3. 데스크탑 CPU 도입으로 ITX 시장 확대
미니 ITX (Mini-ITX) 플랫폼은 작은 크기를 구현해야 하기 때문에 시스템 구성에 제약이 있었다. 그러나 고성능 저전력 실현, 그리고 다양한 미니 PC 케이스나 베어본 등장 등으로 이러한 제약은 점차 사라지고 있다.
ITX의 데스크탑 도입 초기, 높은 가격과 성능이 걸림돌
미니 ITX 규격 메인보드는 소형화에 의해 데스크탑 PC보다 작은 PC를 구성할 수 있는 큰 장점이 있지만 시장을 활성화하는데는 여러 가지 어려움이 있었다.
데스크탑에 도입된 초창기 ITX 메인보드는 주로 AMD Geode 또는 비아 (VIA) 저전력 프로세서 등이 탑재되었는데 이들은 제한된 환경을 염두에 두고 설계되어 저전력과 작은 PC 구현은 가능했지만 작은 PC 사용에 만족해야만 했다.
저전력 AMD Geode 탑재 ITX 메인보드 (출처 : hkepc)
그 당시 도입된 저전력 프로세서와 ITX 플랫폼은 데스크탑 PC와 비교해 낮은 성능을 제공했기 때문에 데스크탑 PC 대체용으로 활용기에는 무리가 있었다.
또한 지금보다 소형화 기술이 부족해 제품 구현의 문제, 그리고 데스크탑 칩셋이나 부품을 그대로 활용하지 못하고 저전력 프로세서에 맞는 전용 칩셋이 필요했다. 이에 따라 미니 ITX 메인보드를 비롯한 전체 시스템 구성 비용은 크게 높아졌다.
고성능 저전력 데스크탑 프로세서 등장으로 ITX 시장 변화
시간이 흘러 저전력 프로세서 기반 미니 ITX 플랫폼은 모바일 저전력 프로세서를 데스크탑에 도입했으며, 이것이 MoDT (Mobile on Desktop)의 시작이다. 이를 통해 초기 ITX 시스템의 부족한 성능과 지원 환경, 시스템 구성 비용을 보다 현실화할 수 있게 만들었다.
모바일 프로세서의 본격적인 도입은 미니 ITX 플랫폼 초기 단계보다 데스크탑 진입 환경을 개선할 수 있게 되었다. 그러나 모바일 프로세서 역시 데스크탑 프로세서보다 부족한 성능과 여전히 높은 비용을 투자해야 했기 때문에 사용자의 진입 장벽은 높았고 소수의 사용자에 의해 선택되었다.
미니 ITX의 데스크탑 시장 진입을 확대한 코어 프로세서
모바일 프로세서는 한동안 미니 ITX 플랫폼으로 구현되어 사용되는 듯 했지만, 기술 발전이 빠르게 진행되면서 데스크탑 시장에도 변화가 이루어졌다. 바로 고성능을 제공하면서 저전력 구현이 가능한 데스크탑 프로세서가 등장하기 시작한 것이다.
특히 미세한 공정을 빠르게 시도한 인텔은 공정 기술을 바탕으로 모바일 기술 등을 도입해 코어 시리즈를 본격적으로 데스크탑 시장에 출시했다. 인텔 코어 시리즈는 이전 세대보다 높은 성능을 제공하면서 저전력을 구현해 미니 ITX 플랫폼에도 큰 변화를 가져왔다.
그만큼 데스크탑 CPU의 저전력화는 이들 미니 ITX 시스템에 중요하며 고성능 저전력화로 가능해진 ITX 시스템의 중심에는 인텔 코어 프로세서가 있다.
미니 ITX 메인보드와 제반 환경은 인텔이 유리
AMD 역시 인텔과 같이 미니 ITX 플랫폼을 지원했으나 그 역할은 상대적으로 부족했다. CPU와 GPU를 통합한 라노 (Llano) APU 지원 미니 ITX 메인보드, 페넘2 지원 AMD 880G 미니 ITX 메인보드를 출시해 유리한 내장 그래픽을 미니 ITX 플랫폼에도 적용했다. 그러나 최신 프로세서의 전력 문제는 시장의 등장을 어렵게 만들었다.
고성능 데스크탑 CPU는 미니 ITX 플랫폼 확대에 기여
데스크탑 프로세서의 고성능 저전력 구현, 그리고 데스크탑 칩셋을 그대로 사용 가능해 미니 PC 또는 베어본의 비용을 낮추고 결과적으로 미니 ITX 시장을 확대할 수 있는 계기를 만들었다.
데스크탑 환경의 고성능 저전력 구현은 미니 ITX 플랫폼에서 요구하는 전력 범위 내에서 사용이 가능해졌으며, 이를 바탕으로 완제품 형태의 미니 PC 또는 베어본 등이 등장하기 시작했다.
전력 공급에 한계가 있는 ITX (Zotac ION + 90W 어댑터, 출처 : Anandtech)
물론 데스크탑 고성능 CPU를 탑재한 미니 PC나 베어본 등은 일반 데스크탑 PC와 비교해 여전히 한정된 전력을 공급한다. 코어 i5 2500 탑재 마이리플 리플룩 2500 SSD H67이나 코어 i3/ i5 CPU를 지원하는 비아코 ML-80 H67 WiFi POP 베어본은 100W (12V, 8.3A = 99.6W) 수준의 전력을 공급할 수 있는 어댑터를 제공해 지원 가능한 데스크탑 CPU에 한계가 있으며, 보통 샌디브릿지 코어 i5 2500 정도가 한계다.
아이비브릿지로 전환되며 고성능 미니 ITX 플랫폼 가속화
22nm 공정과 CPU와 GPU 성능을 개선한 아이비브릿지
코어 시리즈는 이후 CPU와 GPU 통합의 시작을 알린 클락데일 (Clarkdale), 그리고 하나의 다이에 CPU와 GPU를 통합한 2세대 코어 프로세서 샌디브릿지 (Sandy Bridge), 이어서 등장한 아이비브릿지 (Ivy Bridge)로 이어지면서 다시한번 높은 성능과 저전력 구현이 가능해졌다.
아이비브릿지 (Ivy Bridge)는 22nm로 보다 미세해진 공정을 도입한 것이 주요한 특징이며, 3차원 트랜지스터 기술인 3D 트라이게이트 (Tri-Gate)는 누설 전류를 줄이고 전력 효율 및 성능 향상에 기여했다. 아이비브릿지는 22nm 공정 도입에 따라 쿼드 코어 CPU는 TDP 95W에서 77W로, 듀얼 코어 CPU는 65W에서 55W로 줄었다.
데스크탑 CPU 지원 한계를 늘린 아이비브릿지 (소비전력 : 출처 xbitlabs)
아이비브릿지의 이와같은 고성능 저전력화는 데스크탑 CPU의 발전과 미니 ITX 플랫폼의 고성능 저전력화를 가능케했다. 샌디브릿지는 미니 PC나 베어본 등의 전력 공급 한계에 따라 쿼드 코어 TDP 95W인 코어 i5 2500 시리즈까지 지원이 가능했으나 아이비브릿지는 TDP를 77W로 낮추며 제한된 미니 ITX 시리즈에서 보다 높은 클럭을 가진 코어 i7 3770K까지 지원 가능하도록 발전되었다.
12V 8.3A (12V x 8.3A = 99.6W)의 전력을 공급해 인텔 샌디브릿지와 코어 i3/ i5를 지원하는 베어본을 예로 들면 샌디브릿지 프로세서 중 쿼드 코어 CPU가 TDP 95W, 듀얼 코어 CPU가 65W이므로 이들을 사용할 수 있는데 TDP 95W는 CPU의 최대 전력 소모 피크치로 실제는 항상 최대치로 동작하지 않을 것이지만 HDD 등의 추가 부품을 고려하면 95W 쿼드 코어 CPU는 한계치에 가까워진다.
반면 아이비브릿지는 쿼드 코어가 77W, 듀얼 코어가 55W로 낮아지므로 해당 베어본에서 고성능 쿼드 코어 CPU도 이용할 수 있게된다. 비록 데스크탑에서는 샌디브릿지와의 경쟁력이 높지 않지만 저전력 ITX 시스템에서 만큼은 22nm 미세 공정과 낮아진 전력은 큰 도움이 된다.
또한 미세공정 도입에 따른 더 많은 트랜지스터 집적은 CPU 성능과 내장 GPU의 성능을 다시 한번 향상시키는데 큰 역할을 했다. 특히 내장 그래픽은 전력소모 개선과 함께 그동안 불리했던 AMD APU 내장 그래픽 성능에 보다 근접해 확장이 어려운 미니 ITX 플랫폼에 더욱 적합한 구성이 가능해졌다.
HD 그래픽스 2500/ 4000 코어와 DX11, 3대 모니터 지원 등의 지원 기술도 확장되어 활용 범위가 더 넓어졌다. 인텔은 HD 그래픽스 4000이 샌디브릿지 HD 그래픽스 3000보다 최대 2배, HD 그래픽스 2500은 HD 그래픽스 2000과 비교해 10-20%가 향상되었다고 밝혀 외장 그래픽을 탑재하지 않아도 고사양 게임은 어렵더라도 온라인 3D 게임 등에서 해상도와 그래픽 옵션 조절로 어느 정도 플레이 가능한 수준까지 접근했다.
