인공지능 PC의 완성은 그래픽카드? ‘전원공급장치’도 신중히 골라야

[IT동아 강형석 기자] 데이터센터 시장에 이어 PC 시장의 화두는 단연 인공지능(AI)이다. 개인이 인공지능 추론 및 머신러닝 등을 공부하려는 목적으로 고성능 PC 시스템에 관심을 보이고 있기 때문이다. IT 시장분석 및 컨설팅 기관인 한국 IDC의 자료에 따르면 국내 PC 시장은 지난해 대비 17% 감소한 480만 대를 출하에 그치며 2022년 2분기 이후 연속 감소세를 기록했다. 그러나 낙폭은 점차 줄어드는 추세이며 온디바이스 인공지능(AI)에 대한 관심은 PC 시장에 긍정적 모멘텀으로 작용할 것이라 내다봤다.

조립 PC 시장 역시 흐름은 비슷하지만, 고성능 중앙처리장치(CPU)와 그래픽카드에 시장 관심이 집중되는 모습이다. 가격비교사이트 다나와의 자료에 따르면 6~8 코어 이상 프로세서, 중급 이상 그래픽카드가 선호되는 것으로 나타났다. 인텔 코어 i5, AMD 라이젠 5급 이상 프로세서와 지포스 RTX 4060급 그래픽카드를 찾는 소비자가 많았다는 이야기다.

특히 인공지능 연산에 그래픽 처리장치(GPU)가 중요하기에 소비자의 시선은 그래픽카드에 집중되어 있다. 지포스 RTX 4070급 이상 제품이 개인 시장에서 선호되고 있으며, 중소규모 이상 연구소는 최상급인 RTX 4090을 찾기도 한다.

엔비디아는 RTX 40 슈퍼(SUPER) 제품군을 연초에 투입하며 흐름을 이어가고 있다. RTX 40 슈퍼는 RTX 4070, 4070 Ti, 4080 등 중고급 제품군에서 쿠다코어 수와 비디오 메모리 용량을 조정해 성능을 높인 게 특징이다. 일반형 대비 가격은 비슷하지만 성능 향상폭이 커 수요가 높다. RTX 4060을 제외하면 판매량의 대다수를 RTX 40 슈퍼 그래픽카드가 차지하고 있을 정도다.

고성능 그래픽카드 = 전기 먹는 괴물

반도체 기업이 신제품을 선보일 때마다 강조하는 것이 ‘전력대비 성능’이다. 동일한 전력 소모가 이뤄질 때 성능 차이가 어느 정도인지 말할 때 쓴다. 엔비디아는 RTX 40 그래픽카드가 이전 세대와 비교해 최대 2배의 성능과 전력 효율성을 갖췄다고 언급한 바 있다. 하지만 지포스 RTX 4090 그래픽카드의 전력소모는 450W 수준이기에 많은 전력소모가 이뤄진다는 사실 자체는 변하지 않는다.

RTX 4070급 이상 그래픽카드는 중급 그래픽카드 대비 전력소모가 크다. 지포스 RTX 4060 급은 최대 115~165W 정도를 쓰는데 비해 RTX 4070급 이상으로 넘어가면 200W를 훌쩍 넘는다. 체감 성능이 좋아지는 RTX 4070 Ti 정도로 눈을 높이면 전력소모는 285W로 껑충 뛴다. RTX 4080 슈퍼는 320W에 달하는데 이는 RTX 3080과 동일한 수치다.

플랫폼으로 눈을 돌리면 전력소모는 커진다. 중급 중앙처리장치(CPU)가 65~125W 정도를 사용하며, 고성능으로 넘어가면 200W에 달한다. 대형 플랫폼으로 넘어가면 중앙처리장치만 300W의 전력을 쓰기도 한다. 여러 주변기기까지 더하면 실제 부하가 집중될 때 전력소모는 상상 이상이다. 고성능 그래픽카드를 여럿 구성하면 최대 1000W 이상 쓰기도 한다. 개인이 장시간 시스템을 구동해 인공지능 연산을 하기에는 부담스러울 수밖에 없다.

비용 때문에 중요한 부분 놓치면 안 돼

문제는 중앙처리장치와 그래픽카드를 고성능으로 구성하면서 최대한 비용을 아끼고자 일부 부품을 저가로 구성하는 경우다. 무엇보다 전원공급장치(파워서플라이) 구매 비용을 줄이는 일이 많다. 고출력 제품의 가격이 크게 상승하면서 생긴 현상이다. 80 플러스 골드(80 PLUS GOLD) 등급 1000W 전원공급장치 기준 국내 브랜드 제품은 약 20만 원대 초반, 수입 브랜드는 20만~30만 원대에 형성되어 있는데 10만 원대 중후반에서 20만 원대 초중반 가격이던 연초와 비교해 크게 올랐다. 이에 전원공급장치 용량을 부품 소비전력에 맞추거나, 출력 용량을 여유롭게 확보했더라도 상대적으로 저가에 형성된 구형 제품을 선택하기도 한다.

현재 전원공급장치는 ATX 3.1 규격이 적용 중이다. 기본적인 틀은 ATX 3.0과 거의 같고 지포스 RTX 40 시리즈에서 사용하는 보조전원 단자 12VHPWR이 12V-2x6으로 변경됐다. 일부 RTX 40 그래픽카드와 12VHPWR 단자의 체결이 완전하지 않아 연결부가 녹아내리는 문제를 어느 정도 해결했다. 이 부분이 염려된다면 최신 전원공급장치를 선택하는 것이 유리하다.

ATX 2.0 혹은 ATX 3.0 기반 전원공급장치를 사용해도 문제는 없다. 고효율 기술과 다양한 보호회로가 탑재된 제품이라면 변환 케이블을 연결해 최신 그래픽카드 사용이 가능하다.

다만 구형 전원공급장치 중 초저가 제품이라면 주의해야 된다. 보호회로가 갖춰져 있지 않거나 정격 출력 용량이 부족해 작동 안정성이 낮을 가능성이 높다. 효율 등급이 없는 800W 이하 전원공급장치라면 변경을 고려하자. 지포스 RTX 4070 급 이상 그래픽카드를 사용하려면 넉넉하게 800W 출력 이상, RTX 4080 급 이상 그래픽카드는 1000W 전후로 설정하는 것이 좋다. 전원공급장치는 총출력의 약 50~70% 사이에서 최적의 효율을 낸다.

한미마이크로닉스 관계자는 “외부 요인으로 인해 일부 전원공급장치 가격이 상승했으나 시장이 부담을 느끼지 않는 적정선을 유지하고자 노력 중”이라며 “그럼에도 비용을 줄이기 위해 안정성이 검증되지 않은 소위 묻지 마 제품을 선택하는 것보다 가급적 시장에서 검증된 제품을 선택하는 게 바람직하다”라고 말했다.

글 / IT동아 강형석 (redbk@itdonga.com)