30여년 전의 어느 날. IBM이 개인용 컴퓨터의 표준을 정하면서 이 이야기가 시작됩니다.

IBM 퍼스널 시스템 2

1987년에는 기념비적인 중요한 모델이 등장합니다. IBM에 퍼스널 시스템 2 컴퓨터를 발표한 것인데, 이 물건 자체는 지금 큰 의미가 없지만 PS/2라는 이름을 널리 알리게 한 장본인입니다. PS/2 표준 키보드와 마우스는 지금까지도 메인보드에 남아 있으며, 우리가 사용하는 ATX 파워도 처음에는 PS/2 시스템의 설계에서 나온 것입니다.

IBM이 제정한 AT 파워 표준은 200W를 넘는 제품이 거의 없었습니다. 당시의 200W가 지금의 800W와 비슷한 수준이라고 보면 되겠지요.

최초의 AT 파워

인텔이 제정한 스펙

인텔이 프로세서 설계에서 제일 영향력이 큰 회사가 되면서, 인텔은 자사의 CPU를 사용하는 주변 기기의 섥몌에 대해 가이드라인을 제시하기 시작했습니다. 비록 가이드라인이었고 강제적인 표준도 아니었지만 사실상 여러 주변기기 회사들은 이 가이드라인을 엄격하게 지켜 출시하였습니다. 파워가 바로 그런 부품 중의 하나인데, 파워의 발전은 앞으로 인텔 프로세서 전원 공급의 변화를 그대로 반영하게 됩니다.

2000년 2월에 ATX 12V 1.0이 발표. CPU 12V 공급을 추가.

초기의 ATX 12V 표준은 인텔이 www.formfactors.org에서 발표한 것으로, ATX 12V 스펙은 2.2 버전까지 업데이트 됩니다. 그 이후에 ATX 12표준은 Power Supply Design Guide for Desktop Platform Formfactors, 줄여서 PSU DG에 포함되며, 일반 데스크탑 파워 뿐만 아니라 소형 규격인 CFX/LFX/SFX/TFX/FlexAT도 포함하게 됩니다. 현재 최신 버전인 PSU DG V.12이고 그중에 포함된 ATX 12V 의 버전은 2.31입니다.

인텔의 각종 폼펙터 발표 화면

ATX 12V 1.0. 2000년 2월에 발표

2000년 2월에 ATX 폼펙터의 최신 버전인 ATX 12V 1.0이 발표됩니다. 4핀 보조전원이 추가되었는데 그중 2핀은 +12V이고 나머지 2핀은 그라운드입니다. CPU에 전원을 공급하는데 특화된 보조전원인데, 만약 5V 회로를 계속 사용한다면 전류가 너무 커지는 문제가 생길 뿐만 아니라, DC-DC 전환 과정에서 12V로 변환하는 것이 CPU가 5V나 3.3V를 사용하는 것보다 효율이 훨씬 좋습니다. 따라서 윌라멧 코어의 펜티엄 4가 비교적 전력 사용량이 놓기 때문에, 인텔이 여기에 맞춰 ATX 12V 1.0 버전을 발표한 것입니다. 이 버전은 현재 찾기가 매우 힘든 스펙입니다.

ATX 12V 1.1. 2000년 8월에 발표

이 버전은 3.3V 전류 출력 값을 늘렸을 뿐만 아니라, 파워의 공유에 대해 다양한 해석이 가능하도록 하였습니다. 교차 조절, 부하 문제, 과전압의 한계량 증가, 그라운드의 전압을 낮추고 발열을 감소한 것이 특징입니다. 5v 대기 전류를 추가했는데 그 최소 전류는 1A이고 권장값은 2A입니다. 뿐만 아니라 500ms의 2.5A의 부하를 감당할 수 있으며 이런 회로에 과전류 보호 설계를 필수로 넣도록 하였습니다. 효율 부분에서는 최소 전환 효율을 68%로 하였으며 에너지 스타 표준을 도입하였습니다. 이 버전의 ATX 표준은 최고 출력을 300W로 늘렸으며, 12V, 5V, 3.3V, -12V, -5V, 5V 스탠바이의 6개 출력이 필수적으로 안정성 테스트를 만족시키도록 규정하였습니다. 소음에 대해서는 OEM 제조사에 대해서만 가이드를 제시하였습니다.

ATX 12V 1.1의 파워 디자인 가이드

이상 2개 표준의 파워는 현재 시장에서 찾기 힘들어졌습니다.

2002년 1월 ATX12V 1.2 on/off 신호를 재정의

보통 출력의 분배를 표준화하여, 매 사이클마다 정해진 출력의 전원을 5V 출력 부하의 크기로 조정할 수 있습니다. 전원 신호의 시간을 조정하여, 펄스 신호의 지속 시간을 10~100ms 사이로 설정, 파워가 꺼지지 않도록 해줍니다. 모든 출력 분배 테이블에서는 5V의 출력 레퍼런스 설정을 취소하였습니다.

헌트키의 BS2000 파워

ATX 12V 1.2 버전 파워의 내부

펜티엄 4를 지원하는 파워

헌트키의 이 BS2000 파워는 ATX 12V 1.2를지원한 제품입니다. 그레이트월의 ATX 250S도 1.2를 지원한 제품입니다.

2003년 4월 ATX 12V 1.3에서 SATA 전원 공급 포트가 추가

더 많은 12V 출력을 위해, 12V 출력에 더 자세한 설명을 하였습니다.

1. 12V 출력의 비율을 늘렸습니다. 예를 들어 1.1 버전의 250W와 300W 파워는 12V 출력의 레퍼런스 설계가 각각 10A와 12A였지만, 1.3 버전에서는 17A와 18A로 늘어났습니다.

2. 전환 효율을 최소화. 가벼운 부하가 걸렸을때 효율을 50% 이상, 보통 수준의 부하에서는 효율이 60%, 풀로드 시에는 최소 70%가 되도록 하였습니다. 1.1 버전의 경우 풀로드에서 68%였습니다.

3. -5V 출력을 취소. ISA 슬롯을 사용하는 디바이스가 이미 도태되었기 때문에 이 출력을 없애버렸습니다. 하지만 특수 제작의 경우 여전히 보류하였습니다.

오래된 ISA 슬롯

4. 처음으로 SATA 전원 포트를 추가하였습니다.

SATA 포트를 처음으로 정의

5. 이 버전의 ATX 표준은 최고 300W의 출력을 지원합니다.

6. 용량성 부하에서 12V, 5V, 3.3V, -12V, 5V 대기를 규정. 이 6개 회로의 용량성 부하시 필수적으로 만족해야 하는 안정성 테스트를 규정하였습니다.

용량성 부하의 요구

7. 소음 부분에서 테스트 환경과 테스트 방법에 대한 요구를 추가하였습니다. 예를 들어 소음은 43도에서, 절반 정도의 부하를 준 상태에서 측정하며, 소음의 등급은 ISO7779와 ISO9296 표준에 따라 나눕니다.

중국제 파워.

ATX 12V 1.3의 전형적인 스펙

파워 내부 구조

이 브랜드는 그때 당시 중국에서 점유율이 높았던 편이라, ATX 12V 1.0~1.3 시기에 많은 제품을 출시하였습니다. 지금은 몰락하였지만.

2003년 6월 ATX 12V 2.0에서 PCI-E 슬롯을 추가

ATX 12V 2.0에서 제일 두드러지는 변화는 2개의 12V 출력을 내장하여, 1개는 CPU만을 위해 전문적으로 설계되고, 다른 1개는 다른 회로에 전원을 공급한다는 것입니다. 이렇게 단독 회로로 나누는 방법은 유럽과 미국 시장의 안전 규칙에 따라 정한 것입니다. 인체가 직접 접촉하는 범위 내의 1개 출력은 240V를 넘길 수가 없으며, 만약 이를 넘어서면 과전류 보호 기능이 작동하게 됩니다. 그래서 인텔은 12V 출력을 계속 늘릴 수가 없이 별도의 12V 출력을추가하게 된 것입니다. 서버 파워의 경우에는 12V 출력이 30A나 40A를 넘는 경우도 있습니다.

PCI-E 슬롯의 출현

24핀 포트의 등장

12V의 요구와 PCI-E의 출현은 메인보드의 20핀 커넥터를 24핀으로 늘리게 됩니다. 또한 출력도 최고 400W로 업그레이드 되었습니다. ATX 12V는 역사적으로 큰 변혁을 포함하고 있어, TX 12V 2.0 파워는 2004년 파워 마켓팅의 제일 큰 요소가 되었습니다.

2004년 ATX 12V 2.01~2.03

이 시기에는 20.1, 20.2, 20.3과 2.1이 등장했습니다. 파워의 기계적인 부분이 바뀌면서, 설치 규격, 포트 설정, 포트 크기 등의 부분이 미세하게 조정되었습니다. 전기적 특성 부분에서 12V 출력의 파형이 조정되었고, 5V 대기의 최대 전류가 커졌으며, 115V AC에서 전압이 유지되는 시간 값이 수정되었습니다.

이때 중국 시장에서 괜찮게 팔린 파워

듀얼 팬

스펙

당시에 판매되던 FSP의 파워

이 시리즈 특유의 디자인

세븐팀 파워

2006년 3월 ATX 12V 2.2 표준에서 다시 12V 수요를 높임

2.1 버전의 출력은 최고 450W 입니다. 하지만 이때 인텔의 펜티엄 D 시리즈 프로세서가 출시되면서 파워의 수요가 늘어났고, 그래픽카드의 전력 사용량 또한 계속하여 늘어나고 있었습니다.

2.2 버전에서는 12V 부하의 관련 스펙을 수정하고, 전환 효율을 비교적 세밀하게 고쳤습니다. 최저 요구는 풀로드에서 70%, 보통 수준에서 72%이며, 가벼운 부하에서는 65%입니다. 권장 수준은 풀로드에서 77%, 보통 수준에서 80%, 가벼운 부하에서는 75%입니다. 5V 대기 상태의 최소값은 2.5A로 늘어났으며, 3초 내에 3.5를출력할 수 있도록 되었습니다. 이 스펙에서의 최저 출력은 250W가 되었는데, 1.1 버전이 160W였던 것과 비교하면 당시 PC 시스템의 전력 사용량이 상당히 늘어난 것을 알 수 있습니다.

AcBel E2 시리즈 파워

AcBel IP 시리즈 파워

AcBel R8 시리즈 파워

2007년 3월 ATX 2.3 표준. 출력 단계의 세밀화

인텔 코어 시리즈의 전력 사용량이 줄어들면서, 이 버전의 최저 출력은 180W까지 내려갔습니다. 또한 출력 등급이 220/270/300/350/400/450W로 세밀화된 것도 특징입니다. 그 중 180/220/270W는더이상를 2개로 나누지 않고, 300W부터 12V를 2개로 나누기 시작했습니다. 왜냐면 300W에서 12V를 나누지 않을 경우 20A에 매우 가까워져 240VA의 안전 표준에 맞지 않게 되기 때문입니다. ATX 12V 1.3 버전의 파워에는 인텔 ATX 12V 2.3이라는 로고가 부착되었습니다.

인텔 파워 서플라이의 최신 가이드라인

인텔 ATX 12V 2.3 버전 파워 스펙에서는 180/220/270W 소규모 출력 파워에서 싱글 12V 출력을 사용하면서 PC의 안정성을 보장하였고, 300W 이상에서는 2개의 12V 출력으로 나누며, +12V1의 출력을 높이고 +12V2의 출력을 낮췄습니다. 이렇게 하여 앞으로 하드웨어 발전의 수요에 맞춰, 특히 CPU나 그래픽카드의 전력 사용량 증가에 잘 맞추도록 하였습니다.

새 파워 스펙은 하드웨어의 발전 수요에 맞춰 제정되었습니다

2.3 버전의 12V 출력 비율은 2.2보다 더 커졌습니다. 2.3 버전의 450W를 예로 들면, 풀로드시의 2V는 28A인데 2.2 버전은 27A입니다. 그 밖에도 각 출력의 최소 값을 줄였으며, 파워의 스펙 표기에 각 출력의 최소값을 표기하도록 하였습니다. 12V가 갈수록 중요해지면서 3.3V와 5V의 최소 출력값도 더 중요하게 되었습니다. 이 버전에서는 전환 효율도 상승하여 80%까지 향상되었는데, 이것은 80+의 인증을 받을만한 수준이기도 합니다. 그 외에도 RoHS도 추가되었습니다.

ATX 12V 2.31 2008년 2월

ATX 12V 2.31 버전은 ATX 12V 2.3 버전을 완전하게 보충하였습니다. 2.3 버전에서 제거되었던 PW_OK 신호를 다시 사용하였고, 이 신호의 필터 노이즈 값을 규정하였습니다. 또한 EMC 전자 필터 호환 항목에 3C 인증과 GB17625.1을 추가하였습니다.

그 밖에 CFX 12V의 교차 부하에 대해 조절하여, ATX 12V의 스펙에 맞춰 인텔이 CFX 12V의 최소 부하 부분을 조정하였습니다. 그 교차 부하 조정율을 상승하여 파워에서 출력하는 전압을 더욱 안정적으로 최적화하였습니다. 이렇게 하여 CPU와 그래픽카드를 장착할 때 호환성이 불안정해지는 현상을 억제했습니다.

2007년 이후 80 PLUS 인증이 성능 추구의 표지로 등극

2007년부터 도입된 80+는 설계 가이드도 아니고 표준에 도입된 것도 아니지만, 파워 업계에서 상당한 영향력을 주게 되었습니다. 개인들이 보기에 그 마크는 간단하면서도 이해하기 쉬웠고, 제조업체에서는 선전 방법으로 쓰기에도 좋았습니다. DIY 시장에서는 인텔의 표준 설계 외에도 80+ 인증을 주시하게 되었습니다.

처음으로 80+ 골드 인증을 통과한 화사가 어디인지는 지금으로서 찾기 힙니다. NXP가 2008년 7월 16일에 250W 파워에 골드 인증을 받은 기록이 남아 있습니다.

NXP

80+ 골드 인증

2009년 10월에 80+ 골드 인증을 받은 파워는 100개가 되지 않았지만, 6개월 후에는 185개에 이르게 됩니다.

시소닉의 파워

시소닉의 80+ 골드 인증 파워