이런 의문을 떠올리신 적 있으신가요. 흔히 보이는 PCIe 6핀 보조 전원은 75W의 출력을 제공하는데, PCIe에 2핀을 더한 8핀 포트는 겨우 2개가 늘었을 뿐인데 150W까지 출력이 가능한 것인가라고.

여기선 파워 케이블과 포트에 대해서 소개하고, PCIe 포트 전원 공급 문제에 대해서도 말하고자 합니다. 먼저 선재에 대한 기본 지식부터 이야기하도록 하지요.

케이블 직경의 표기

PC 파워 케이블은 모두 AWG(American Wire Gauge)를 써서 선재의 직경을 표시합니다. AWG의 숫자가 작을수록 케이블의 굵기가 두꺼워지는 것입니다. PC 파워에서 자주 보이는 규격은 16AWG, 18AWG, 20AWG, 22AWG가 위주입니다.

케이블의 최대 전류량

케이블엔 저항 값이 있습니다. 그래서 전류가 흐를 때 발열이 생기게 됩니다. 케이블이 운송 가능한 최대 전류량(Current Carrying Capacity)은 도체 혹은 절연체가 녹아버리기 전까지의 값, 즉 얼마나 전류를 감당할 수 있는지를 나타냅니다.

한 가닥의 구리 선만 쓴다면 통과하는 전류의 양이 늘어날 수 있겠지만 구리의 융융점에 도달해 케이블이 끊어질 것입니다. 케이블에 흔히 쓰이는 절연층은 PVC와 XLPVC가 있는데 최고 105도의 온도에서 장기간 사용해도 버틸 수 있습니다. 안전을 위해 케이블은 절연재의 최고 온도를 넘어선 안됩니다.

케이블의 최대 전류량에 영향을 주는 요소는 도체의 횡단 면적, 절연체의 최대 적용 온도, 사용 환경 온도, 케이블의 발열 등이 있습니다. 한개의 심이 들어간 PVC 케이블을 30도에서 쓸 경우 PVC 재질의 최대 온도까지 도달하게 됩니다. 자주 쓰이는 16AWG, 18AWG, 20AWG, 22AWG의 케이블은 각각 24A, 18A, 13A, 10A의 전류를 흘러보낼 수 있습니다.

자주 보이는 파워 포트의 최대 전류량

컴퓨터가 작동할 때 본체 내부의 온도가 40도에 도달하거나 그보다 더 높을 경우, 큰 저류를 운송하는 케이블 포트의 발열이 인즙한 케이블 포트로 옮겨가게 됩니다. Mini-Fit Jr. 단자의 수량과 단자의 등급에 따라, Molex는 서로 다른 수의 단자가 운송할 수 있는 전류의 용량을 정해놨습니다.

표준 단자를 사용할 경우 단자의 수가 24핀이라면 각 핀이 6A의 전류를 운송할 수 있습니다. 반면 HCS(High Current System)이라면 같은 상황에서 9A를, Plus HCS라면 11A를 운송할 수 있습니다.

24핀 메인보드 파워 포트

메인보드의 24핀과 4+4핀 CPU 전원 포트

24핀 포트의 정의

현재 메인보드의 전원 포트는 모두 24핀(20+4)입니다. 그 중 메인보드는 Molex의 Molex 39-28-1243 규격에 따른 포트를 쓰며, 전원 케이블은 Molex 39-01-2240 규격이고, 대응 단자는 각각 Molex 39-00-0168와 Molex 44476-1111입니다.

메인보드 24핀 포트의 최대 전류와 출력. 왼쪽에서부터 출력 전압, 핀 수고, 제일 아래는 누적 출력입니다.

스탠다드 표준 단자를 들어 계산해 보면 메인보드의 24핀 포트는 모두 2개의 +12V가 있으며 각각은 6A 전류를 전송할 수 있으니 합해서 12A 전류에 144W의 출력입니다. +5V는 5개가 있고 모두 30A의 전류에 150W의 출력이 나옵니다. +3.3V는 4개가 있고 모두 24A의 전류에 79.2W의 출력이 나옵니다. -12V와 5Vsb를 합하지 않은 24핀의 누적 출력은 373.2W가 됩니다. HCS나 플러스 HCS는 559.8W와 684.2W에 달합니다.

ATX 12V 4핀과 ATX 12V/EPS 12V 4+4핀 포트

ATX 12V 4핀과 ATX12V/EPS 12V 4+4핀의 정의

CPU 보조전원 포트는 4핀, 4+4핀, 8핀의 3가지가 있습니다. 단자의 규격은 메인보드 24핀과 같습니다. 2005의 고급 프로세서 출력은 130W에 달하지만, 메인보드의 VRM은 전환 효율이 있기에 +12V 출력의 스펙은 일반적으로 16A, 피크값은 19A가 됩니다. 그래서 4핀 한개만으로는 전원 공급의 수요를 맞출 수 없어, 4+4핀이나 8핀을 쓰고 있습니다.

CPU 보조전원 포트의 최대 전력/전류

6핀 PCIe과 6+2핀 PCIe 포트

6핀 PCIe와 6+2핀 PCIe 포트

6핀 PCIe와 6+2핀 PCIe 포트의 설정

PCIE 파워 포트의 설정은 특별히 주의해야 합니다. 그 중 6핀 포트의 두번째 핀은 비어있거나 노란색 케이블이 연결되어 있고, 다섯번째 핀은 전압 모니터링 피드백을 담당합니다. 이 핀이 그라운드에 연결되어 있으면 포트가 꽃혀 있다고 판단하는 것이지요. 8핀 PCIE 포트도 비슷합니다. 4핀과 6핀이 전압 모니터링 역할을 하며 전류를 전달하는 일은 하지 않습니다.

따라서 PCIE 6핀 포트에서 오직 2개의 케이블만 전류를 전송하며, PCIE 8핀은 3개만 전류를 담당합니다. 전송 구성의 등급에 따라 출력은 제각각인데 아래 표를 보세요.

주의해야 할 건 이것은 케이블과 포트가 감당할 수 있는 전류 값이라는 것입니다. 흔히 쓰는 PCIE 6핀과 8핀 포트에서 전송 가능한 전력은 PCI 스펙과 비교해도 더욱 높은 편입니다. PCIE 스펙은 1.0에서 싱글 카드의 전력 사용량을 75W, 150W, 225W로 제한했는데, 이들 값은 각각 메인보드 PCIE 슬롯의 전원 공급, 6핀 한개, 6핀 두개를 썼다는 이야기입니다. 2.0 버전에선 싱글 카드의 제한값을 300W로 늘렸는데, 이것은 PCIE 슬롯을 기본으로 깔고 6+8핀을 조합하면 가능한 값입니다(75W+75W+150W).

그 밖에 그래픽카드를 사용할 때, 메인보드는 PCIe 슬롯 한개에서 75W의 전원을 공급하지만, 메인보드의 24핀은 +12V 전류에 제한이 있어, 요새 나오는 메인보드를 보면 PCI-E 슬롯을 위해 4핀 Molex 포트를 보조 전원으로 쓰기도 합니다.

Peripheral/Molex 포트

Molex 포트

Molex 포트의 설정

출력 전압, 핀 수, 전류, 출력.

이 Peripheral Power Connectors/Molex Connectors는 다양한 이름으로 불리고 있고, 지금 컴퓨터에서 쓰이는 가장 오래된 포트이기도 합니다. Molex에서 제조하고 판매하기에 Molex 포트라고도 부릅니다.

이 포트에서 사용하는 단자는 최대 13A의 전류를 전달할 수 있는데, 12V와 5V는 각각 156W와 65W의 전력이 나옵니다. 하지만 이런 상황에서 전압이 크게 떨어질 수 있어, 안정적으로 전송 가능한 전류는 5A로 잡아 전력 출력은 12V가 60W고 5V는 25W가 됩니다.

SATA 전원 포트

SATA 전원 포트

SATA 전원 포트의 설정

출력 전압, 핀 수, 전류, 출력.

SATA 전원 포트는 5종의 전압이 있으며 각 전압은 3핀이니까 총 15핀이 됩니다. Molex 67581-0000 단자를 사용하는데 각 단자는 1.5A의 전류를 전송할 수 있어, 12V, 5V, 3.3V는 각각 4.5A의 전류를 전송할 수 있으니, 전력은 54W, 22.5W, 4.85W가 됩니다.

소스 http://www.expreview.com/26647.html