CPU 설계전력을 알아보자

안녕하세요. 매일 IT, 밀릿입니다. 이번 포스팅에서는 CPU의 성능 지표 중 하나인 'CPU 설계 전력'이란 무엇인가에 대해 알아본 내용을 함께 나누고자 합니다. PC는 단일 부품이 아니라 여러 부품의 집합체이다 보니 직접 조립하거나, 조립을 의뢰하더라도 구매하는 부품에 대해 어느 정도 이해하기 위해서는 관련 용어에 대한 공부가 필수로 동반되어야 하는 것 같습니다. 현재 CPU에 관해서만도 여섯 번째 포스팅을 진행하고 있는데, 개인 사용자가 이 모든 내용을 알아야 하는 것은 분명 아니겠지만 평소 아무 생각 없이 사용하던 PC가 이렇게 복잡한 개념으로 구성되어있다는 것을 알게 되어 머리가 복잡하기도 하고, 한편으로는 전혀 모르던 세계를 하나씩 알아가는 것 같아 기쁜 마음입니다.

 

 

역시 다나와 용어사전을 통해 'CPU 설계전력'에 대한 기본적인 개념을 살펴보았습니다. 사전에 따르면 '설계 전력이란 영어로 TDP (Thermal Design Power)이며, 열 설계 전력을 의미한다'라고 합니다. CPU에 필요한 소비전력 개념이 아니라 CPU가 작동하는 과정에서 발생하는 발열을 잡기 위해 필요한 냉각기의 소비 전력, 다시 말해 열을 식히는데 필요한 전력의 양을 의미하는 것입니다. 설계 전력의 표시 단위는 'W(와트)'를 사용하고 있습니다. 설계 전력에 관해 더 자세한 정보를 찾기 위해 여러 PC 관련 커뮤니티를 탐색하는 과정에서 살펴보니 '설계 전력' 보다는 'TDP'라는 영문 명칭이 더 빈번하게 사용되고 있었습니다. 

우선 CPU와 발열은 거의 반드시 동반되는 것으로 이해할 수 있습니다. CPU가 대량의 데이터를 단시간에 처리하는 과정에서 전력을 소비하게 되고, 소비되는 전력의 양이 많을수록 CPU의 방열량은 증가할 수밖에 없습니다. 고성능의 CPU라면 획기적인 기술 패러다임의 전환이 없는 한 더 높은 전력을 소비할 것이고, TDP, 즉 높은 전력 소비로 발생하는 발열을 해소하기 위해 필요한 냉각기 장치의 성능도 높아져야 할 것이기에 냉각기의 소비전력은 상승할 수밖에 없습니다. CPU의 성능을 나타내는 수치 중 하나로 냉각기의 소비전력을 제시하고 있다는 것은 CPU의 성능을 장기적으로 유지하는 데에 냉각의 역할이 중요하다는 것이며, TDP가 낮다는 것은 발열이 심하지 않으므로 냉각기의 성능도 어느 정도 타협이 가능하다는 말일 것입니다.

 

그러나 다나와 용어사전에서도, 그리고 여러 커뮤니티에서도 공통적으로 말하는 것은 TDP가 절대적으로 필요한 냉각기 성능을 결정하는 지표는 아니며, CPU의 소비전력과도 괴리가 있다는 점입니다. 이에 관해 나무위키에서 관련 설명을 찾아볼 수 있었습니다. 일반적으로는 TDP가 높을 경우 구매자, 사용자는 해당 CPU 제품의 발열량이 높을 것으로 추정할 수 있습니다. 발열량이 높다는 것은 그만큼 에너지가 투입된다는 뜻이므로 소비 전력이 높을 것으로 추정할 수 있을 것입니다. 그러나 CPU 성능에 제시되는 TDP 수치는 설계 단계에서 측정된 수치이므로 실제 사용 과정에서 값이 달라질 수도 있고, 사용자의 이용 성향 등에 따라 변동 가능한 지표로 이해하는 것이 좋겠습니다.

어찌 됐건 TDP의 수치를 토대로 냉각 쿨러를 구비하는 것은 절대적으로 중요합니다. 이는 CPU 및 기타 PC의 주변 장치 성능과 밀접하게 연관이 되는 문제이기 때문입니다. 전력 소비에 따라 전환된 열 에너지들이 충분히 해소되지 못하고 일정 이상 기기 장치에 축적된다면 오작동이 발생할 수 있고, 심한 경우 파손까지 발생할 수 있습니다. 어느 정도의 발열은 기기 자체적으로 해소할 수 있도록 설계 단계에서부터 냉각이 고려되긴 하지만 외부적인 쿨링 시스템의 도움이 없다면 PC의 장기적인 수명 연장을 기대하기는 어렵습니다.

그러므로 이용자들은 제시된 TDP의 수치를 그대로 믿고 딱 맞는 성능의 쿨러를 구매하는 것보다는 조금 더 높은 성능의 쿨러를 구비하는것을 추천하고 있습니다. 단시간에 고사양의 작업을 처리하는 경우 발열이 집중되어 제시된 TDP보다 더 높은 전력을 요구할 수 있기 때문입니다. 특히 게임 등의 고사양 작업을 원활하게 플레이하기 위해 '오버클럭', '부스트 클럭' 등의 조작을 할 경우 TDP의 실질적인 수치는 제시된 표준 TDP와 상당히 괴리될 수 있을 것입니다.

 

인텔 CPU의 경우 TDP와 함께 SDP 수치가 제시되는 경우도 있다고 합니다. SDP의 S 철자는 'Scenario'의 약자로 해당 CPU를 설계된 사용 시나리오대로 이용했을 경우의 설계전력입니다. SDP 수치가 제시되는 CPU가 설치된 PC 사용자의 이용 성향이 SDP를 넘어서는 소비전력을 필요로 한다면 냉각을 위해 강제적으로 클럭에 제한이 걸려 PC 성능 자체가 제한될 수 있다고 하니 구매 시 유의하여야 할 것 같습니다.

---

이번 포스팅에서는 CPU의 설계전력에 대해 살펴보았습니다. PC를 조립하는 유명 유튜버들의 영상을 보면 정말 화려한 LED가 부착된 고성능 쿨러, 물을 사용하는 수냉 쿨러 등 다양한 쿨링 장비들을 간간히 접할 수 있었지만, 쿨러를 어떤 기준에서 선택하는지, 쿨러의 제품명을 저렇게 세세히 알아야 하는가에 대한 의문이 항상 있었습니다. 하지만 이번 CPU 설계 전력을 알아보는 과정에서 쿨러의 선택에 기준이 되는 가장 기초적인 수치가 TDP라는 것과 다양한 시중의 쿨러 중에 적합한 쿨링 제품을 선택하는 것이 중요한 이유를 조금이나마 알게 되는 계기였던 것 같습니다.

무턱대고 고성능을 자랑하는 CPU만 덜컥 구매하여 장착한다면 PC 이용 시마다 방이 더워지는 것은 둘째치고 기껏 비싼 금액을 지불하고 구매한 고급 장비의 수명을 단축할 수도 있다는 점을 유의하고, 발열을 충분히 잡을 수 있는 쿨링 시스템을 구비하거나 적당한 성능의 CPU로 타협해서 구매할 필요가 있겠습니다.