리짜르도의 즐거운 인생 이야기

메인보드에 장착되는 부품 속도가 빨라지면서 필요로 하는 전력 요구량도 많아졌다.
따라서 메인보드 전원부가 안정적으로 설계되었는지 살펴봐야 한다.
메인보드에서 살펴볼 부분은 CPU 소켓이다. CPU 소켓은 근처에 전기를 일정하게 유지하면서 필요한 전력을 충분하게 공급할 수 있도록 많은 부품을 장착하고 있다.

전원부 구성 요소

메인보드 전원에 관련된 스펙을 살펴보면 '페이즈(Phase)'라는 용어를 접할 수 있다

1페이즈는 전원부 한 개를 의미한다. 1페이즈는 초크(Chock), 모스펫(MOSFET) 소자, 스위칭 레귤레이터(Switching Regulator), 콘덴서(Condenser), 레귤레이터 컨트롤러 칩으로 구성된다.

★ MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) : 전기 On/Off를 조절하는 스위치 역할 반도체이다.

★ 스위칭 레귤레이터 (Switching Regulator) : 파워 서플라이에서 공급받은 12V 전원을 CPU와 메인보드 칩셋이 사용하는 3.3V, 2.8V로 낮춰 공급하는 역할을 한다.
초당 엄청난 횟수의 On/Off를 반복하여 원하는 전압을 만든다. 드라이버 칩이 횟수를 조절한다.

★ 콘덴서 (Condenser) : 전하(전기를 띤 입자)를 충전, 방전하는 부품으로 쉽게 말해 전기를 보관하는 임시 창고이다. 콘덴서를 통해 과전압이나 전압이 부족할 대 충전, 방전으로 일정하게 전기를 공급할 수 있다. 안정성을 높인 고급 제품은 콘데서를 알루미늄 캔 형식으로 장착한다.
CPU에 들어가는 전압을 일정하게 공급할 뿐만 아니라 메인보드의 발열을 줄인다.
크기가 작아 메인보드를 만지다가 잘못 건드려 문제가 발생하는 일도 없다.

★ 초크 (Choke) : 전기의 수많은 On/Off 스위칭 과정에서 노이즈가 심하게 발생할 때 거르는 역할을 한다. 고급형 메인보드는 코일이 드러나는 금속제 초크 대신 코일 주변을 차폐 장치로 감싼 페라이트 초크(Ferrite Choke)를 사용한다.

디지털로 고급화된 전원부

고가의 메인보드는 스위칭 레귤레이터와 스위칭 레귤레이터 컨트롤러 칩을 대신하는 디지털 전원부를 사용한다. 디지털 전원부를 사용하면 대량 생산에 유리하고, 전력 효율도 높으며 전압이 안정적이며 노이즈도 줄일 수 있다.
수명도 길지만 발열에 문제가 있어 디지털 전원부에 냉각을 위한 방열판을 설치한다.
고급형 그래픽 카드, 메인보드는 디지털 전원부를 사용한다.

전원부의 페이즈(Phase) 구성 확인

페이즈 수가 늘어날수록 구성하는 페이즈당 할 일이 줄어든다. 즉, 부품별 부하가 줄면 그만큼 수명이 연장되는 것이고, 페이즈별 전압 또한 적기 때문에 노이즈가 적다.
기본적으로 메인보드는 5페이즈 전원부로 설계되어 있다. 고급 제품은 8단계, 12단계 전원부까지 지원한다. 페이즈 구성이 클수록 효율적이지만, 이보다는 1페이즈당 공급되는 잔류량이 더 중요하다.