CPU 냉각 장치: 액랭식 대 공랭식 비교

다음은 두 가지 방법의 작동 방식과 사용자에게 적합한 방법을 포함하여 액체 냉각과 공기 냉각 중에서 선택할 때 알아야 할 사항입니다.1

강력한 PC 하드웨어와 마찬가지로 CPU는 작동 중 열을 생성하며 최대 성능을 달성하려면 적절하게 냉각되어야 합니다.

인텔의 시스템 열 및 기계 설계자인 Mark Gallina는 다음과 같이 설명합니다."정상적인 작동 중에 CPU 내부의 트랜지스터는 전기 에너지를 열 에너지(열)로 변환합니다. 이 열은 CPU 온도를 증가시킵니다. 이에 대한 효율적인 발열 경로가 없다면 CPU는 안전한 작동 온도를 초과할 것입니다."

그러나 이상적인 온도에서 CPU를 작동시키는 가장 좋은 방법은 무엇일까요? 프로세서를 냉각시키는 방법은 여러 가지가 있지만, 대부분의 데스크탑 및 노트북은 공기 또는 액체 기반 냉각 장치를 사용합니다.

액체 냉각과 공기 냉각의 작동 방식, 각각의 장단점, 사용자 설정에 어느 것이 적합한지 논의해 보겠습니다.

CPU 냉각 장치 작동 방식

공기 및 액체 CPU 냉각 장치는 모두 비슷한 원리로 작동하며 본질적으로 동일한 작업을 수행합니다. 즉 CPU에서 열을 흡수하고 하드웨어에서 열을 빼앗습니다.

프로세서 자체에서 생성된 열은 IHS(Integrated Heat Spreader)라고 하는 CPU의 금속 덮개에 분산됩니다. 그런 다음 열은 CPU 냉각 장치의 베이스 플레이트로 전달됩니다. 그런 다음 열은 액체나 열 파이프를 통해 팬으로 분배되어 냉각 장치에서 멀리 떨어져 결국 PC에서 멀어집니다.

근본적인 역학은 비슷하지만 두 가지 방법은 매우 다른 방식으로 이 열 재분배를 달성합니다.

공기 냉각 장치로부터 시작하겠습니다.

공기 냉각

공기 냉각 장치에서 열은 CPU의 IHS에서 적용된 열 페이스트를 통해 일반적으로 구리 또는 알루미늄으로 만들어진 전도성 베이스 플레이트로 전달됩니다. 베이스 플레이트에서 열 에너지가 연결된 열 파이프로 이동합니다.

열 파이프는 한 위치에서 다른 위치로 열을 전도하도록 설계되었습니다. 이 경우 열은 마더보드에서 상승된 방열판으로 이동하여 RAM과 같은 다른 구성 요소를 위한 공간을 확보합니다. 이러한 파이프는 방열판을 구성하는 얇은 금속 핀에 열 형태로 에너지를 전달합니다. 이 핀은 차가운 공기에 최대한 노출되도록 설계되어 금속에서 열을 흡수합니다. 부착된 팬은 따뜻한 공기를 방열판에서 밀어냅니다.

표준형 공기 냉각 장치보다 덜 일반적이지만 이론상으로는 패시브 냉각 장치라고 합니다. 이들은 팬을 사용하지 않고 열을 흡수하고 재분배하도록 특별히 설계된 방열판을 이용합니다. 낮은 소음이 우선시되는 빌드에 유용하지만 대부분의 게이밍 컴퓨터는 공기 또는 액체 냉각 장치를 사용합니다.

공기 냉각 장치의 효과는 제작에 사용된 재료(예: 알루미늄이 저렴하지만 구리가 알루미늄보다 전도성이 높음) 및 CPU 방열판에 연결된 팬의 크기 및 수량과 같은 요인에 따라 달라질 수 있습니다. 이는 공기 기반 CPU 냉각 장치의 크기와 디자인의 변화를 설명합니다.

더 큰 공기 냉각 장치는 일반적으로 열을 더 잘 방출하지만, 특히 소형 폼 팩터 PC에서 부피가 큰 냉각 솔루션을 위한 공간이 항상 있는 것은 아닙니다.

공기 냉각의 장점을 자세히 살펴보기 전에 먼저 비교를 위해 액체 냉각을 살펴보겠습니다.

액체 냉각

공기 냉각 장치와 마찬가지로 다양한 옵션이 있지만 대부분 AIO(All-in-One) 냉각 장치 또는 맞춤형 냉각 루프의 두 가지 범주로 나뉩니다. 액체가 CPU를 냉각시키는 방법의 기본 원리는 두 가지 모두 동일하지만, 여기서는 주로 AIO(All-in-One) 냉각 장치에 중점을 둘 것입니다.

공기 냉각과 유사하게, 프로세스는 열 페이스트 층으로 CPU의 IHS에 연결된 베이스 플레이트로 시작됩니다. 이것은 두 표면 사이의 더 나은 열 전달을 허용합니다. 베이스 플레이트의 금속 표면은 냉각수로 채워지도록 설계된 워터블럭의 일부입니다.

냉각수는 워터블럭을 통해 이동할 때 베이스 플레이트에서 열을 흡수합니다. 그런 다음 시스템을 통해 계속 이동하고 두 튜브 중 하나를 통해 위의 라디에이터로 이동합니다. 라디에이터는 액체를 공기에 노출해 냉각시키는 데 도움이 되며 라디에이터에 부착된 팬은 열을 냉각 장치에서 멀어지게 합니다. 그런 다음 냉각수가 워터블럭에 다시 들어가고 사이클이 다시 시작됩니다.

둘 중 어느 쪽이 적합할까요?

두 가지 냉각 옵션은 모두 올바르게 구현할 때 매우 효과적이지만 환경에 따라 우수한 점이 다릅니다. 다음은 선택 시 고려해야 할 몇 가지 요소입니다.

가격

우선 순위를 정하는 기능에 따라 가격이 크게 달라질 수 있습니다. 그러나 일반적으로 공기 냉각 장치는 보다 직접적인 작동으로 인해 비용이 적게 듭니다.

보급형 및 고급형 버전이 모두 있습니다. 고급형 버전의 공기 냉각 장치에는 더 큰 방열판, 더 나은 팬이 있으며 다양한 미적 옵션을 제공할 수 있습니다. 최고급 AIO(All-in-One) 액체 냉각 장치는 라디에이터가 더 클 수 있으며 팬 속도와 조명을 제어하는 소프트웨어와 같은 미학적 기능적 맞춤 구성을 제공합니다.

공기 및 액체 CPU 냉각 장치는 모두 원하는 기능에 따라 다양한 가격대로 가격이 책정됩니다.

설치의 용이성

AIO(All-in-One) 액체 냉각 장치는 표준 공기 냉각 장치보다 설치하기가 더 복잡한 경우가 많지만 여전히 매우 간단합니다. 대부분 워터블록, 냉각수를 순환시키는 두 개의 호스 및 라디에이터만으로 구성됩니다. 추가 단계에는 공기 냉각 장치 설치와 유사한 프로세스인 워터블록을 부착한 다음 과도한 열이 PC에서 쉽게 배출될 수 있도록 라디에이터와 팬을 부착하는 과정이 포함됩니다. 장치에 냉각수, 펌프 및 라디에이터가 자체 포함된 "AIO(All-in-One)"이므로 설치 후 감독 또는 유지 보수가 거의 필요하지 않습니다.

반면에 맞춤형 루프를 설치하려면 빌더 측에서 더 많은 노력과 교육이 필요합니다. 초기 설치 프로세스는 시간이 오래 걸리지만 유연성이 추가되어 훨씬 더 많은 사용자 정의가 가능하며 원하는 경우 GPU와 같은 다른 구성 요소를 루프에 포함시킬 수 있습니다. 이러한 복잡한 맞춤형 루프는 올바르게 구현되면 모든 모양과 크기의 빌드를 지원할 수 있습니다.

크기:

공기 냉각 장치는 부피가 크지만 시스템 전체에 분산되는 것이 아니라 한 영역으로 제한됩니다. 반면 AIO(All-in-One)을 사용하면 라디에이터를 위한 공간이 필요하며 워터블럭 및 냉각수 튜브의 올바른 방향 및 정렬과 같은 문제도 고려해야 합니다.

즉, 더 작은 빌드에서 작업하는 경우 부피가 큰 공기 냉각 장치는 최선의 선택이 아닐 수 있습니다. 로우 프로파일 공기 냉각 장치 또는 작은 라디에이터가 있는 AIO(All-in-One)가 더 적합할 수 있습니다. 업그레이드를 계획하거나 사례를 선택할 때 선택한 냉각 솔루션을 위한 충분한 공간이 있고 해당 사례가 선택한 하드웨어를 지원하는지 확인하십시오.

사운드

특히 AIO(All-in-One)를 사용할 때 액체 냉각은 CPU 방열판의 팬보다 조용합니다. 다시 말하지만, 소음을 줄이기 위해 특별히 설계된 팬이 있는 공기 냉각 장치가 있고 팬 설정 또는 팬 선택이 생성되는 소음의 양에 영향을 줄 수 있다는 점에서 다를 수 있습니다. 그러나 전반적으로 액체 냉각은 소형 펌프가 일반적으로 잘 절연되어 있고 라디에이터 팬이 CPU 방열판의 RPM보다 낮은 RPM(분당 회전수)으로 작동하는 경향이 있기 때문에 소음이 적습니다.

온도 조절

오버클로킹에 대해 심각하거나 비디오 렌더링 또는 스트리밍과 같은 CPU 집약적인 작업을 수행하려는 경우 액체 냉각이 최선의 선택일 수 있습니다.

Mark Gallina에 따르면, 액체 냉각은 순수한 전도보다 더 많은 대류 표면적(라디에이터)에 열을 효율적으로 분배하여 팬 속도(더 나은 소음) 또는 더 높은 총 전력을 허용합니다.

다시 말해, 더 효율적이고 더 조용합니다. 가능한 가장 낮은 온도를 원하거나 더 조용한 솔루션에 관심이 있고 약간 덜 복잡한 설치 프로세스를 원하지 않는 경우 액체 냉각이 가장 좋습니다.

공기 냉각 장치는 CPU로부터 열을 멀리 이동시키는 데 매우 효과적이지만 열이 케이스에 분산된다는 것을 명심하십시오. 이는 시스템의 주변 온도를 전반적으로 높일 수 있습니다. 액체 냉각 장치는 라디에이터의 팬을 통해 시스템 외부로 열을 재배치하는 것이 더 효과적입니다.

선택하기

액랭식과 공랭식을 비교해 보겠습니다. 어떤 것이 더 좋을까요?

대답은 컴퓨터 사용 방법 및 발생할 것으로 예상되는 성능 및 작업 부하에 따라 다릅니다.

무소음에 가까운 작동, 가장 효율적인 냉각을 원하고 잠재적으로 더 높을 수도 있는 가격에 개의치 않는다면 액체 냉각이 비용에 맞습니다.

최고 성능 또는 소음의 잠재적 비용으로 더 높은 보급형 가격 및 설치가 간단한 솔루션을 찾고 있다면 공기 냉각이 쉬운 권장 사항입니다.

PC 사용 방법과 향후 선택 시 PC 사용 방법을 고려하십시오. 둘 다 우수한 솔루션이지만 약간 다른 사용 사례를 위해 설계되었습니다. 컴퓨터 사용 방법에 적합한 것을 결정하는 것은 전적으로 귀하의 몫입니다.

제품 및 성능 정보

1 인텔, 인텔 로고 및 코어는 미국 및/또는 기타 국가에서 인텔사 또는 그 자회사의 상표입니다.