RTX 4090이 마침내 그 상대를 만났습니다.

RTX 4090은 괴물 그래픽 카드입니다. 트리플 슬롯 크기와 600와트 이상을 전달할 수 있는 두꺼운 전원 케이블로 표준 크기 PC 케이스에도 계속해서 도전하고 있습니다. 나는 반격하고 싶었습니다. 나는 궁극의 소형 폼 팩터 게임 경험을 위해 가능한 가장 작은 케이스에 구입할 수 있는 가장 큰 GPU를 넣고 싶었고, 그것이 바로 제가 한 일입니다.

많은 문제가 없지는 않지만, 저는 10.4리터 PC 케이스에 RTX 4090을 넣고 실행하고 있습니다. 맥락상 Hyte Y40 과 같은 미드타워도 50리터입니다. 많은 계획과 많은 수정, 약간의 노력이 필요했지만 제가 항상 꿈꿔 왔던 소형 폼 팩터 PC가 여기에 있습니다. 내가 한 방법은 다음과 같습니다.

빌드를 만나보세요

저는 이 PC를 게임용으로 만들었습니다. 물론 RTX 4090이 있지만 AMD의 Ryzen 7 7800X3D 도 있습니다. 그것은 중요한 구성 요소입니다. GPU를 mini-ITX 케이스 에 장착하는 것은 어렵지 않지만, 강력한 CPU를 사용하면 그렇게 하는 것이 어렵습니다. 하지만 이에 앞서 빌드는 다음과 같습니다.

• GPU: 엔비디아 RTX 4090 파운더스 에디션
• CPU: AMD 라이젠 7 7800X3D
• CPU 쿨러: ID-Cooling IS-55
• CPU 브래킷: Thermalright ASF-Black
• RAM: 32GB PNY XLR-8 DDR5-6200
• 마더보드: Gigabyte B650i Aorus Ultra
• 전원 공급 장치: 쿨러 마스터 V850
• 스토리지: 삼성 980 Pro 1TB , Crucial MX500 2TB
• 케이스: 프랙탈 테라(옥)

이것이 이 빌드가 가능한 유일한 이유이기 때문에 맨 아래부터 시작해야 합니다. Fractal Terra는 아름다운 소형 폼 팩터 케이스이지만 매우 독특합니다. Lian Li A4-H20과 유사하게 Terra에는 그래픽 카드 용 챔버와 나머지 빌드용 챔버가 포함되어 있습니다. 이렇게 구성 요소를 분리하는 것이 내부 척추의 양쪽에 구성 요소를 부착하여 이 작은 케이스 안에 모든 것을 넣을 수 있는 유일한 방법입니다.

그러나 Terra의 척추는 조정 가능합니다. CPU 쿨러를 위한 더 많은 공간이나 GPU 정리를 위한 더 많은 공간을 확보할 수 있습니다. RTX 4090을 장착하기 위해 GPU 여유 공간을 최대로 늘려야 했는데, 그래도 공간이 거의 부족했습니다. Terra의 측면 패널 모서리에 있는 클립이 실제로 RTX 4090의 가장자리에 걸립니다. 측면 패널이 제대로 닫히도록 하려면 케이스를 비틀어야 합니다.

그건 GPU가 해결한 것이지만, 언급했듯이 여기서는 CPU가 중요한 역할을 합니다. 작은 CPU 쿨러가 많이 있지만 대부분은 ID-Cooling IS-55를 제외하고 Ryzen 7 7800X3D를 처리할 수 없습니다. Founder's Edition RTX 4090과 이 CPU 쿨러를 사용하면 측면 패널을 닫을 수 있는 여유 공간이 몇 밀리미터에 불과합니다. 기본적으로 케이블 관리를 위한 공간이 전혀 남지 않을 정도로 매우 딱 맞습니다. PC 내부 공간을 낭비하지 않았습니다. 또한 CPU 쿨러를 제대로 장착하기 위해 로우 프로파일 PNY XLR-8 메모리를 사용해야 했습니다.

빌드가 함께 작동하고 있지만 돌아갈 수 있다면 다르게 작업할 것입니다. Gigabyte B650i Aorus Ultra는 나쁜 선택이었습니다. 이는 쿨러를 방해하고 CPU에 단단히 고정되지 않습니다. 쿨러를 뒤집어서 Terra에 간신히 밀어넣을 수 있었지만 분명히 이것은 빌드가 진행되는 방식이 아닙니다. Asus ROG Strix B650E-i와 MSI MPG B650I Edge는 모두 여유 문제 없이 작동하는 것 같습니다.

마지막 메모는 Thermalright ASF-Black 브래킷입니다. Intel의 최신 CPU에 대해 이러한 유형의 굽힘 방지 브래킷을 본 적이 있을 것입니다. Ryzen 7 7800X3D를 사용하면 구부러질 염려가 없지만 이러한 유형의 브래킷을 사용하면 온도를 몇도 정도 낮출 수 있는 것 같습니다. CPU 쿨러를 위한 공간이 제한되어 있고 브래킷 가격이 약 8달러라는 점을 고려하면 나쁠 것은 없다고 생각했습니다.

이것이 함께 만들어진 빌드이고 잘 작동하고 있습니다(지금 이 글을 쓰고 있습니다). 그러나 문제는 모든 것이 적합할지 여부가 아닙니다. 나는 그것이 맞을 것이라는 것을 알았습니다. 특히 열과 발열과 관련하여 이 빌드가 실제로 작동하는 방식입니다.

곡선 최적화

나는 작은 폼 팩터 구축이라는 아이디어에 어긋나는 시끄러운 게임용 PC를 싫어합니다. 더 나아가, 나는 사무실(개조된 차고)을 가열할 뿐만 아니라 더 많은 팬 소음을 발생시키는 뜨거운 게임용 PC를 싫어합니다. 그리고 처음부터 이 빌드에는 문제가 있었습니다.

RTX 4090은 괜찮았는데 CPU 팬 소음이 크고 뜨거웠습니다. 유휴 상태에서는 온도가 때때로 섭씨 70도 이상으로 올라가는 경우가 있었고, 게임에서는 온도 한계가 89도에 달하는 경우도 있었습니다. 소음은 더 심해 유휴 상태에서는 최대 50dB까지 올라가고 때로는 시끄러운 환경에서는 최대 60dB까지 올라갑니다. 아래에서 유휴 상태와 Diablo IV를 플레이하는 동안 15분 미만 동안 상황이 어떻게 진행되었는지 확인할 수 있습니다.

이것은 제가 최적화에 중점을 둔 CPU에 있었습니다. RTX 4090은 완전히 괜찮았습니다. 유휴 상태에서는 약 35도까지 내려갈 것이며, 풀로드 상태에서 65도 이상으로 올라가는 것을 본 적이 없습니다. 저는 Nvidia의 괴물 GPU를 시원하게 유지하기 위해 할 일이 전혀 없었습니다.

CPU를 위한 솔루션은? 언더볼팅 . 언더볼팅은 프로세서를 더 낮은 속도로 실행하는 것이 아닙니다. 실제로는 정반대입니다. 아이디어는 CPU를 오버클럭 하되 주파수를 제한하는 것입니다. CPU에 더 높은 클럭 속도로 실행하도록 지시하지만 해당 클럭 속도에 도달하지 못하도록 제한하면 전체 전압 곡선이 위로 이동합니다. 이는 CPU가 더 낮은 전압에서 정상적인 부스트 클럭 속도에 도달한다는 것을 의미합니다. 예를 들어, 프로세서가 1.2V에서 5.2GHz에 도달할 수 있다면 동일한 전압에서 5.4GHz에 도달하도록 오버클럭할 수 있습니다. 이를 적용하면 더 낮은 전압에서 원래의 5.2GHz에 도달하게 됩니다.

이는 특히 AMD CPU를 사용하여 실제로 수행하기 매우 간단한 작업에 대한 기술적 설명입니다. 마더보드의 BIOS 내에서 또는 Ryzen Master 유틸리티와 함께 ​​Curve Optimizer를 사용하여 음수 오프셋을 생성할 수 있습니다. 기본적으로 주어진 클럭 속도와 전압에 대해 전압을 일정량만큼 낮추게 됩니다. AMD에서는 오프셋을 최대 -30까지 설정할 수 있지만 모든 칩이 해당 수준에 도달할 수 있는 것은 아닙니다. 내 Ryzen 7 7800X3D의 경우 -20의 오프셋이 안정적인 것으로 나타났습니다.

오프셋을 설정한 후 다음 단계는 클럭 속도, 온도, 전력 등 일종의 한도를 설정하는 것입니다. Ryzen 7 7800X3D의 정격 전력은 120W이지만 그 수준에 도달하는 경우는 거의 없습니다. Cinebench를 완전히 로드한 경우에도 프로세서는 90W를 넘지 않았으며 게임에서는 50W를 넘는 경우가 거의 없었습니다. 여기서는 완전히 별도의 논의가 있지만 전력 제한은 70W로 결정했습니다. 칩에서 50W를 줄이는 것처럼 들리지만 실제로는 그렇지 않습니다.

이 작업에는 약간의 시행착오가 필요했으며, 언더볼팅을 계획하는 경우에도 약간 앞뒤로 이동해야 합니다. 하지만 전체 Cinebench 로드에서 발생한 엄청난 차이를 확인할 수 있습니다. 나는 실제로 열 조절이 아닌 프로세서로 인해 클럭 속도를 약간 높이고 최대 온도를 10도 낮추는 데 성공했습니다. 그로 인해 성능이 1% 저하되었는데, 이는 강조할 가치가 충분하지 않습니다.

한 단계 더 나아가

CPU는 극복해야 할 가장 큰 장애물이었지만, 더 최적화하고 싶었습니다. 그것은 내가 생각했던 것보다 덜 유용했던 RTX 4090을 언더볼팅하는 것부터 시작되었습니다. 부스트 클럭 속도로 2,775MHz를 목표로 1.05V에서 0.945V까지의 전압을 사용하여 95밀리볼트를 줄였습니다. RTX 4090의 부스트 클럭 속도는 기술적으로 약 2,500MHz이지만 범위는 상당히 넓습니다. 풀로드 시 2,775MHz로 고정된 카드를 발견했습니다.

Cinebench R24의 GPU 벤치마크에서 언더볼트가 어떻게 진행되었는지 확인할 수 있습니다. 거의 동일한 점수를 유지하면서 힘과 온도의 털을 면도했지만 이것이 큰 변화라고는 말할 수 없습니다. 10분 동안 Cinebench를 실행하면 차이를 볼 수 있지만, 더 긴 게임 플레이 세션에서는 의미 있는 차이를 발견하지 못했습니다. 그래도 기술적으로는 이게 더 좋고, 성능도 떨어지지 않아서 언더볼트를 켜놓고 있습니다.

거기에서 나는 적절한 팬 곡선에 노력을 집중하여 PC에서 나오는 소음을 방지하려고 노력했습니다. 팬이 최대 부하로 작동하는 것은 기쁘지만 PC에 큰 부담이 없을 때는 조용하게 유지하는 것을 선호합니다. 더 높은 온도에서 실행해야 하는 경우에도 마찬가지입니다.

작업에는 Fan Control 을 사용했습니다. 적절한 팬 곡선 설정 에 대해 이전에 글을 썼지만 언더볼팅과 마찬가지로 시행착오를 거치는 과정입니다. 언더볼트 후 유휴 온도를 확인하면서 해당 영역 주변의 팬 속도를 낮게 유지하도록 곡선을 설정하여 더 까다로운 것으로 전환할 때까지 팬 속도가 올라가지 않도록 했습니다. 나는 여전히 CPU에 대한 곡선을 조정하고 있지만 현재 위치에 매우 만족합니다.

CPU와 GPU를 언더볼팅하고 적절한 팬 곡선을 설정한 후 15분 동안 유휴 상태와 Diablo IV를 플레이한 결과는 다음과 같습니다.

엄청난 개선입니다. 이전에 비해 온도가 많이 낮아졌고, 소음도 크게 줄었습니다(특히 게임을 할 때). 유휴 온도가 완전히 만족스럽지 않아서 앞으로는 팬 곡선에 맞춰 소음과 온도의 균형을 맞추도록 노력하겠습니다. 하지만 PC의 위치와 비교하면 이는 엄청난 개선입니다.

이 PC를 만든 이후로 저는 이렇게 작은 상자에 얼마나 많은 하드웨어를 담을 수 있는지 경외감을 느끼며 계속 살펴보았습니다. 특히 소음과 열로 인해 표준 미드타워에서 소형 폼 팩터 케이스로 전환되는 과정이었습니다. 하지만 언더볼팅으로 손을 더럽힌 후에는 PC의 최종 위치에 만족합니다.

전력을 전혀 희생하지 않고도 책상 공간을 엄청나게 절약할 수 있습니다. 이는 현재 구축할 수 있는 최고급 게임용 PC에 불과하지만 게임 콘솔보다 공간을 덜 차지합니다. 저는 제가 소형 폼 팩터 PC에 크게 관심이 있다고 생각한 적이 없지만 RTX 4090을 Fractal Terra로 옮긴 후 전환했을 수도 있습니다.