W낮은 65W로 설계됐다.

작은 만큼 ‘전기도 조금’ 먹어, ITX 메인보드

▲ ATX 메인보다 ITX 메인보드 더 적은 소비전력을 소비한다 (자료 출처 = TomesHardware)

CPU 선택으로 약간의 소비전력을 낮췄다면 메인보드의 변경으로도 나만의 저전력 PC에 한걸음 더 나아갈 수 있다.

전체 소비전력 벤치마크는 동일한 i9-9900K, GPU, RAM 구성에 메인보드만 변경하여 진행됐다. 모델에 따라 약간의 차이가 있으나 Idle기준으로 ITX 메인보드 2종이 ATX 메인보드 대비 최대 11W이상 더 낮은 소비전력을 소모한다.

아무래도 ITX 메인보드 특성상 ATX 메인보드 대비 작은 사이즈에 기능적인 요소와 메인보드에 장착되는 여러 모듈들이 제거된 만큼, CPU의 부하가 낮은 상황에서는 비교적 더 낮은 소비전력을 보인 것으로 분석된다.

그래서 일반적인 ITX 메인보드 구매자들은 작으면서 디자인 및 인테리어의 특징을 살린 PC를 구성할 때 사용 하지만, 최근엔 소비전력을 낮춘 PC를 구성하고자 하는 소비자들도 ITX 메인보드를 구매하곤 한다.

물론 ITX 메인보드 특성상 ATX 메인보드 대비 일부 전력제한이 적용된 모델도 있으나, 일반적인 PC 사용에 있어 큰 영향을 주는 요소는 아니니 참고하길 바란다.

▲ 메인보드에 따라 저전력에 특화된 메인보드가 있다 (사진 출처 = MSI)

과거 ATX 메인보드에도 저전력에 특화된 메인보드가 있었다. 스카이레이크에(6세대) 대응했던 메인보드 H110/170/B150에 하스웰(4세대) 메인보드 B85M/H81M ECO 메인보드 들이다. 당시 MSI는 PCB 설계에 차별화를 두어 사용되지 않는 컴포넌트에 공급되는 전력을 차단해 소비되는 전력을 줄였다고 소개한 바 있다.

GPU 고성능도 좋지, 성능 향상보다 ‘TDP’가 너무 높다면?

▲ 순정 RTX 3090FE는 350W TDP를 가지지만 RTX 3090Ti FE는 450W를 가진다, 비레퍼 모델에 따라 각자 다른 TDP와 파워서플라이를 요구한다

PC 게이밍 및 작업 성능에 큰 영향을 미치는 그래픽카드도 모델에 따라 같은 GPU(RTX3090/3080Ti 등)이어도 소비전력이 크게 달라진다. 예로 RTX 3090과 RTX 3090Ti의 성능차이는 약 10% 내외로 알려져 있다. 하지만 소비전력 차이는 NVIDIA 공식 FE 모델 기준 350W에서 450W로 약 30%가량 올라갔다.

즉 그래픽카드 성능이 올라감에 따라 일정 소비전력을 더 요구하는 것은 맞으나 소비전력 상승에 따라 정비례해서 늘어나진 않는다. 같은 이치로 RTX 3070, 80, 80Ti, 90 라인업에 따라 요구하는 TDP가 달라지고 같은 GPU이어도 제조사에 따라 TDP가 달라진다.

특정 모델의 RTX 3090 모델은 3~4%성능 차이로 420W의 TDP를 필요로 하지만 RTX 3090FE는 350W인 점을 비교해 보면 적은 성능 향상 대비 20% TDP를 더 요구하는 경우도 있으니 같은 GPU여도 TDP가 얼마나 차이나는지를 확인해 보고 구매하자.

고용랑 파워가 장땡? ‘80+ 효율등급 체크’해볼 필요 있어

▲ 파워 서플라이 80+ 인증에 따라 전력 효율 %가 달라진다

PC에 전력을 공급하는 파워 서플라이 선택은 무엇이 좋을까? 정답은 80+효율 등급의 체크다.

일부 소비자는 파워 용량이 크면 전력을 더 소모하는 것이 아니냐는 오해 아닌 오해를 가지고 있다. 하지만 이는 사실이 아니며 PC 구성에 따라 또는 CPU+GPU 등의 부하에 따라 전력소비가 결정된다. 파워는 전력을 공급해줄 수 있는 발전소의 개념으로 용량이 큰 것은 공급할 수 있는 발전소 크기로 적은 부하 상태면 적은 소비전력을 사용(공급)한다.

80+ 인증은 전기를 파워 서플라이에 인가 했을 때 전환되는 전환율이다. 전환율에 따른 %가 몇이 되는지에 따라 인증 등급이 달라진다. 예로 80+ 스탠다드 등급은 1000W 파워 서플라이 기준 50% 로드율일 때 500W의 전기를 공급하면 410(82%)W의 전환율을 가진다. 반면 티타늄(96%) 등급을 예시로 들면 동일한 500W가 480W가 전환이 되어 같은 전기로 더 많은 전력을 공급할 수 있다.

이렇듯 파워 서플라이의 전력 공급의 목적은 같아도 제품에 인증된 80+ 등급에 따라 전력 효율이 차이 나고, 이는 전반적인 소비 전력의 감소도 같이 노려볼 수 있다. 일반적인 소비자라 한다면 비싼 티타늄, 플래티늄 등급 파워보다는 준수한 가성비와 전력 효율을 챙길 수 있는 골드 등급 파워를 추천한다.

일상생활에서의 ‘전기 절약 팁’

▲ 윈도우 전원 옵션에서 절전, 균형 모드, 고성능 등으로 변경할 수 있다.

PC 구성이나 셋팅으로만 전기를 절약할 수 있는 것은 아니다. 직장인이라고 한다면 잠시 자리를 비우는 점심시간에 PC 절전모드를 통해 PC의 유휴 전력을 절약할 수 다. 또는 모니터를 절전모드 또는 Off로 두어 유휴전력을 절약할 수 있다.

고성능 PC 상태를 원하는 것이 아니라면 윈도우의 ‘전원 관리 옵션 선택’에서 균형 조정(권장)을 선택하면 된다. 설정 변경에 들어가면 ‘고급 전원 관리 옵션 설정 변경’이 있고 거기서 HDD 절전 모드, 디스플레이 절전모드 등도 환경에 맞게 설정할 수 있다.

이 외로도 그래픽카드의 온도가 낮을 때 GPU 팬이 멈추는 제로팬 모드도 약간의 소비전력 감소와 쿨링팬의 수명을 증가시켜주는 기술이다. 제로팬의 경우 그래픽카드 제조사 소프트웨어로 GPU 팬 동작 온도나 속도 설정을 변경할 수 있다. 케이스에 들어오는 RGB LED 팬의 경우도 BIOS 옵션이나 전용 소프트웨어로 OFF하여 전기를 절약할 수 있다.

성능 좋으면 전기 더 사용하는 것은 당연하지, ‘합리적인 중간’을 찾자

▲ AMD의 ZEN4 CPU는 최대 5.5GHz로 동작한다고 발표했다

PC 플랫폼 특성상 CPU나 GPU의 부하가 있으면 클럭이 올라가는데 이를 부스트 클럭 기술이라 한다. 성능 향상에 포커싱된 기술이기도 하지만 반대로 부하가 적으면 전력을 낮춰줄 수 있는 기술이기도 하다. 여기서 사용자가 추가적인 성능 향상을 위해 클럭을 올리는 것이 오버클럭이고 이는 추가적인 성능 향상을 기대해 볼 수 있다.

하지만 클럭(성능)이 올라가는 만큼 소비전력도 증가한다. 같은 원리로 고성능 비레퍼 GPU는 동일한 RTX 3090 GPU이라고 해도 제조사와 브랜드에서 적용한 O.C에 클럭이 달라지며 이는 각자 다른 TDP로 연결된다. 인텔 CPU의 고성능 KS 시리즈도 마찬가지다.

물론 성능이 상향 평준화되고 코로나로 인해 PC부품을 구하기 힘들고 비쌌던 시절에는 여러 부품들을 비교해서 구매하기 힘들었다. 그렇다 보니 소비자들은 전성비 보다는 제품 자체를 구매하는 것을 또는 가성비를 중점으로 구매하는 것이 당연한 일이 됐다. 하지만 최근 PC 부품 가격은 제일 비쌌던 그래픽카드를 포함해 대부분의 가격대가 안정권에 들어왔다. 이러한 상황에 3분기 전기세는 모든 가구에 인상 적용될 예정이다.

때문에 향후 사용할 PC 또는 업그레이드 계획이 있는 소비자라 한다면 제품이 없거나 물량이 적어 비싸게 주고 사는 시즌이 아닌 만큼, 앞서 소개한 전기를 절약할 수 있는 요소 들을 적재적소에 적용해 보길 바란다.

길문혁 기자/ansgur0317@manzlab.com

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