전성비
電性比
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가성비(성능/가격 비)와 발생 배경이 비슷한 단어로, 컴퓨터, 스마트폰 등의 전자기기에서의 성능/소비전력 비를 나타내는 단어이다.
대기업, 인터넷 데이터 센터 및 국가 단위 컴퓨터 사용자들은 슈퍼컴퓨터와 서버 사용 때문에 전성비에 민감하다. 슈퍼컴퓨터나 기업용 서버는 높은 전력 소모로 인한 발열이 무지막지하게 심해서 이를 식혀주기 위한 전용 쿨링 시스템이 24시간 돌아가야 한다. 쿨러에 이상이 생기면 곧바로 기기와 데이터가 타 버린다. 이 때문에 전기요금이 엄청나다. 과거 기상청이 보유했던 슈퍼컴퓨터는 '''월 3억'''의 전기료를 납부했다. 이러한 이유로 어느정도 자연적으로 냉각이 되는 혹한지에 서버를 설치한 회사도 있을 정도다.
휴대용 기기에서의 높은 전성비는 '''긴 배터리 사용시간''' 및 낮은 발열량과 직결되어 있다. 제품을 구매하는 과정에서 필수적으로 고려해야 할 요소 중 하나이다.
스마트폰이 널리 보급된 이후, 일반 사용자에게도 전성비의 중요성이 많이 알려지게 되었다. 성능이 좋다고 하더라도 높은 전력소모로 인해 하루를 못 버티고 배터리가 바닥나면 전화기로서의 본 임무를 완수할 수 없다. 고로 스마트폰 제조사들은 높은 성능과 더불어서 긴 배터리 사용시간을 위한 설계에 큰 노력을 기울인다.
가정에서 NAS나[1] 베어본 서버[2]를 돌릴 때 일반 데스크톱을 쓰지 않는 것도 같은 이유이다. 일반 데스크톱을 쓸 경우 발열 및 쿨링으로 인한 전기료를 버틸 수가 없기 때문.
2017년부터는 채굴기도 이에 가세했다. 가상화폐의 채굴 원가는 곧 전기요금이다. 가능한 한 전기를 적게 쓰면서 좋은 성능을 내야 돈을 벌 수 있는 것이다.
결론적으로, 제품을 선택할 때에 전성비가 중요한 고려 요소가 되는 경우는 슈퍼컴퓨터처럼, 매우 큰 전력을 소모하거나, 서버처럼 24시간 작동해야 할 경우, 스마트폰 및 노트북과 같은 배터리를 사용하는 모바일 기기의 경우, 그리고 상습적인 누진구간을 초과한 전력 사용으로 높은 전기료가 부담스러울 때이다. 누진 구간 이내의 전력을 사용하는 일반 사용자가 전성비 때문에 더 비싼 최신 제품을 선택한다면 그것은 또 다른 낭비가 될 수 있으므로 유의하여야 한다.
그리고 전성비가 나쁜 제품은 당연히 발열도 더 잘되는데, 발열이 심하면 쿨링에 더 많이 신경을 써야 하고, 그렇지 않으면 쓰로틀링으로 인한 성능 저하를 감수해야 한다. 심한 발열이 있는 그래픽카드는 냉납현상을 일으켜 수명이 짧다. 그러므로 일반인들도 전성비가 너무 안좋은 제품은 피하는게 좋다.
클럭 상승을 통해서 이루어 왔던 전통적인 컴퓨터 CPU의 성능 개선 방법은, 펜티엄 4 프레스캇시기에 이르러 심각할 정도의 전력 소모 증가 및 높은 발열을 동반하였다. 프레스캇의 높은 전력 소모 및 높은 발열에 지친 컴퓨터 사용자들과 CPU 업계는 이전까지 추구해왔던 무조건적인 고성능의 CPU가 아닌 높은 전력 효율을 가진 CPU를 추구하게 되었다.
2007년 전후에 나온 CPU는 전원 관리 기능(EIST, 쿨앤콰이어트 등) 때문에 '''수시로 클럭이 변동된다.''' 물론 전력절감을 위해 줄이는 것이지, 작업때문에 바쁠 시 최대 정적 클럭이 본래 성능이 된다는건 똑같다. CPU-Z 등을 켜 놓고 평상시와 최다 작업시의 클럭을 비교해 보면 큰 차이가 있음을 알 수 있다.
대개 CPU의 공정이 작을수록 전성비가 증가하는 경향이 있다.
비대칭 멀티코어 프로세서 설계 지침인 ARM big.LITTLE 솔루션이 나온 이유도 스마트폰의 고성능화에 따른 고전력 소모, 전성비 저하에 대응하기 위함이다. 이 측면에서 최악을 보여준 것이 '''스냅드래곤 810'''와 대다수의 애플AP[3] 이다.
노트북 및 윈도우 태블릿의 경우, 2013년 2월 출시된 서피스 프로 1와 2015년 10월 출시된 서피스 프로 4를 비교해 보자. 서피스 프로 1에서 사용된 인텔 3세대 i5 3317U CPU는 TDP가 17W인데, 서피스 프로 4 중급형 모델에서 사용된 인텔 6세대 i5 6300U는 TDP가 15W이며[4], 수행 작업에 따라 3317U 대비 최대 1.5배의 성능을 발휘한다. 해당 CPU들의 공정은 22nm와 14nm. 2코어 4스레드 구성은 같지만, 동작 클럭도 6300U 쪽이 훨씬 높게 가져간다. (기본 1.7GHz / 최대 2.6GHz, 기본 2.4GHz / 최대 3.0GHz)
성능향상의 한계점이 가까워지며 성능향상이 더뎌지는 시점에 이른 지금은 전성비=성능으로 이어지는 중요 요소가 되었다. 현실적인 문제로 인하여 그래픽카드의 전력소모 한계점은 보조전원과 쿨링시스템의 결합으로 수냉시스템이 아니라면 250~300w 사이에서 머무르게 되는데 전성비가 나쁘다면 더 이상 고성능을 내기 어렵기 때문. 2017년 출시된 AMD의 베가 시리즈가 이 부분의 단적인 예. 경쟁사 대비 1년 3개월 가량 늦게 출시되고도 경쟁사는 커녕 자사 전세대보다도 개선된 것 없는 전성비로 성능 경쟁에서 참패했다. Vega 64의 경우 피크 375W라는 충격적인 전력소모를 보여주면서도 끽해야 200W언저리에서 노는 GTX1080과 엎치락 뒤치락 소폭 열세인 성능에 tdp 275W인 Gtx1080ti와는 아예 한체급 이상 성능열세.
그런데 RTX 30시리즈 들어 전성비 개선 만으로 고성능 제품을 출시하는 것이 어려워진 것인지, 어마어마한 전력을 소모하는 그래픽카드가 연달아 발매되었다. 3080의 경우 레퍼런스 기반 모델들이 최대 320w라는 엄청난 전력 소모를 보여주며, 비레퍼런스 기판 모델의 경우 최대 370w의 전력을 소모하는 제품까지 출시되었다. 따로 전력제한을 해제할경우 450w 이상 소모하는 경우도 존재한다. 피크전력이 아니라 최대전력임에 유의해야한다. 피크전력은 모델에 따라 600w에 육박하거나 700w를 넘기는 경악할만한 수치가 나오는 경우도 있다. 3080이 이러한데 최상위 라인업인 3090이 어떠할지는...
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1. 개요
가성비(성능/가격 비)와 발생 배경이 비슷한 단어로, 컴퓨터, 스마트폰 등의 전자기기에서의 성능/소비전력 비를 나타내는 단어이다.
대기업, 인터넷 데이터 센터 및 국가 단위 컴퓨터 사용자들은 슈퍼컴퓨터와 서버 사용 때문에 전성비에 민감하다. 슈퍼컴퓨터나 기업용 서버는 높은 전력 소모로 인한 발열이 무지막지하게 심해서 이를 식혀주기 위한 전용 쿨링 시스템이 24시간 돌아가야 한다. 쿨러에 이상이 생기면 곧바로 기기와 데이터가 타 버린다. 이 때문에 전기요금이 엄청나다. 과거 기상청이 보유했던 슈퍼컴퓨터는 '''월 3억'''의 전기료를 납부했다. 이러한 이유로 어느정도 자연적으로 냉각이 되는 혹한지에 서버를 설치한 회사도 있을 정도다.
휴대용 기기에서의 높은 전성비는 '''긴 배터리 사용시간''' 및 낮은 발열량과 직결되어 있다. 제품을 구매하는 과정에서 필수적으로 고려해야 할 요소 중 하나이다.
스마트폰이 널리 보급된 이후, 일반 사용자에게도 전성비의 중요성이 많이 알려지게 되었다. 성능이 좋다고 하더라도 높은 전력소모로 인해 하루를 못 버티고 배터리가 바닥나면 전화기로서의 본 임무를 완수할 수 없다. 고로 스마트폰 제조사들은 높은 성능과 더불어서 긴 배터리 사용시간을 위한 설계에 큰 노력을 기울인다.
가정에서 NAS나[1] 베어본 서버[2]를 돌릴 때 일반 데스크톱을 쓰지 않는 것도 같은 이유이다. 일반 데스크톱을 쓸 경우 발열 및 쿨링으로 인한 전기료를 버틸 수가 없기 때문.
2017년부터는 채굴기도 이에 가세했다. 가상화폐의 채굴 원가는 곧 전기요금이다. 가능한 한 전기를 적게 쓰면서 좋은 성능을 내야 돈을 벌 수 있는 것이다.
결론적으로, 제품을 선택할 때에 전성비가 중요한 고려 요소가 되는 경우는 슈퍼컴퓨터처럼, 매우 큰 전력을 소모하거나, 서버처럼 24시간 작동해야 할 경우, 스마트폰 및 노트북과 같은 배터리를 사용하는 모바일 기기의 경우, 그리고 상습적인 누진구간을 초과한 전력 사용으로 높은 전기료가 부담스러울 때이다. 누진 구간 이내의 전력을 사용하는 일반 사용자가 전성비 때문에 더 비싼 최신 제품을 선택한다면 그것은 또 다른 낭비가 될 수 있으므로 유의하여야 한다.
그리고 전성비가 나쁜 제품은 당연히 발열도 더 잘되는데, 발열이 심하면 쿨링에 더 많이 신경을 써야 하고, 그렇지 않으면 쓰로틀링으로 인한 성능 저하를 감수해야 한다. 심한 발열이 있는 그래픽카드는 냉납현상을 일으켜 수명이 짧다. 그러므로 일반인들도 전성비가 너무 안좋은 제품은 피하는게 좋다.
2. CPU
클럭 상승을 통해서 이루어 왔던 전통적인 컴퓨터 CPU의 성능 개선 방법은, 펜티엄 4 프레스캇시기에 이르러 심각할 정도의 전력 소모 증가 및 높은 발열을 동반하였다. 프레스캇의 높은 전력 소모 및 높은 발열에 지친 컴퓨터 사용자들과 CPU 업계는 이전까지 추구해왔던 무조건적인 고성능의 CPU가 아닌 높은 전력 효율을 가진 CPU를 추구하게 되었다.
2007년 전후에 나온 CPU는 전원 관리 기능(EIST, 쿨앤콰이어트 등) 때문에 '''수시로 클럭이 변동된다.''' 물론 전력절감을 위해 줄이는 것이지, 작업때문에 바쁠 시 최대 정적 클럭이 본래 성능이 된다는건 똑같다. CPU-Z 등을 켜 놓고 평상시와 최다 작업시의 클럭을 비교해 보면 큰 차이가 있음을 알 수 있다.
대개 CPU의 공정이 작을수록 전성비가 증가하는 경향이 있다.
비대칭 멀티코어 프로세서 설계 지침인 ARM big.LITTLE 솔루션이 나온 이유도 스마트폰의 고성능화에 따른 고전력 소모, 전성비 저하에 대응하기 위함이다. 이 측면에서 최악을 보여준 것이 '''스냅드래곤 810'''와 대다수의 애플AP[3] 이다.
노트북 및 윈도우 태블릿의 경우, 2013년 2월 출시된 서피스 프로 1와 2015년 10월 출시된 서피스 프로 4를 비교해 보자. 서피스 프로 1에서 사용된 인텔 3세대 i5 3317U CPU는 TDP가 17W인데, 서피스 프로 4 중급형 모델에서 사용된 인텔 6세대 i5 6300U는 TDP가 15W이며[4], 수행 작업에 따라 3317U 대비 최대 1.5배의 성능을 발휘한다. 해당 CPU들의 공정은 22nm와 14nm. 2코어 4스레드 구성은 같지만, 동작 클럭도 6300U 쪽이 훨씬 높게 가져간다. (기본 1.7GHz / 최대 2.6GHz, 기본 2.4GHz / 최대 3.0GHz)
3. 그래픽카드
성능향상의 한계점이 가까워지며 성능향상이 더뎌지는 시점에 이른 지금은 전성비=성능으로 이어지는 중요 요소가 되었다. 현실적인 문제로 인하여 그래픽카드의 전력소모 한계점은 보조전원과 쿨링시스템의 결합으로 수냉시스템이 아니라면 250~300w 사이에서 머무르게 되는데 전성비가 나쁘다면 더 이상 고성능을 내기 어렵기 때문. 2017년 출시된 AMD의 베가 시리즈가 이 부분의 단적인 예. 경쟁사 대비 1년 3개월 가량 늦게 출시되고도 경쟁사는 커녕 자사 전세대보다도 개선된 것 없는 전성비로 성능 경쟁에서 참패했다. Vega 64의 경우 피크 375W라는 충격적인 전력소모를 보여주면서도 끽해야 200W언저리에서 노는 GTX1080과 엎치락 뒤치락 소폭 열세인 성능에 tdp 275W인 Gtx1080ti와는 아예 한체급 이상 성능열세.
그런데 RTX 30시리즈 들어 전성비 개선 만으로 고성능 제품을 출시하는 것이 어려워진 것인지, 어마어마한 전력을 소모하는 그래픽카드가 연달아 발매되었다. 3080의 경우 레퍼런스 기반 모델들이 최대 320w라는 엄청난 전력 소모를 보여주며, 비레퍼런스 기판 모델의 경우 최대 370w의 전력을 소모하는 제품까지 출시되었다. 따로 전력제한을 해제할경우 450w 이상 소모하는 경우도 존재한다. 피크전력이 아니라 최대전력임에 유의해야한다. 피크전력은 모델에 따라 600w에 육박하거나 700w를 넘기는 경악할만한 수치가 나오는 경우도 있다. 3080이 이러한데 최상위 라인업인 3090이 어떠할지는...
4. 기타
- 에어컨이나 냉장고 같이 히트펌프를 사용하는 기기들에는 전성비와 비슷한 의미로 COP라는 것을 쓴다. COP=냉난방능력/전력 임으로 전성비의 정의와도 완전히 일치한다. IPLV라는 것도 있는데 이것은 촤근에 대중화된 인버터 에어컨 같이 출력 조정이 가능한 냉난방 기기의 경우 출력에 따라 COP가 달라지기 때문에 최대 출력 기준으로 측정된 COP를 실생활에서 사용하기는 좋지 않아 출력 비율에 따른 COP의 평균을 나타낸 값인 IPLV를 사용하는 것이다.
[1] ARM을 사용[2] 인텔 아톰 시리즈 및 인텔 셀러론 시리즈 사용[3] 애플의경우 전성비는 깡그리무시했지만 엄청난성능과 배터리최적화로 해결했다.[4] TDP 문서에서 서술되어 있듯, TDP 수치 자체가 실 전력 소모량과 직결되지는 않는다. 본문에서 비교하는 두 CPU의 경우에도 실제 전력 소모 차이는 2W보다 더 크다.