차세대 ‘ATX 3.1’ 대응…마이크로닉스 ‘클래식 2’ 파워서플라이 [2024 기대주]

몇 년에 한번씩 기술 기반이 크게 바뀌는 PC 플랫폼에 비해 전원을 공급하는 ‘파워서플라이’의 변화와 이에 대한 관심은 그리 크지 않다. 

2003년 등장한 ATX 2.0 규격이 2022년 ATX 3.0의 공식 등장 이전까지 19년간 마이너 업그레이드만으로 충분히 대응할 수 있었던 것으로도 이유를 짐작할 수 있다. 파워서플라이는 일정 기준 이상을 만족하면, PC의 기능이나 성능에 영향을 끼치지 않는 부분이라는 점도 변화에 무디게 했다.

하지만 인공지능(AI) PC 시대로 접어드는 오늘날의 상황은 예전과는 많이 달라졌다. 최신 PC의 구성 자체는 예전보다 단순해졌지만, 프로세서와 그래픽카드의 최대 소비전력은 예전과 비교할 수 없을 만큼 커졌다. 또한 프로세서와 그래픽카드를 포함한 시스템 전반의 전력 관리 기능도 훨씬 정교해졌고, 파워서플라이 또한 큰 출력 변화에도 안정적인 특성이 필요해졌다. 이와 함께, 모든 상황에서 PC 전반의 전력 효율 향상도 달성해야 하는 위치가 됐다.

한미마이크로닉스는 올해 파워서플라이 제품군 전반을 ‘ATX 3.1’, ‘PCIe 5.1’ 규격 대응으로 업그레이드했다. 이 중 대표 제품군으로 꼽히는 ‘클래식 2’ 시리즈 파워서플라이는 이미 시장에서 그 기능과 성능, 신뢰성 측면에서 충분히 검증받은 제품군으로, 약간의 변화로 발빠르게 최신 규격에 대응한 점이 인상적이다. ‘클래식 2’ 시리즈의 설계는 이미 최신 ATX 3.1 규격 이상의 특징을 충분히 만족하고 있기 때문이다.

지난해 파워서플라이 시장의 주류는 2022년 표준으로 등장했던 ‘ATX 3.0’ 기반 제품이었다. 이 ATX 3.0 규격은 주요 전압 출력에서 ±5% 정도로 규정되어 있으며, 100마이크로초(us)간 정격 출력의 두 배 부하와 PCIe 정격 출력의 세 배 부하를 견딜 수 있어야 했다. 효율 측면에서도 ATX 3.0 파워서플라이는 10W 또는 최대 출력의 2% 부하가 인가되는 상황에서도 60% 이상의 효율을 제공할 수 있어야 했다.

또한 ATX 3.0 파워서플라이로의 시장 트렌드 전환을 이끈 요소는 PCIe 그래픽카드에 케이블 하나로 최대 600W 전원 공급이 가능했던 ‘12VHPWR’ 커넥터였다. 특히 엔비디아의 ‘지포스 RTX 40 시리즈’ 그래픽카드가 이 규격을 기본으로 사용하면서 많은 사용자들이 파워서플라이를 바꾸는 계기가 됐다. 하지만, 이 12VHPWR 커넥터는 ‘지포스 RTX 4090’ 등 전력 소비가 많은 그래픽카드에서 장착 문제 등으로 커넥터가 녹아내리는 현상이 보고된 바 있다.

ATX 3.1 규격은 기본적으로 ATX 3.0을 기반으로 한 ‘개선’으로, 표준 스펙에서의 변화는 그리 크지 않다. 가장 크게 와닿을 만한 변화는 ATX 3.0과 PCIe 5.0 기반 파워서플라이에서 문제의 소지가 있었던 12VHPWR 커넥터가 새로운 12V-2×6 커넥터로 바뀌었다는 점이다. 새 커넥터는 12VHPWR과 물리적으로 호환성을 가지지만, 약간의 물리적 변화로 안정성을 높였다. 또한 최대 부하 상태에서의 유지 시간 기준 등 출력 기준도 약간 조정됐다.

ATX 3.1과 PCIe 5.1 표준을 지원하는 파워서플라이에 사용되는 새로운 ‘12V-2×6’ 커넥터는 기존의 ‘12VHPWR’ 커넥터와 물리적인 호환성을 가진다. 즉, 기존의 ‘12VHPWR’ 커넥터를 사용하는 그래픽카드에도 문제 없이 직접 장착할 수 있다. 하지만 두 규격 간 내부 구조에서는 약간 차이가 있는데, 이 변화의 핵심은 커넥터의 연결을 감지하고 전력 공급량을 결정하는 4핀 ‘센싱 라인’으로, 기존보다 커넥터 외부에서 1.7mm 안쪽으로 배치된 것이 특징이다.

이러한 커넥터의 변화는 기존 ‘12VHPWR’에서의 문제가 ‘불완전 결속’이 원인이었다는 분석 결과가 반영된 것으로 보인다. 기존 12VHPWR은 커넥터를 완전히 체결하지 않은 상태에서 사용하게 될 가능성이 있었지만, 새로운 12V-2×6 커넥터는 충분히 체결되지 않은 상태에서는 센싱 라인이 연결되지 않아 전원 공급이 제대로 되지 않는다. 또한 케이블에서도 전력량 대비 여유를 충분히 둬서 과열에 대한 우려를 크게 줄였다.

센서 핀의 연결 패턴에 따른 동작 방식도 조정됐다. 기존 ATX 3.0 규격에서는 12VHPWR 케이블의 센서 핀이 연결되지 않았을 때도 100~150와트(W)의 전원 공급이 가능했지만, 새로운 ATX 3.1 규격에서는 12v-2×6 커넥터에 센서 핀이 연결되지 않으면 전원 공급을 차단하는 식으로 바뀌었다. 이러한 변화로, ATX 3.1과 PCIe 5.1 규격을 지원하는 파워 서플라이에서는 높은 전력 사용량을 갖춘 고성능 그래픽카드를 더 안전하게 사용할 수 있게 됐다.

한편, 파워 서플라이의 입장에서 ATX 3.1은 ATX 3.0 대비 PCIe 5.1 지원 이외에는 약간의 사양 조정 정도로 대응할 수 있는 수준이다. 고부하 상황의 전압 유지 조건 같은 경우에는 이전보다 더 완화된 면도 있다. 이에 ATX 3.0 규격 이상에 충분히 대응 가능한 설계를 가진 중고급형 파워서플라이는 커넥터 변경과 이에 따른 변화 정도만 적용하는 것으로 새로운 규격에 충분히 대응할 수 있을 것으로 보인다.

마이크로닉스의 ‘클래식 2 골드 풀모듈러 ATX 3.1’ 은 ATX 3.1 규격 파워 서플라이의 ‘풀 옵션’ 구성을 선보이는 제품이다. 특히 외관적 측면에서는 화이트 콘셉트의 시스템에 잘 어울리게 흰색 외관에 금색 글씨로 ‘골드’의 콘셉트까지 모두 잘 살렸다. 또한 ‘필요한 케이블만 연결해 쓸 수 있는 ‘풀 모듈러’ 케이블 구성을 갖췄고, 크기 또한 140x150mm 크기로 다양한 케이스에서 뛰어난 호환성을 보여 준다. 디자인적 측면을 고려한 제원 스티커 위치 선정은 덤이다.

제품에 사용되는 풀 모듈러 케이블은 모두 흰색의 플랫 케이블이고, IDE, SATA 케이블 등에는 탈착과 고정에서의 편의성, 안정감을 높이는 ‘이지 스왑’, ‘락킹’ 구조를 갖췄다. 케이블 구성은 최신 고성능 PC에서의 전원 공급 요구 사항에 따라 24핀 ATX 전원 하나와 8핀 CPU 보조전원 1개, 4+4 CPU 보조전원 한 개를 갖췄다. 또한 SATA 전원은 2개 케이블에서 케이블당 4개씩 총 8개를, IDE 전원은 한 개 케이블에서 4개를 제공하며, 지금은 거의 사용되지 않는 FDD 전원도 별도 젠더형 케이블로 하나를 제공한다.

이번 ATX 3.1 규격의 핵심인 PCIe 전원은 기존의 ‘6+2’핀 구성 두 개와 새로운 12V-2×6 구성 두 개를 동시에 지원한다. 이론적으로는 전통적인 6+2핀 구성이 두 개로, 구형 하이엔드 그래픽카드의 멀티 카드 지원에서는 다소 아쉬움이 나올 수 있겠지만, 멀티 GPU 구성이 거의 사라진 현재 상황에서는 큰 의미를 둘 필요는 없다. 최신 GPU와 구 세대 GPU를 함께 쓰는 경우에는 12V-2×6 커넥터와 PCIe 6+2 핀을 모두 사용해 대응할 수도 있을 것이다. 케이블 길이는 CPU와 PCIe 전원이 600~700mm 정도, IDE, SATA 전원이 950mm 정도로 충분하다.

‘클래식 2 골드 풀모듈러 ATX 3.1’의 전원 입력 케이블은 기존의 10A급 케이블을 사용한다. 하지만 이 ‘클래식 2’ 제품군은 220V 전용 설계인 만큼, 용량을 생각하면 10A급 케이블로도 ATX 3.0 이상에서 요구하는 최대 부하를 버티는 데 충분하다. 파워 서플라이의 냉각을 위해서는 120mm 급의 FDB(Fluid Dynamic Bearing) 팬을 사용해 정숙성과 긴 수명을 제공하며, 후면의 LED 스위치로 섭씨 50도 이하에서는 팬을 완전히 끄는 ‘제로 팬(Zero Fan)’ 기능을 직접 확인, 설정할 수 있는 점도 특징이다.

마이크로닉스의 ‘클래식 2 골드 풀모듈러 ATX 3.1’은 마이크로닉스가 자체 개발한 ‘하이브리드-E 플랫폼’을 활용한다. 이 플랫폼의 특징은 고효율 저발열 설계와 함께 DC-DC, 2세대 GPU-VR, 제로 팬 모드와 애프터쿨링 등 다양한 기능을 제공한다는 점이다. 또한 번개와 정전기 등의 불안정한 전력 공급 상황이나 과열, 과전압, 과부하 등의 상황이 PC 전체에 피해를 입히는 상황을 막는 다양한 보호회로도 갖추고 있다.

이 제품의 중요한 특징 중 하나는 파워 서플라이의 출력 전체를 12V 출력에서 사용할 수 있는 ‘가용량 100%’ 12V 싱글 레일 출력이다. 이는 최근 PC 내에서 전력 소비가 큰 CPU, 그래픽카드가 12V 전원을 집중적으로 사용하는 상황에 효율적인 대응이 가능하다. 또한 12V 출력이 ‘단일 레일’ 구성이라, 어느 커넥터로 어디에 끼워도 모든 출력을 사용할 수 있어 설치와 사용이 손쉽다. 이와 함께, 그래픽카드의 12V 고부하 출력 상황에서도 전압 변화 폭을 최소화해 시스템 전반의 안정성을 높여주는 2세대 GPU-VR 기술도 갖췄다.

제품 설계 자체가 12V 출력 효율에 최적화된 이 제품에서, 전통적인 5V나 3.3V 출력은 내부에서 12V DC 전압을 조절해 공급하는 DC-DC 설계를 사용한다. 이는 전통적인 AC-DC 대비 공간 효율 등에서 장점이 있고, 이 제품에서는 최대 120W까지 사용할 수 있다. 

한편, ‘마이크로닉스 클래식 2 골드 풀 모듈러 ATX 3.1’ 제품은 50% 부하에서 최대 92% 효율을 제공하는 ‘80플러스 골드’ 인증을 획득했다. 20% 부하에서도 90%, 100% 부하에서도 89% 이상의 효율을 보이며, ATX 3.1 규격에 따라 10% 이하의 부하에서도 60% 이상 효율을 제공한다. 보증 기간도 10년에 이르며, 무상 보증 기간 내 제품 이상 및 결함 발생시에는 새 제품으로의 무상 교환 서비스를 제시하는 점도 차별화된다.

마이크로닉스의 ‘클래식 2 풀체인지 ATX 3.1’은 ATX 3.1 지원 파워 서플라이가 갖춰야 할 ‘기본’에 집중한 점이 특징이다. 이에 ‘하이브리드-E’ 플랫폼과 12V 싱글 레일 구성, 2세대 GPU-VR, DC-DC 설계 등은 빠짐없이 갖추면서도 풀 모듈러 케이블 구성이나 고효율 인증 등의 요소에서는 타협을 거쳐 비용 효율을 극대화한 것이 이 제품군의 특징이다.

‘클래식 2 풀체인지 ATX 3.1’ 또한 ‘하이브리드-E’ 플랫폼을 기반으로 파워 서플라이의 최대 용량 전체를 12V 출력에서 사용할 수 있는 12V 싱글레일 출력 구성과 DC-DC 설계를 갖췄다. 전력 소비량이 큰 고성능 그래픽카드를 사용할 때도 전압 변동을 최소화해 안정성을 높이는 2세대 GPU-VR 기술도 탑재했다. 마이크로닉스 자체 테스트 결과, 2세대 GPU-VR 기술의 경우 부하율 10%에서 100%까지의 상황에서 전압 변동 폭은 0.3% 정도에 그쳤다.

마이크로닉스의 ‘클래식 2 풀체인지 ATX 3.1’ 제품군은 ATX 3.1 기준을 만족해 정격 용량의 최대 2배 부하를 100마이크로초(us)간 버티고, 최대 출력의 2% 수준의 저부하 출력에서도 60% 이상의 효율을 제공한다. 또한 ‘80플러스 브론즈(Bronze)’ 인증을 획득해, 50% 부하 상황에서 효율 88% 이상을 제공하며, 사이버네틱스의 ETA 브론즈 인증과 소음 관련 인증 ‘람다’ 스탠다드 인증을 획득해 검증된 신뢰성을 제공한다. 

케이블 구성에서도 필수적인 부분들을 실속있게 갖춘 점이 눈에 띈다. 먼저, CPU와 메인보드를 위해 20+4핀 ATX 전원과 8+4+4핀 구성 CPU 보조전원을 제공하는데, 보조전원의 경우 모든 커넥터가 한 개 라인에서 제공된다. 또한 SATA 전원 케이블은 케이블당 3개 커넥터로 2개 라인이 제공돼 총 6개, IDE는 케이블당 2개 커넥터로 2개 라인을 갖춰 총 4개를 사용할 수 있다.

PCIe 6+2 보조전원은 두 개의 6+2 커넥터를 한 개 라인에서 제공하는데, 8핀 두 개를 사용하는 200W급 이상 고성능 카드에서는 사용이 부담될 수 있겠지만 제품 용량 구성상 주로 사용될 환경인 메인스트림 카드와의 조합에서는 문제가 없을 것으로 보인다. 그리고 최신 고성능 그래픽카드를 위해 12V-2×6 커넥터가 마련돼 있어, 이를 사용하는 경우에는 그래픽카드 전력 공급에 문제가 없다.

내·외부에서의 전기적 충격에 대응하는 다양한 보호 기능도 상위 모델인 ‘클래식 2 골드 풀모듈러’와 동등한 수준을 갖췄다. 4킬로볼트(KV)급 서지 보호 기능과 15K ESD(Electro Static Discharge) 보호 기능은 물론, 과전압과 과부하, 과열, 저전압 보호 설계 등 다양한 보호 기능을 갖춰 PC 내·외부의 전기적 위험에도 PC를 안전하게 보호할 수 있게 대비했다. 보증 기간도 7년으로 확대 적용해, 오랜 기간 안심하고 사용할 수 있는 점이 돋보인다.

권용만 기자 yongman.kwon@chosunbiz.com

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