인텔이 새로운 파워 서플라이 규격인 ATX(Advanced Technology eXtended) 3.0을 발표한지도 7개월 정도가 흘렀다. 2003년에 ATX 2.0이 발표된 이래 무려 19년 만에 이뤄진 주요 업데이트인 만큼 큰 변화가 이루어졌고 하드웨어 제조사들도 서서히 그 변화에 적응해 나가고 있다.

다만 아직 대다수 소비자는 ATX 3.0 규격을 통해 파워 서플라이가 기존과 비교해 어떻게 바뀌고 새로 추가되는 기능은 무엇인지 잘 모르고 있다. 기존 파워 서플라이로도 당장 최신 하드웨어를 사용하는 데 큰 지장은 없어서 굳이 소비자가 적극적으로 ATX 3.0 파워 서플라이 정보를 찾아야 할 이유가 적기 때문이다. 게다가 현재 시장에 출시된 ATX 3.0 파워 서플라이도 극소수에 불과해서 소비자가 제품 정보만으로 장점을 파악하기도 어려운 것이 실정이다.

그렇게 ATX 3.0 규격이 많은 이들에게 생소하게 여겨지고 있는 점을 이해하고 있는 한미마이크로닉스(이하 마이크로닉스)는 10월 14일 기업부설연구소에서 미디어 브리핑을 실시하여 ATX 3.0 파워 서플라이의 기술적인 부분을 설명하는 시간을 가졌다.

고출력 상황에서도 안정적인 ATX 3.0 파워 서플라이

▲ 마이크로닉스 홍보팀 강형석 사원(왼쪽)과 기업부설연구소 임동현 수석연구원(오른쪽)

마이크로닉스는 미디어 브리핑 현장에서 ATX 3.0을 차세대 파워 서플라이 폼 팩터라고 소개하면서 소비자들에게 ATX 3.0의 주요 특징은 무엇이고 어떤 이점이 있는지 차근차근 소개했다. 기술 설명은 마이크로닉스 기업부설연구소의 임동현 수석연구원이 맡았다.

▲ 마이크로닉스의 ATX 3.0 파워 서플라이 시제품. 실제 출시 제품은 외관 및 제품명이 바뀔 수 있다

ATX 3.0의 첫 번째 특징은 순간적으로 정격 출력보다 강한 전력도 버텨낼 수 있는 점이다. 정격 출력 1000W 파워 서플라이를 기준으로 듀티 사이클(Duty Cycle, 기계가 내는 일정한 신호의 주기 중 하나에서 신호가 켜져 있는 시간 비율을 백분율로 나타낸 것) 10%일 때 100마이크로초(=만 분의 1초) 동안 정격 전력보다 최대 200%에 달하는 전력을 견디는 것이 가능하고, 듀티 사이클 50%일 때는 100밀리초(=십 분의 1초) 동안 정격 전력보다 최대 120%에 달하는 전력을 견딜 수 있다.

기존 파워 서플라이는 극히 짧은 시간이라도 정해진 수준보다 과도하게 높은 전력이 흐르는 경우 심각한 손상을 입거나 작동 중지 상태에 빠질 수 있기 때문에 ATX 3.0 파워 서플라이의 이런 점은 내구성 면에서 충분한 장점이라고 볼 수 있다.

특히 그래픽카드를 비롯한 PCI-E(PCI-Express) 슬롯에 장착하는 하드웨어는 100마이크로초 동안 정격 전력의 최대 300%까지 버티는 것이 가능하여 하이엔드 그래픽카드 사용 시 이전보다 더 높은 안전성을 기대할 수 있다.

ATX 3.0 파워 서플라이는 저전력 효율성도 고려한다. 정격 출력 500W 미만인 파워 서플라이는 10W, 500W 이상인 제품은 최대 표준 전력의 2% 구간에서 효율을 60% 이상 지원한다. 권장 수준은 70%이다.

요즘은 PC를 종료하는 대신 절전 모드로 두는 경우도 많기 때문에 불필요한 소비 전력을 절약하기 위한 목적으로 유용하다.

PCI-E 5.0 그래픽카드용 12VHPWR 인터페이스

▲ 마이크로닉스의 ATX 3.0 파워 서플라이에 있는 12VHPWR 커넥터

ATX 3.0 파워 서플라이에는 ‘12VHPWR’이라는 새로운 인터페이스가 적용되었다. 커넥터는 16핀(12+4핀)으로 구성되었는데 12핀으로 그래픽카드에 전력을 전달하고, 4핀으로는 별도의 신호를 전달한다.

4핀을 통해 전달되는 신호는 파워 서플라이에서 그래픽카드로 전달되는 출력 주파수 변동 상태를 확인하기 위해 있는 것이다. 무언가 문제가 발견되면 파워 서플라이가 그래픽카드로 출력되는 전력을 통제하며, 이를 통해 소비전력 효율을 높이거나 시스템 안정성을 향상시킬 수 있다.

12VHPWR 인터페이스는 정격 출력 450W를 초과하는 ATX 3.0 파워 서플라이에 표준 장착된다. 케이블 커넥터에는 출력 용량이 표기되어 있는데 150W · 300W · 450W · 600W 등 네 가지이다. 기존의 ATX 2.3 파워 서플라이는 하이엔드 그래픽카드 사용 시 8핀 보조 전원을 많게는 3개까지 연결해야만 해서 전류와 전압 제어를 정밀하게 하기 힘들고 케이블 정리도 불편했는데 ATX 3.0 규격에서는 케이블 하나로 해결 가능하기 때문에 그런 제약이 대부분 해소된다.

마이크로닉스는 직접 12VHPWR 인터페이스가 적용된 그래픽카드를 사용해 안정성 테스트를 실시했다. 그래픽카드가 소비전력을 최대 150W 요구하는 경우 기존 ATX 2.3 파워 서플라이는 적어도 정격 출력 650W 이상이어야 안정적으로 전력을 공급할 수 있었는데, ATX 3.0 파워 서플라이는 정격 출력 450W 또는 550W로도 충분했다.

소비전력이 높은 하이엔드 그래픽카드라면 차이는 더 벌어진다. 소비전력을 최대 450W 요구하는 그래픽카드의 경우 ATX 2.3 파워 서플라이는 정격 출력 1650W는 되어야 안정적이지만 ATX 3.0 파워 서플라이는 정격 출력 850W 이상이면 무난하다.

즉 ATX 3.0 파워 서플라이를 이용하면 기존보다 정격 출력이 낮아도 그래픽카드에 전력을 안정적으로 공급할 수 있다. 그리고 파워 서플라이는 정격 출력이 높은 제품일수록 가격대 역시 높게 책정되기 때문에 PC 구매 비용을 절약하는 면에서도 유용한 셈이다.

사이베네틱스 ETA 인증

ATX 3.0 파워 서플라이는 80PLUS 인증과 더불어 ‘사이베네틱스’(Cybenetics) ETA 인증도 추가된다. 사이베네틱스 ETA 인증도 80PLUS처럼 파워 서플라이 효율에 따라 총 여섯 단계로 등급을 나누는데 한층 더 세분화된 기준으로 효율을 측정한다. 효율 관련 측정 항목이 무려 1,450개이고 역률과 대기전력 효율, 새는 전력 등 다양한 요소를 반영한다.

특히 테스트는 온도가 30°C인 핫 박스(Hot-box) 내부에 파워 서플라이를 두고 진행하므로 실제 PC 환경과 유사해 소비자 입장에서 80PLUS보다 더 신뢰할 수 있다.

또한 파워 서플라이 소음을 측정하는 ‘사이베네틱스 람다(LAMBDA)’ 인증 테스트도 함께 이뤄진다. 정해진 기준에 따라 파워 서플라이 소음을 측정해 총 일곱 단계로 등급을 매기므로 소비자는 제품을 구매하기 전에 기존보다 더 다양한 정보를 얻을 수 있다.

각종 테스트로 품질 검증한 마이크로닉스 ATX 3.0 파워 서플라이

주요 기술 설명이 끝난 다음에는 마이크로닉스 서울연구소에서 ATX 3.0 파워 서플라이 테스트를 진행하는 모습이 시연되었다. 테스트 시스템에는 12VHPWR 인터페이스로 전력이 공급되는 지포스 RTX 4090 그래픽카드가 장착되었고 3DMark 벤치마크를 구동하여 그래픽카드 사용률을 100%에 가깝게 끌어올렸다.

위 사진에서 왼쪽 작은 화면에 보이는 보라색 그래프가 현재 그래픽카드의 소비전력을 나타내는데 큰 변동 없이 일정한 수치를 유지하여 안정적이었다. 마이크로닉스 관계자는 12VHPWR 인터페이스로 전력이 공급되지 않는 이전 세대 그래픽카드는 소비전력 변동 폭이 커서 상대적으로 불안정한 모습을 보였다고 설명했다.

그 다음에는 마이크로닉스의 ATX 3.0 파워 서플라이가 주요 하드웨어에 정확하게 전력을 공급하는지 테스트하는 모습이 시연되었다. 12VHPWR 인터페이스 출력 커넥터에는 마이크로닉스가 직접 개발한 전력 측정용 지그(jig, 보조용 기구)가 연결되어 있었는데 600W를 정확하게 출력하는 모습을 확인할 수 있었다.

한편 그래픽카드는 하드웨어나 소프트웨어 문제로 인해 때때로 과도한 전력을 요구하는 경우가 생기는데, 그런 경우 기존 ATX 2.3 파워 서플라이는 대개 셧다운(Shutdown, 시스템 작동 중지) 상태에 빠지고 만다.

반면에 ATX 3.0 파워 서플라이는 그런 경우에도 셧다운이 일어나지 않고 12VHPWR 인터페이스의 최대치까지만 전력을 공급하여 안전하다. 또한 그래픽카드에 공급하는 전력이 부족한 경우가 생기더라도 그래픽카드 성능이 일부분 감소할 뿐 안정적인 상태를 유지할 수 있다.

차세대 PC의 중심에 있는 ATX 3.0 파워 서플라이

지금까지 마이크로닉스의 미디어 브리핑을 통해 ATX 3.0 파워 서플라이의 특징을 살펴보았다. 기존 ATX 규격에 비해 안정적으로 전력을 공급하고 고출력을 견디는 능력이 향상되었으며, 특히 12VHPWR 인터페이스를 통해 하이엔드 그래픽카드에 간편하고 안전하게 전력을 공급할 수 있어서 고성능 PC 사용자에게 매력적이다.

아직은 12VHPWR 인터페이스를 완벽하게 지원하는 PCI-E 5.0 그래픽카드가 출시되지 않았지만 현시점에도 12VHPWR 인터페이스는 하이엔드 그래픽카드 사용 시 충분한 이점을 제공하므로 ATX 3.0 파워 서플라이로 업그레이드하는 것은 충분히 고려해볼 만한 일이다.

마이크로닉스는 현재 ATX 3.0 파워 서플라이 개발을 완료했고 제품 출시 일정을 조율 중이므로 국내 소비자들도 머지않아 ATX 3.0 파워 서플라이를 쉽게 만나볼 수 있을 것이다.

방수호 기자/bsh2503@manzlab.com

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