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조회 수 1331 댓글 15
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이번에 발표된 3060TI FE를 보면서 한가지 스쳐 지나간 것이 있습니다.

 

바로 엔비디아 파운더스 에디션에 적용된 신형 12핀 단자에 대한 고찰입니다.

 

 

images.png

[출처 : 구글링]

 

지난주에 3080 개봉기를 올리면서 전 이미 FSP 모듈러 12핀 직결 케이블이 있어서 8+8 12핀 정품 젠더는 박스 속에 고이 모셔둔 상태였죠.

 

b1d91a0ba6e3553439494ccbc12993ac.jpg

[출처 : NVIDIA RTX 30 시리즈용 12핀 커넥터 추가사진 https://gigglehd.com/gg/8053091]

 

헌데 잘 보면 12핀 직결 케이블의 파워서플라이 연결부 구성은 6+6핀 구성입니다.

제 직결 케이블도 위와 동일한 구조입니다.

파워에 달린 8핀 PCI-E 케이블 공급 라인에서 6핀만이 쓰이고 있습니다.

 

사본 -IMG_6206.jpg

[출처 : 직촬]

 

그래서 고이 모셔둔 FE 박스를 까서 8+8 12핀 젠더를 확인해보니 이친구는 또 8핀 커넥터 모두 다 씁니다...?

 

사본 -IMG_6207.jpg

[출처 : 직촬]

 

헌데 8+8핀 다 쓰면서도 12핀 쪽과 8핀 단자쪽 절연 테이프를 까서 속을 들여다보면 나오는 케이블은 16개도 아니고 12개밖에 없어요. 즉 연결 자체는 6+2핀마냥 연결되어 있다는 겁니다.

 

 

PCIe_pinout.png

[출처 : 구글링]

 

제가 아는 선에서 PCI-E 6핀의 공급 전력은 75W이며 8핀의 공급 전력은 150W 입니다.

그리고 이 두 단자의 차이는 12V+ 공급 라인 [1-3번 단자] 3선(황색)과 GND 라인 5선[4-8번 단자]로 6핀의 경우 +12V 2번 공급 단자가 연결되지 않은 상태이며 8핀은 +12V 라인 3개, GND 라인 5개 모두 차있습니다.

이 두 단자의 출력 차이는 8핀의 4번 6번 GND 단자가 센스 0, 1 로 동작하여 연결을 감지하고 PCI-E 전원 단자에 150W로 오버드라이브를 걸어 출력을 올리는 설계입니다.

 

SR1gp.jpg

8pin-pcie-pinout.jpg

[출처 : 구글링]

 

다만 특이하게도 6+2 단자나 요즘 나오는 대다수의 8핀 단자들은 센서 0,1 없이 그저 GND라고만 되어 있을 뿐입니다.

원리적으로 +12V 2번 단자는 6핀에서는 아예 연결 안된 상태니 75W로 공급되고 8핀은 1-3핀이 모두 연결되니 150W로 공급되니까 그냥 파워에서는 6핀이든 8핀이든 6+2핀이든 150W를 상시 공급하고 있다는거죠. 센스 라인의 존재가 유명무실하군요.....

 

그렇다면 8핀 단자의 4번 8번 그라운드는 쓸모가 없냐면 그건 또 아닙니다.

흐르는 전류량이 높으면 높을 수록 도선의 자체 저항에 의한 손실로 전압의 출렁임이 발생합니다. 다른 문제로는 자체 저항으로 인한 발열로 인해 전원선의 피복이 녹아 인접한 전원선과 쇼트가 발생하거나 최악의 경우 전원선 자체가 녹아버릴 수도 있죠. 그렇기 때문에 

이러한 사태를 방지하기 위해 전원선을 두껍게 하여 내구성을 올리거나 각 전원선의 개별 부하를 줄이기 위해서 GND 라인이 추가되어 개별 부하를 나누고 있는겁니다.

예시로 일부 IDE-사타 젠더의 발화 현상이나(발열로 인한 피복 손상 및 쇼트) 차량을 튜닝하면 병행하는 접지 단자 강화 작업을 떠올리면 됩니다.

뭐 접지 강화 작업이라 해도 차량은 차체가 접지니까 차체에다가 케이블 더 붙여주고 이걸 또 베터리 -극에 달아주는거지만 말입니다.

 

이를 감안하면 생기는 문제...

엔비디아 측의 발표로는 신형 12핀 단자 하나만으로도 8+8핀 단자의 300W를 넘는 600W의 전력의 공급이 가능하다고 하죠....

신형 12핀 단자의 연결 구조는 +12V 6라인과 GND 6라인으로 GND 선 분산 없음 상태입니다.(젠더 전원선 12라인)

즉 위에서 설명했듯이 8핀 단자보다 GND 분산이 부족한 상태이기 때문에 각 전원선의 부하가 높을 수 밖에 없고 이러한 상태로 300W... 최대 600W의 전력을 공급할 수 있다고 발표했는데 실제로 공급한다면 발열이 발생하여 피복이 녹아 쇼트가 발생하거나 전원선 자체가 녹을 가능성이 있다는 겁니다.

 

3090 FE 젠더 같은 비교 대상이 없어서 속단하긴 이르지만 12핀 젠더나 12핀 직결 케이블의 4번 8번 GND 연결 부재 상태를 보면 안정성이 좀 불안불안해지긴 합니다.

 

 

대체 이걸 어떻게 보완한걸까 싶긴 하네요....

 

지금 와서 생각해보니 제가 작성한 [파운더스 감성. RTX 3080 FE 개봉 및 사용기] 리뷰글에 쓴 경고문...

'포함된 NVIDIA 듀얼 PCIE-8핀 파워 동글만 GeForce RTX 3080 파운더스 에디션 그래픽 카드에 사용하십시오.'

'타사 파워 동글을 사용하면 기술적인 문제가 발생할 수 있으며 제조업체 보증이 무효화 될 수 있습니다.

라는 말이 허투로 쓰인거 같진 않은거 같은데....

그렇다고 파워 제조사에서 아무 생각 없이 모듈러 직결 케이블을 만든 것도 아닐테고...

 

이런 생각을 하니 풀 모듈러 직결 케이블 쓰고 있으면서 괜히 불안해지네....



  • ?
    미주 2020.12.02 02:09
    고전류를 감당하기 위해서 도선의 굵기만의 문제만이 아니라, 커넥터 쪽도 보강이 들어 갔을겁니다
  • profile
    title: 흑우FactCore      Fact Bomber 2020.12.02 02:14
    굵기 보다는 직결 케이블의 GND 전원선 숫자가 줄어서 개별 부하가 클 수도 있다는게 불안 요소네요...
  • profile
    미쿠미쿠 2020.12.02 02:54
    PCIE 파워의 sense 핀은 연결을 감지하는게 아니라
    파워 케이블에 의한 전압 강하를 측정하고 보상해주기 위한 핀인데, sense 핀을 쓰지 않고도 보상해줄 수는 있어서 차라리 도선 저항을 낮추기 위해 12V, GND 도선을 하나씩 더 추가해줬다고 보시면 되겠습니다.

    그리고 12핀 커넥터의 비밀은 기존 PCIE 6/8핀 커넥터보다 접촉 저항이 더 낮은 커넥터이기 때문입니다.
    도선 저항보다 이쪽이 더 큰 문제입니다.
    Molex 사 데이터 시트 기준 PCIE 6/8핀 커넥터의 MIMI FIT JR의 접촉저항은 최대 20mΩ, RTX 12핀에 사용된 micro FIT은 금도금 버전의 접촉 저항이 최대 6mΩ 입니다. 그래서 더 작은 크기와 적은 핀수로 (8+8핀 보다) 높은 전력 공급이 가능한것입니다.
    https://www.molex.com/pdm_docs/ps/PS-5556-001-001.pdf
    https://www.molex.com/pdm_docs/ps/2064600000-PS-000.pdf
  • profile
    title: 흑우FactCore      Fact Bomber 2020.12.02 03:02
    센스 핀의 목적이 연결 감지 및 오버드라이브가 아니라 강하 측정 및 보상이였군요.
    600W 공급을 커넥터의 접촉 저항을 줄여서 가능하게 했다고는 하지만 도선 갯수가 줄어든 것과 젠더나 직결 케이블이 기존 대비 굵기가 늘어난 것도 아닌데 8+8핀이 기존에 공급하던 전력의 2배를 더 적은 숫자의 도선으로 공급하면서 문제가 생기지 않을까 하는 걱정입니다.
    기존의 타이탄 같은 플래그쉽 기종들도 8핀 2개 가지고 250W에서 놀고 있었는데 지금 쓰는 3080은 320W으로 돌파했으니...
  • profile
    미쿠미쿠 2020.12.02 11:01
    8핀 전원 케이블중 6+2핀에 2핀은 그저 점퍼로만 연결된 형태는 시중에 많듯이 6핀(+2핀 점퍼)으로 150W는 이미 가능하고 검증되어있습니다. 케이블에서 저항이 가장 크게 생기는 부분 커넥터의 접촉저항이지 케이블의 전압강하가 아니기 때문입니다. 그래서 모듈러 보다는 케이블 일체형이 공학적인 관점에서는 더 나은 설계입니다. 실제 저항값도 측정해보시면 낮게 나오고요.
    18AWG 기준 1M에 20.95mΩ 입니다. PCIE 커넥터 접점 하나가 이미 1미터 짜리 도선과 같은 저항을 가지고 있는셈입니다.
    https://en.wikipedia.org/wiki/American_wire_gauge
  • ?
    아범테크 2020.12.02 08:02
    역시 도선보다는 터미널 쪽이 중요하군요.
  • profile
    아카자아카리 2020.12.02 20:49
    PCI-E 단자에서 전압강하가 발생한다고 하여 PCI-E 만 보상해줄수 없습니다.
    그런 구조로 만드려면 12V가 독립되어 있어야 합니다. 멀티레일이 아니라 파워 두개 써야합니다.
  • profile
    미쿠미쿠 2020.12.03 00:10
    맞습니다.
    그래서 전압 피드백용 Sense 핀이 대부분의 경우 그저 파워 GND 라인으로 사용되는 이유인것 같습니다.
  • profile
    아카자아카리 2020.12.03 10:39
    전압피드백 센싱은 PCB에 붙어있습니다. 커넥터에서 센싱은 안합니다.
  • profile
    리나인버스 2020.12.02 04:31
    아예 전압을 12 볼트에서 24 볼트로 올리는 것이 더 합당할것 같네요.

    전압이 2 배가 되면 같은 규격의 전선과 컨넥터로 공급할수 있는 전력이 2 배가 되니 말입니다.

    물론 atx 규격 변경이 필요하기는 하지만 말입니다.
  • profile
    title: 월급루팡poin_:D      .....?????/츤츤거림 2020.12.02 07:27
    이미 사망해버린 -12V 단 이용하면 24v 구현은 가능하죠...
  • profile
    리나인버스 2020.12.02 13:36
    -12v 는 전류가 0.1~0.3 암페어 밖에 안되서 말입니다.
  • profile
    title: 월급루팡poin_:D      .....?????/츤츤거림 2020.12.02 07:30
    결국엔 12핀 파워회사 vs 엔비디아 싸움이겠네요

    근데 암드는 뭔생각으로 8핀당 250W 두개해서 500W 짜리 요구하는 그래픽카드를 뭔 생각으로 했을까요...
    8핀 표준 3개 달아도 450w 밖에 안되고 뽀대도 안나겠군요
  • ?
    quapronuet 2020.12.02 11:06
    기존 pcie 8핀 구조에서도 12v가 3핀 뿐인데 GND쪽이 많은게 의미가 있을까요. 전류량을 나눈다고 한들 12v쪽이 3라인인데 gnd만 많아봤자 큰 의미는 없지 않을까 싶은데요.

    그리고 시소닉 12핀 케이블 같은걸 보면 고전류를 고려해서인지 도선도 16 awg 같은걸 쓰고 있긴 하더라구요. 다른 다이렉트 케이블은 어떤지 모르겠습니다만.
  • profile
    SOCOM      2021년 화이팅 2020.12.02 18:38
    Cpu 8핀도 300w 충분히 공급하니
    딱히 대단한 기술은 없었을듯...?

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