스로틀링
'''Throttling'''
영어 단어에서 유래한 말로, 원어는 목을 조르는 행위를 말한다. 즉, 인간의 목을 조르는 것도 스로틀링이다. 이 점에서 유래하여 무언가의 출력을 조절하는 뜻도 가지고 있는데, 기계장치에 연결된 액체나 기체가 흐르는 관에 달린 밸브를 조절하는 광경을 생각해보면 적절한 의미 확장인 셈이다.
한국어권에서 '스로틀링'이라는 단어가 사용된 경우, 앞서 소개한 원 뜻에서 후자의 의미, 그중에서도 PC, 노트북, 모바일 기기의 CPU, GPU 등에 대해 모종의 이유로 자동으로 성능을 낮추거나 전원을 차단하는 기능만을 한정적으로 일컫는 경우가 많다.
대신 전자기기의 성능 조절이 아닌 일반적인 상황에서의 제어용어 스로틀링은 그냥 스로틀이라고만 적는 경우가 많다. 나무위키 항목 중에서는 풀 스로틀, 전자 제어 스로틀 등이 그 예.
성능을 제멋대로 낮춘다는 점에서 거부감이 들겠지만, 이런 기능이 없을 경우 기기의 수명과 배터리 등에 악영향을 주게 되므로 꼭 필요한 기능이다. 사람으로 치면 격렬한 운동으로 인해 숨이 가빠오거나 근육에 통증을 느끼는 것과 같다. 인간이 이런 것을 느끼고 자동으로 운동량을 줄여 몸을 보호하듯이, 기계도 마찬가지. 특히 발열에 취약한 스마트폰이나 태블릿, 랩탑 등은 필수적으로 스로틀링 기능을 갖추고 있다.
같은 사양의 노트북이 데스크탑에 비해 성능이 떨어지는 이유도 방열성능이 떨어져 그만큼 스로틀링이 빨리 오거나, 부품 보호를 위해 빨리 오게 세팅되어 있기 때문이다. 특히 고성능 게이밍 노트북의 경우 제조사에서 최대한 방열에 신경 쓴 설계를 하는 편임에도 기본적인 발열량 자체가 많기 때문에 팬의 먼지를 제때 제거하지 않거나 서멀을 제때 교체하지 않는 등 관리에 소홀하면 수시로 스로틀링이 걸린다.
보통 스로틀링이라 하면 과열 방지를 위한 기능인 서멀 스로틀링(thermal throttling)을 먼저 생각하지만, 스로틀링을 일으키는 조건에는 발열만 있는 것은 아니다. 배터리 수명과 관련된 스로틀링도 존재한다. 충전속도를 높이거나, 배터리 소모속도 자체를 줄이기 위해 성능 제한을 거는 케이스들이 있다. 심지어 AC어댑터를 연결한 상태에서도 배터리때문에 스로틀링이 걸리는 이해하기 어려운 케이스도 존재한다.
서멀 스로틀링의 경우 섭씨 100도가 기준으로 되어 발생하는 경우가 많으나, 상황이나 환경에 따라 스로틀링이 일어나는 온도에는 차이가 있을 수 있다. 일례로 일부 씽크패드 랩탑은 75도를 기준으로 삼기도 하며, 손에 들고 사용하는 스마트폰은 그 특성상 저온 화상을 입을 위험 때문에 기준선이 절반도 안된다.
공통적으로 화면 밝기나 퍼포먼스가 크게 저하된다.
Windows의 경우 쿨링 팬이 무지막지한 소음을 내며 CPU를 식히려고 열일하게 된다. 그래도 열이 식지 않는다면 Aero나 애니메이션 등의 심미적인 기능이 잠깐동안 꺼진다. 원한다면 설정에 들어가서 쓰로틀링 옵션을 해제할 수 있지만 전원 차단 기능은 해제할 수 없으며, 노트북의 경우 손목에 느껴지는 무지막지한 발열을 감당 못 하게 된다.
스마트폰의 경우 갤럭시를 기준으로 40~45도가 상한선이다. 40도부터 무선 충전이 중지되고, 45도를 넘어가면 경고창을 띄우고 앱이 20초 후에 종료되며, 전원 버튼을 누른 것처럼 폰이 자동으로 홀드된다. 이때부터는 고속 충전이 비활성화되어 5~10W로 제한된 저속 충전만 허용된다. 너무 오랫동안 40도를 유지해도 경고창과 함께 앱이 1분 후에 종료된다. 50도를 넘기면 앱을 킬 수 없게되고 유선 충전도 중단한다. 55도를 넘기면 인터넷 연결을 전부 차단하며, 60도를 넘기면 폰을 10초 후에 강제로 종료한다. 폰이 꺼져있는 상태에서 60도가 넘어간 상태라면 화면에 온도계 모양이 뜨면서 전원을 킬 수 없게 되고, 나중에 정상적으로 부팅하면 온도가 너무 올라가서 꺼졌다면서 알려준다.
서멀 스로틀링의 경우, PC, 노트북 등, 쿨링팬과 히트싱크 구조를 가지고 있는 기기라면 내부의 먼지가 끼어 통풍이 불량해지거나, 쿨러에 도포되어 있는 서멀 그리스가 굳어 열전도 성능이 떨어지게 되는 식으로 방열 성능이 떨어지면 악화된다. 따라서, PC가 고성능을 요구하는 작업을 일정 시간 실행한 이후에 갑자기 급격하게 성능이 저하되거나, 별다른 작업을 하지도 않았는데도 쿨링팬이 굉음을 내며 돌아간다면 이를 의심해보고 쿨링팬, 방열판 등의 먼지 제거와 함께 서멀 그리스 재도포 등의 조치를 하는 것이 좋다.
참고로, 먼지 청소와 서멀 그리스의 재도포가 필요한 시점은 일반적으로 컴퓨터를 사용한 이후로 2~3년 정도 시점이며, 먼지의 경우에는 오래 묵힐 경우 먼지가 굳어져 청소하기 힘들어지므로 자주 해주는 것이 좋다.[2]
데스크탑의 경우, 원래부터 쿨링 성능이 워낙 좋고 구조적으로 여러 옵션까지 추가 가능하기 때문에 오버클럭을 좀 심하게 한다 해도 섭씨 70도를 큰 어려움 없이 유지할 수 있다. 데스크탑에 쓰이는 CPU 쿨러자체가 워낙 크고 아예 3열 이상 수냉쿨러나 녹투아 공랭같은 제품들을 탑재할 수 있는 건 물론 케이스에 팬을 여러 개 달아서 공기순환을 매우 효율적으로 돌릴 수 있다. 고로 특별한 경우가 아닌 이상 오버클럭을 한 상황이라 할지라도 온도가 70~80도 이상으로 올라간다면 어딘가 고장이 있는 것이 아닌가 의심을 해보는 것이 좋다.
서멀 스로틀링의 경우 그리스 이외에도 쿨링팬,히트파이프 자체가 노후화되어 증상이 악화될 수 있으므로 이를 교체하는 것이 해결책이 될 수도 있다. 또는, 기존 방열 부품의 성능 자체가 불충분한 경우 더 방열 성능이 좋은 제품으로 업그레이드할 수도 있다. 데스크탑 PC는 케이스도 방열 대책중의 하나이므로 주의하여 고를 필요가 있다.
배터리 및 전원 관련 스로틀링의 경우 배터리를 교체하고 어댑터도 정격 고용량 제품으로 바꿔주면 개선될 가능성이 있다. 데스크탑용 파워 서플라이가 그렇듯 랩탑용 전원 어댑터도 시간이 지날수록 서서히 성능이 저하된다.
이런 자동 스로틀링 기능을 칩 자체에 완전히 박아서 외부 조절이 전혀 불가능하게 설계하는 경우는 드물고, BIOS나 시스템 소프트웨어 등을 통해 외부에서 제어가 가능한 경우도 있다. 그런데 기기에 내장된 스로틀링 관련 루틴에 버그가 있어 엉뚱한 상황에서 스로틀링이 일어나는 케이스도 있으니, 예기치 않은 상황에서 또는 필요이상으로 심각하게 스로틀링이 발생한다 싶으면 사용하는 기기의 펌웨어나 소프트웨어 업데이트를 시도해보는 것도 한 방법이다.
윈도를 사용하는 유저들의 경우 전원 관리 프로파일을 "최대 성능"으로 고정시키면 스로틀링이 완화되기도 한다.
여기까지 해봐도 해결이 안 되면, 최후의 수단으로 작업실에 에어컨을 빵빵하게 틀어놓고 작업을 하거나 , 그런 효과를 기대할 수 있는 곳으로 직접 이동하여 작업하는 방법도 있기는 하다. (...) 서멀 스로틀링의 경우 이 방법으로 확실하게 개선이 된다. 그야말로 최후의 수단이라고밖에는 할 수 없겠지만 말이다.
또는, 만약 현재 자신이 사용하는 시스템이 이해할 수 없는 스로틀링 문제를 겪고 있고 발열이나 전력사용, 배터리 등의 실질적인 문제가 전혀 없다고 확신하고 있는 경우, 서드파티 툴을 통해 스로틀링을 강제로 해제할 수도 있다. 자세한 것은 이쪽으로.
한편, 설계 단계에서부터 쿨링 구조 및 시스템이 안 좋으면 평범하게 사용해도 스로틀링이 걸리기도 한다. 대표적으로 애플의 일체형 PC 제품들. iMac의 경우 달랑 팬하나로 CPU와 GPU를 냉각하는 구조고 디자인의 한계[4]로 인해 작업 및 게임을 할시 팬이 엄청난 속도로 돌아감에도 불구하고 발열이 감당이 되지 않아 스로틀링이 일어나기도 한다. iMac Pro의 경우 팬이 두 개로 늘어났지만 CPU가 무려 95도까지 치솟아서 워크스테이션답지 않다는 점으로 지적받았다.
바로 이 점때문에, 제조사들이 내부 구조에 조금만 더 신경을 쓰면 충분히 스로틀링 없이 돌릴 수 있었을 기기를 적당히 설계하고 스로틀링에만 의지한다고 좋지 않게 보는 시각도 있다. 특히 냉각팬 소음에 부정적인 모바일 기기에서 흔히 볼 수 있는 문제. 특정 브랜드 랩탑 중에서는 신제품이 신형 플랫폼을 탑재하고 나와서 성능이 전 세대 기종을 압도해야 하는데 오히려 툭하면 걸리는 스로틀링때문에 실속도가 느려지는 케이스마저 나오고 있다.
모바일 기기에 비해 비교적 방열 성능이 우수한 데스크탑 역시 인텔 9세대처럼 CPU 자체가 발열이 심한 경우 100도까지 올라갈 수 있고, 이쪽의 경우도 인텔 제품 자체에 문제가 있다고 봐야 할 것이다.
1. 원 뜻
영어 단어에서 유래한 말로, 원어는 목을 조르는 행위를 말한다. 즉, 인간의 목을 조르는 것도 스로틀링이다. 이 점에서 유래하여 무언가의 출력을 조절하는 뜻도 가지고 있는데, 기계장치에 연결된 액체나 기체가 흐르는 관에 달린 밸브를 조절하는 광경을 생각해보면 적절한 의미 확장인 셈이다.
2. 전자기기의 자동 성능 조절 기능
한국어권에서 '스로틀링'이라는 단어가 사용된 경우, 앞서 소개한 원 뜻에서 후자의 의미, 그중에서도 PC, 노트북, 모바일 기기의 CPU, GPU 등에 대해 모종의 이유로 자동으로 성능을 낮추거나 전원을 차단하는 기능만을 한정적으로 일컫는 경우가 많다.
대신 전자기기의 성능 조절이 아닌 일반적인 상황에서의 제어용어 스로틀링은 그냥 스로틀이라고만 적는 경우가 많다. 나무위키 항목 중에서는 풀 스로틀, 전자 제어 스로틀 등이 그 예.
성능을 제멋대로 낮춘다는 점에서 거부감이 들겠지만, 이런 기능이 없을 경우 기기의 수명과 배터리 등에 악영향을 주게 되므로 꼭 필요한 기능이다. 사람으로 치면 격렬한 운동으로 인해 숨이 가빠오거나 근육에 통증을 느끼는 것과 같다. 인간이 이런 것을 느끼고 자동으로 운동량을 줄여 몸을 보호하듯이, 기계도 마찬가지. 특히 발열에 취약한 스마트폰이나 태블릿, 랩탑 등은 필수적으로 스로틀링 기능을 갖추고 있다.
같은 사양의 노트북이 데스크탑에 비해 성능이 떨어지는 이유도 방열성능이 떨어져 그만큼 스로틀링이 빨리 오거나, 부품 보호를 위해 빨리 오게 세팅되어 있기 때문이다. 특히 고성능 게이밍 노트북의 경우 제조사에서 최대한 방열에 신경 쓴 설계를 하는 편임에도 기본적인 발열량 자체가 많기 때문에 팬의 먼지를 제때 제거하지 않거나 서멀을 제때 교체하지 않는 등 관리에 소홀하면 수시로 스로틀링이 걸린다.
2.1. 발동 조건
보통 스로틀링이라 하면 과열 방지를 위한 기능인 서멀 스로틀링(thermal throttling)을 먼저 생각하지만, 스로틀링을 일으키는 조건에는 발열만 있는 것은 아니다. 배터리 수명과 관련된 스로틀링도 존재한다. 충전속도를 높이거나, 배터리 소모속도 자체를 줄이기 위해 성능 제한을 거는 케이스들이 있다. 심지어 AC어댑터를 연결한 상태에서도 배터리때문에 스로틀링이 걸리는 이해하기 어려운 케이스도 존재한다.
서멀 스로틀링의 경우 섭씨 100도가 기준으로 되어 발생하는 경우가 많으나, 상황이나 환경에 따라 스로틀링이 일어나는 온도에는 차이가 있을 수 있다. 일례로 일부 씽크패드 랩탑은 75도를 기준으로 삼기도 하며, 손에 들고 사용하는 스마트폰은 그 특성상 저온 화상을 입을 위험 때문에 기준선이 절반도 안된다.
2.2. 일어나는 현상
공통적으로 화면 밝기나 퍼포먼스가 크게 저하된다.
Windows의 경우 쿨링 팬이 무지막지한 소음을 내며 CPU를 식히려고 열일하게 된다. 그래도 열이 식지 않는다면 Aero나 애니메이션 등의 심미적인 기능이 잠깐동안 꺼진다. 원한다면 설정에 들어가서 쓰로틀링 옵션을 해제할 수 있지만 전원 차단 기능은 해제할 수 없으며, 노트북의 경우 손목에 느껴지는 무지막지한 발열을 감당 못 하게 된다.
스마트폰의 경우 갤럭시를 기준으로 40~45도가 상한선이다. 40도부터 무선 충전이 중지되고, 45도를 넘어가면 경고창을 띄우고 앱이 20초 후에 종료되며, 전원 버튼을 누른 것처럼 폰이 자동으로 홀드된다. 이때부터는 고속 충전이 비활성화되어 5~10W로 제한된 저속 충전만 허용된다. 너무 오랫동안 40도를 유지해도 경고창과 함께 앱이 1분 후에 종료된다. 50도를 넘기면 앱을 킬 수 없게되고 유선 충전도 중단한다. 55도를 넘기면 인터넷 연결을 전부 차단하며, 60도를 넘기면 폰을 10초 후에 강제로 종료한다. 폰이 꺼져있는 상태에서 60도가 넘어간 상태라면 화면에 온도계 모양이 뜨면서 전원을 킬 수 없게 되고, 나중에 정상적으로 부팅하면 온도가 너무 올라가서 꺼졌다면서 알려준다.
2.3. 대처 및 개선 방법
2.3.1. 청소
서멀 스로틀링의 경우, PC, 노트북 등, 쿨링팬과 히트싱크 구조를 가지고 있는 기기라면 내부의 먼지가 끼어 통풍이 불량해지거나, 쿨러에 도포되어 있는 서멀 그리스가 굳어 열전도 성능이 떨어지게 되는 식으로 방열 성능이 떨어지면 악화된다. 따라서, PC가 고성능을 요구하는 작업을 일정 시간 실행한 이후에 갑자기 급격하게 성능이 저하되거나, 별다른 작업을 하지도 않았는데도 쿨링팬이 굉음을 내며 돌아간다면 이를 의심해보고 쿨링팬, 방열판 등의 먼지 제거와 함께 서멀 그리스 재도포 등의 조치를 하는 것이 좋다.
참고로, 먼지 청소와 서멀 그리스의 재도포가 필요한 시점은 일반적으로 컴퓨터를 사용한 이후로 2~3년 정도 시점이며, 먼지의 경우에는 오래 묵힐 경우 먼지가 굳어져 청소하기 힘들어지므로 자주 해주는 것이 좋다.[2]
데스크탑의 경우, 원래부터 쿨링 성능이 워낙 좋고 구조적으로 여러 옵션까지 추가 가능하기 때문에 오버클럭을 좀 심하게 한다 해도 섭씨 70도를 큰 어려움 없이 유지할 수 있다. 데스크탑에 쓰이는 CPU 쿨러자체가 워낙 크고 아예 3열 이상 수냉쿨러나 녹투아 공랭같은 제품들을 탑재할 수 있는 건 물론 케이스에 팬을 여러 개 달아서 공기순환을 매우 효율적으로 돌릴 수 있다. 고로 특별한 경우가 아닌 이상 오버클럭을 한 상황이라 할지라도 온도가 70~80도 이상으로 올라간다면 어딘가 고장이 있는 것이 아닌가 의심을 해보는 것이 좋다.
2.3.2. 부품 교체[3]
서멀 스로틀링의 경우 그리스 이외에도 쿨링팬,히트파이프 자체가 노후화되어 증상이 악화될 수 있으므로 이를 교체하는 것이 해결책이 될 수도 있다. 또는, 기존 방열 부품의 성능 자체가 불충분한 경우 더 방열 성능이 좋은 제품으로 업그레이드할 수도 있다. 데스크탑 PC는 케이스도 방열 대책중의 하나이므로 주의하여 고를 필요가 있다.
배터리 및 전원 관련 스로틀링의 경우 배터리를 교체하고 어댑터도 정격 고용량 제품으로 바꿔주면 개선될 가능성이 있다. 데스크탑용 파워 서플라이가 그렇듯 랩탑용 전원 어댑터도 시간이 지날수록 서서히 성능이 저하된다.
2.3.3. 관련 설정 및 소프트웨어 업데이트
이런 자동 스로틀링 기능을 칩 자체에 완전히 박아서 외부 조절이 전혀 불가능하게 설계하는 경우는 드물고, BIOS나 시스템 소프트웨어 등을 통해 외부에서 제어가 가능한 경우도 있다. 그런데 기기에 내장된 스로틀링 관련 루틴에 버그가 있어 엉뚱한 상황에서 스로틀링이 일어나는 케이스도 있으니, 예기치 않은 상황에서 또는 필요이상으로 심각하게 스로틀링이 발생한다 싶으면 사용하는 기기의 펌웨어나 소프트웨어 업데이트를 시도해보는 것도 한 방법이다.
윈도를 사용하는 유저들의 경우 전원 관리 프로파일을 "최대 성능"으로 고정시키면 스로틀링이 완화되기도 한다.
2.3.4. 최후의 수단
여기까지 해봐도 해결이 안 되면, 최후의 수단으로 작업실에 에어컨을 빵빵하게 틀어놓고 작업을 하거나 , 그런 효과를 기대할 수 있는 곳으로 직접 이동하여 작업하는 방법도 있기는 하다. (...) 서멀 스로틀링의 경우 이 방법으로 확실하게 개선이 된다. 그야말로 최후의 수단이라고밖에는 할 수 없겠지만 말이다.
또는, 만약 현재 자신이 사용하는 시스템이 이해할 수 없는 스로틀링 문제를 겪고 있고 발열이나 전력사용, 배터리 등의 실질적인 문제가 전혀 없다고 확신하고 있는 경우, 서드파티 툴을 통해 스로틀링을 강제로 해제할 수도 있다. 자세한 것은 이쪽으로.
2.4. 설계상의 문제로 인한 스로틀링
한편, 설계 단계에서부터 쿨링 구조 및 시스템이 안 좋으면 평범하게 사용해도 스로틀링이 걸리기도 한다. 대표적으로 애플의 일체형 PC 제품들. iMac의 경우 달랑 팬하나로 CPU와 GPU를 냉각하는 구조고 디자인의 한계[4]로 인해 작업 및 게임을 할시 팬이 엄청난 속도로 돌아감에도 불구하고 발열이 감당이 되지 않아 스로틀링이 일어나기도 한다. iMac Pro의 경우 팬이 두 개로 늘어났지만 CPU가 무려 95도까지 치솟아서 워크스테이션답지 않다는 점으로 지적받았다.
바로 이 점때문에, 제조사들이 내부 구조에 조금만 더 신경을 쓰면 충분히 스로틀링 없이 돌릴 수 있었을 기기를 적당히 설계하고 스로틀링에만 의지한다고 좋지 않게 보는 시각도 있다. 특히 냉각팬 소음에 부정적인 모바일 기기에서 흔히 볼 수 있는 문제. 특정 브랜드 랩탑 중에서는 신제품이 신형 플랫폼을 탑재하고 나와서 성능이 전 세대 기종을 압도해야 하는데 오히려 툭하면 걸리는 스로틀링때문에 실속도가 느려지는 케이스마저 나오고 있다.
모바일 기기에 비해 비교적 방열 성능이 우수한 데스크탑 역시 인텔 9세대처럼 CPU 자체가 발열이 심한 경우 100도까지 올라갈 수 있고, 이쪽의 경우도 인텔 제품 자체에 문제가 있다고 봐야 할 것이다.
2.5. 관련 항목
- 배터리 게이트: 일부 iPhone 기종이 스로틀링 문제로 구설을 겪은 바 있다. 심지어 구형 제품을 일부러 느리게 만들어서 신제품을 팔아먹으려는 꼼수가 아닌가 하는 합리적인 의심까지 있었지만 그정도 수준의 증거까지는 발견된 바 없다. 이는 애플의 대표적 흑역사 중 하나로 남았다. [5]
[1] 주로 데스크탑PC및 확장성이 좋은 노트북만 포함되는 문단이다.[2] 이 2~3년의 주기는 공교롭게도 보통의 이사 주기와 비슷한데 서멀그리스가 굳은 상태에서 이사과정(운반)에서의 진동으로 쿨러의 밀착이 느슨해지고 안정(?)되게 붙어있던 먼지뭉치가 떠돌아다니는 관계로 이사 직후 컴퓨터가 느려지던가 제대로 동작 안하는 사례가 많다. [3] 주로 데스크탑PC및 확장성이 좋은 노트북만 포함되는 문단이다.[4] 본체 부품으로도 열이 많이 나는 상황에서 그에 못지 않게 뜨거운 LCD가 달라붙어 있다![5] 애플은 1970년대 8비트 시절부터 유난히 쿨링에 신경을 안 썼다. 대표적으로 애플 III.