GIGABYTE EP35시리즈의 DES 전원 절약기술 완전분석과 실제 전기세 절감 테스트 Page 2:: 보드나라

2. Dynamic Energy Saver의 원리와 특징(1)

기가바이트에서 선보인 DES 기술은 간단히 말해 파워서플라이를 통해 공급된 전원을 CPU에서 사용하기 위한 전원부의 Phase 구성을 능동적으로 조절해주는 기능이다. 즉, EP35-DS3R 메인보드의 경우 6Phase의 CPU 전원부를 갖추고 있는데 이것을 CPU 및 전체 사용량등을 고려해 CPU 전원부를 2~6 Phase 까지 자동으로 조절해줌으로써 쓸모없는 전력 낭비를 막아 전력 소비를 줄인다는 것이 바로 DES 기술이라고 할 수 있다.

대부분의 메인보드는 프로세서에 안정적인 전원을 공급하기 위해 3Phase 이상의 전원부 구성이 일반화되고 있으며, 최근에는 고성능 프로세서나 오버클럭등을 위해서 그 이상의 Phase를 갖추고 있는 제품들도 상당수 선보이고 있다. 이렇게 늘어난 Phase을 통해 CPU가 보다 안정적으로 동작할 수 있는 기반이 마련되고 오버클럭등의 극한의 상황에서도 견딜 수 있게 되었지만 그만큼 전력 소비량이 늘어나는 것은 피할 수 없게 되었다.

이러한 문제를 해결하기 위해 기가바이트는 Phase는 그대로 유지하면서 PC의 작업량등을 기준으로 능동적으로 CPU에 공급되는 전원부 일부를 활성/비활성화시킴으로써 성능은 그대로 유지하면서 전력 소비량을 낮추는 DES 기술을 적용하게 된 것이다.

이러한 전력 감소 기술은 이미 지난해 경쟁사인 ASUS에서 EPU 라는 기능으로 선을 보였으며 해당 기술이 적용된 제품들도 판매중에 있다. 이 둘은 기본적으로 PC의 부하량에 따라 능동적으로 전원부 일부를 차단함으로써 소비전력을 낮춘다는 기본 원리는 동일하지만 실제 내부적인 동작 방식등에서는 다소 차이가 보인다.

우선 ASUS EPU의 경우 전원부를 반으로 나눠 동작(4Phase)하거나 혹은 전체 전원부를 동작(8Phase)시키는 두가지 구성만을 지원하고 있는 반면 GIGABYTE DES의 경우 각 Phase를 개별적으로 관리할 수 있도록 함으로써 대기상태나 적은 전력이 필요한 상태에서는 2Phase로 동작하고, 부하에 따라 2~6Phase까지 단계별로 동작하기 때문에 좀더 세밀한 전력 관리 기능을 사용할 수 있다.

이것이 바로 기가바이트에서 주장하는 Dynamic Multi-Gear 파워 디자인으로 전원부를 Phase 단위로 제어할 수 있기 때문에 동작 상태에 따라 프로세서가 요구하는 전력량에 맞춰 가장 적합한 Phase 구성을 제공함으로써 불필요한 전력 소비를 최소화하면서도 안정적인 전원을 공급할 수 있기 때문에 그만큼 전력 효율을 높여주게 된다.

기가바이트의 테스트 자료에 의하면 전원부 조절 기능을 갖추지 않고 있는 메인보드에 비해 최대 70% 이상 소비전력을 감소 시킬 수 있으며 20% 이상의 에너지 효율을 제공한다고 언급하고 있다. 이는 ASUS EPU가 제시한 58.6% 보다 높은 수치로 전력 감소부분에서 DES가 좀더 높은 효율을 갖추고 있다는 것을 의미하지만 최근에 ASUS는 EPU의 효율을 최대 80%까지 끌어 올렸다고 발표하였으며, 또한 높은 전력 효율덕분에 2단계 Phase 조절만으로도 충분하다는 입장을 밝히고 있다.

DES는 단지 소프트웨어 기능은 아니다.
앞서 언급했듯이 ASUS는 EPU 기능을 담당하는 별도의 칩이 장착되어 있으며 이를 통해 하드웨어적인 처리를 담당하고 있다. 이에 비해 기가바이트의 DES는 별도의 칩이 없기 때문에 소프트웨어를 통한 기능 지원이라고 볼 수도 있는데, 이에 대해 기가바트에서는 DES는 Intersil 파워 레귤레이터, CPU 주변의 독자적인 메인보드 전원 회로, 그리고 DES 소프트웨어 3가지 독립된 컴포넌트로 구성되어 있어 완전히 소프트웨어 처리방식은 아니라고 언급하고 있다. 물론 Intersil 파워레귤레이터는 기가바이트만이 사용하는 것은 아니지만 전력 회로 다지인과 DES 소프트웨어는 기가바이트만의 독자적인 기술이라고 할 수 있다.

Phase 구성의 변경으로 인한 성능 변화 및 지연현상은 없다
앞서 말한 대로 DES는 시스템 부하에 따라 5단계에 걸쳐 Phase 전원부 구성을 조절하는데, 실제 시스템 사용시 작업 환경에 따라서 시스템 부하의 변화폭이나 주기가 상당히 유동적이기 때문에 만약 전원부 변경시 성능 저하 및 딜레이 현상이 발생한다면 사용할 필요가 없어질 것이다.

이와 관련해 우선 전원부 변경에 소요되는 시간의 경우 멀티 기어를 1단계에서 5단계로 증가시키는데에는 약 1/20초밖에 소요가 되지 않지만 반대로 5단계에서 1단계로 낮출 경우에는 단계별로 2초의 시간이 걸려 총 8초가 소요되게 된다. 부하량에 증가에 따른 전원부 전력의 빠른 증가는 충분히 여유로운 Phase 전원부 구성을 통해 별 문제가 없지만 반대로 부하량이 감소할 경우에는 잔여 전력과 낮아진 전력간의 공백을 매꾸기 위해서는 좀더 충분한 시간이 필요하기 때문이다.

또한 이렇게 Phase 전원부 구성이 변경되는 구간에서는 약간의 성능 감소는 어쩔 수 없이 발생하는데, 기가바이트에 의하면 그 하락폭은 최대 3%를 넘지 않는 수준이라고 밝히고 있다. 이정도 수치라면 실제 각종 벤치마크 테스트에서 오차범위내의 수준이기 때문에 전체적인 성능에는 큰 영향을 미치지 않는다고 볼 수 있다.

DES는 인텔의 C1E나 EIST 기술과는 다르다.
그렇다면 DES가 인텔 프로세서에서 지원하는 전력 감소 기능인 C1E/ EIST등이 기술과는 어떠한 차이점이 있을까?

둘다 불필요한 전력 소비를 낮추기 위한 기술이라는 점에서는 동일하지만 인텔 C1E/EIST 기술은 적은 시스템 부하나 대기상태일 경우에는 CPU의 동작 클럭과 전압을 낮춤으로써 전력을 감소시키다가 부하가 걸리게 되면 자동으로 CPU 클럭 및 전압이 증가되는 방식으로 되어 있다. 이에 비해 DES는 CPU에 부하에 따라 자동으로 최대한의 효율을 갖추도록 Phase 구성을 변경해주는 기능으로 동작 클럭의 감소가 이뤄지지 않기 때문에 성능 하락없이도 소비 전력을 낮출 수 있게 된다.

이밖에도 DES는 사용자가 CPU 전압 레벨을 설정하거나 CPU Throttling을 설정할 수 있다는 점과 단계별로 Phase 구성을 변경할 수 있기 때문에 전력 소비 측면에서는 좀더 높은 효율성을 제공하게 된다.