PC 냉각은 PC를 제작할 때 고려해야 할 주요 요소입니다.
많은 PC 제작자에게 일반적인 지식이지만, 왜 냉각이 제작에서 필수적인 부분인지 살펴봄에 따라 새 제작을 할 때 이 원칙을 유용하게 적용할 수 있을 것입니다.
기본 원리는 아주 간단합니다. 까다로운 워크로드(예: 게임)는 하드웨어에 열을 발생시킵니다. 구성 요소가 과열되면 성능 문제를 일으킬 수 있습니다. 이상적인 설정이란 모든 구성 요소의 발열을 최소한으로 유지하여 최고의 시스템 성능을 얻는 것입니다.
열이 성능에 영향을 미치는 방식
열은 컴퓨터 하드웨어 작동의 불가피한 부산물이지만 열이 너무 많이 발생할 경우 시스템 전반의 처리 속도가 저하될 수 있습니다.
예를 들어 CPU 온도가 너무 높으면 메커니즘은 프로세서가 손상되는 것을 막기 위해 성능을 감소시키는 작동을 시작합니다. 인텔 시스템 열 및 기계 설계자 Mark Gallina는 "인텔 CPU는 작동 주파수를 신속하게 조절하는 매우 강력한 열 관리 기능을 가지고 있어 시스템 냉각 솔루션이 부족할 때 이를 통해 전력을 감소시킨다"고 말합니다.
동적 주파수 확장으로도 불리는 이 안전 메커니즘은 잠재적 손상으로부터 프로세서를 보호하는 데 유용합니다. 하지만 이 보호 기능을 사용하면 성능 비용이 발생합니다. 더 나은 옵션은 먼저 이 메커니즘이 시작되지 않도록 CPU 발열을 최소화한 상태를 충분히 유지하는 것입니다.
최신 인텔® 코어™ 프로세서를 사용하는 많은 노트북이 다이내믹 튜닝이라는 기능을 활용합니다. 이 프로세스는 AI를 사용하여 워크로드를 예측하고 워크 플로를 따라 잡기 위해 필요에 따라 CPU 성능을 높이거나 낮출 수 있습니다. 모두 기계가 자동으로 완료하는 작업이므로 사용자가 수동으로 조정할 필요는 없습니다.
프로세서 발열을 최소화하는 방법
CPU 발열을 최소하는 방법은 미네랄 오일에서 수동 냉각까지 다양하지만 지금까지 가장 인기 높은 해결 방법은 공랭식 또는 수랭식 CPU 쿨러입니다. 이 쿨러는 데스크탑에서 휴대용 시스템에 이르기까지 모든 유형의 사용 사례에 대해 많은 기능 및 옵션을 제공합니다. 노트북은 일반적으로 더 작은 섀시를 위해 특별히 설계된 복잡한 공기 냉각 시스템을 사용하며, 보통 업그레이드되거나 교체되도록 설계되지 않습니다.
또한 올바르게 적용된 서멀 그리스는 냉각 솔루션의 중요한 부분으로 CPU와 CPU 쿨러의 냉각 플레이트 사이를 연결하는 역할을 합니다.
온도 관리가 필요한 것은 CPU만이 아닙니다. 게이밍 PC의 또 다른 핵심적인 구성 요소인 GPU(그래픽 처리 장치) 역시 발열을 최소한으로 유지해야 합니다. GPU 냉각 솔루션은 미리 설치되어 있으며 일반적으로 그래픽 프로세서 주변의 덮개에 설치된 팬으로 구성됩니다. 더욱 맞춤화된 냉각 옵션을 위해 그래픽 카드를 분해하는 일도 마다하지 않는 고급 제작자들이 이용 가능한 액랭 블록과 맞춤형 공랭 쿨러 등의 애프터마켓 솔루션도 있습니다.
GPU와 CPU는 게이밍 PC의 주요 처리 센터이므로 그 온도를 가장 우선하여 해결해야 합니다. 하지만 다른 사항들도 고려해야 합니다.
기타 하드웨어
PC의 전부라고 여겨지는 전력을 사용하는 모든 구성 요소는 사용 시 열을 발생시킵니다. 대부분은 이미 통합된 냉각 시스템을 가지고 있습니다. 일반적으로 RAM에는 열을 분산시키도록 설계된 금속 히트싱크가 갖춰져 있으며 대부분의 전원 공급 장치에도 같은 목적으로 설계된 팬이 있습니다. 심지어 마더보드에는 점점 뜨거워지는 구성 요소를 위한 히트싱크가 갖춰져 있으며, 최신 옵션에는 M.2 스토리지에 대한 히트쉴드가 있어 과열로 인한 잠재적인 성능 저하를 막기도 합니다.
그러나 구성 요소로부터 열을 다른 곳으로 배출시키는 것은 시작에 불과합니다. 모든 구성 요소가 PC 케이스 안쪽 등의 작은 영역으로 열을 분산시키는 중이라면 주변 온도는 빠르게 상승하게 됩니다. 통풍이 잘되지 않을 경우 뜨거운 공기로 인해 시스템이 과열되어 성능 저하로 이어질 수 있습니다.
이때가 바로 공기 흐름이 필요한 시점입니다.
공기 흐름의 중요성
좋은 PC 케이스는 공기 흐름을 고려하여 팬 배치가 최적화되거나 제작자에게 환기 옵션을 제공하는 것이어야 합니다. 대부분의 케이스에는 보통 전면, 후면 또는 상단 근처에 이미 팬이 설치되어 있으나 팬을 설치할 공간이 없는 경우도 있습니다. PC 팬은 일반적인 120mm 케이스 팬에서 더욱 특수화된 구성에 이르기까지 다양한 크기, 깊이, 소음 수준, 미적 고려 사항에 따라 디자인과 크기가 크게 달라질 수 있습니다.
PC 케이스 팬은 목적은 같지만 각기 다른 시나리오에 맞춰 다르게 설계됩니다. 예를 들어 고정 압력 팬은 히트싱크 등을 통해 소량의 공기를 더 짧은 거리로 이동시키도록 설계되었습니다, 더 원활한 공기 흐름을 위해 설계된 팬은 이동시킬 수 있는 공기의 양에 더욱 초점을 맞춥니다.
환기 솔루션 설치 시 기억해야 할 점: PC 팬은 모터 하우징을 거쳐 공기를 빼냅니다. 즉 스티커, 배선, 브랜드, 보호망은 팬의 뒷면에 있을 가능성이 높습니다. 공기가 배출되는 면이므로 이를 고려하여 설치해야 합니다.
양의 공기 흐름과 먼지
케이스 팬이 밀어내는 것보다 더 많은 공기를 빨아들일 때 케이스에는 양압이 형성됩니다. 팬이 빨아들이는 것보다 더 많은 공기를 밀어낼 때는 음압이 형성됩니다. 시스템이 음압 상태일 경우 케이스의 작은 틈과 환풍구를 통해 공기가 흡입됩니다. 근처의 먼지도 흡입될 수도 있기 때문에 시스템 작동을 최적의 상태로 유지하기 위해서는 더 자주 청소해야만 합니다.
양압 구성은 케이스의 모든 틈과 환풍구를 통해 공기가 배출되게 하므로 먼지를 억제하는 데 도움이 됩니다. 여전히 흡입 팬을 통해 공기 중 먼지가 유입될 가능성은 있지만, 필터를 올바르게 배치함으로써 최소화할 수 있습니다. 양압은 필터가 있는 구역으로 먼지를 국한하므로 PC 안으로 들어가기 전에 청소할 수 있어 전반적인 먼지를 줄이기에 더욱더 효과적입니다.
이상적인 공기 흐름
하지만 양압이 너무 높으면 섀시의 한정된 공간으로 공기를 밀어 넣을 때 PC 팬이 서로 맞서 작동하게 될 수도 있습니다. 이상적인 구성은 균형을 맞추면서 먼지가 쌓이는 것을 방지하기 위해 양압에 조금 더 중점을 두는 것입니다. 제작자는 케이스에서 팬의 위치, 방향, 속도 등을 변경하면서 양압 및 음압을 시험하면 하드웨어 구성에 적절한 환기 설정을 찾을 수 있습니다.
특정 케이스를 사용하는 다른 제작자를 참고하는 것도 이상적인 환기 전략을 세우는 데 유용합니다. 온라인 커뮤니티는 궁금한 점을 질문하고 유사한 하드웨어를 사용하는 시스템에 대해 찾아볼 수 있는 유익한 장소입니다. 이러한 시스템과 다른 사람이 실행하는 환기 솔루션을 연구하여 제작에 유용한 참고 자료로 활용하십시오.
기타 냉각 고려 사항
잘 구현된 팬 설정과 적절한 냉각 하드웨어를 통해 어려운 일의 대부분이 처리되지만, 또 다른 요인들이 시스템 온도에 영향을 미칠 수도 있습니다.
- 하드웨어 배치. 마더보드에 하드웨어를 설치하는 위치를 신중히 고민하십시오. 예를 들어 M.2 SSD를 GPU 바로 아래에 배치하는 것은 좋은 방법이 아닙니다. 스토리지 장치가 GPU에서 나오는 뜨거운 공기의 통로에 직접적으로 놓일 위험이 있기 때문입니다. 마더보드 크기와 같은 고려 사항에 따라 옵션이 제한될 수는 있으나 시스템을 구축할 때 효과적인 냉각을 위한 공간을 고려하는 것이 좋습니다.
- 케이블 관리. 케이블을 적절히 정리하여 불필요한 방해를 막는 것은 미적으로 훌륭한 제작을 가능하게 할 뿐 아니라 공기 흐름 향상에도 도움을 줍니다. 이러한 현상은 가장 중요한 공간인 소형 폼 팩터 빌드에서 더욱 두드러집니다. 케이스를 통한 케이블 관리 옵션의 혜택을 누리고 모듈식 전원 공급 장치를 고려하여 케이블을 더욱 깔끔히 정리하십시오.
- 청결. 먼지가 많이 쌓이면 팬이 최상의 성능으로 작동하는 것을 방해하는 문제 등이 발생할 수 있습니다. 앞서 설명한 양압을 활용하여 몇 달에 한 번씩은 케이스를 열고 압축 공기로 꼼꼼히 청소하는 것을 권장합니다. 케이스를 열어 시스템을 적절하게 청소하는 최선의 방법을 참고하고, 그 행위가 보증에 위반되는지를 확인하기 위하여 항상 관련 설명서를 참조하십시오.
- 실내 온도. 에어컨을 항상 가동하는 것은 실용적이지 않을 수도 있지만 높은 실내 온도는 PC 과열의 원인이 됩니다. 더운 지역에서 지내는 경우 냉각 솔루션을 선택할 때 이 점을 염두에 두시기 바랍니다.
발열을 최소한으로 유지하기
적절한 냉각을 위해 몇 가지 사전 숙고가 필요하지만, 시스템 구축 시 위의 지침에 따라 진행하면 어렵지 않을 것입니다. 이상적인 냉각 설정은 시스템의 모든 구성 요소를 최적의 온도로 유지하기 위해 작동하며 해당 시스템의 특정 하드웨어 구성을 보완하도록 설계되어야 합니다.
PC 냉각을 신중하게 계획하는 일은 단순히 좋은 실천인 것만이 아닙니다. 제작을 통해 최고의 성능을 얻고 잠재적으로 구성 요소의 수명을 늘리기 위해서도 매우 중요합니다.