CPU 교체와 상단팬 장착

CPU를 3600X에서 5800X로 교체하고, CPU 쿨러도 AMD 기쿨에서 3RSYS Socoool RC1800로 교체했다. 성능은 충분히 만족스러웠지만, 쿨링 시스템과 성능이 밀접한 관계에 있는 5800X의 특성상 그 동안 비워둔 상단 팬을 장착하기로 했다.

케이스는 앱코 SUITMASTER 830G, 메인보드는 B550-UNIFY다. CPU는 5800X, 그래픽카드는 RX6800이다. 케이스는 기본적으로 전면 흡기팬 3개, 후면 배기팬 1개가 제공된다.

이번에 3RSYS의 Socoool BLAIDD 12 ARGB 3개를 구매해서 사진처럼 상단에 설치했다. 설치 과정에서 상단팬 배치에 따라 내부 온도 변화가 어떻게 이루어지는지 확인했다.

상단팬 배치에 따른 내부 온도변화

데스크탑 설치 환경

데스크탑은 책상 아래에 설치되어 있다. 뒷 공간이 엄청 넓지는 않지만, 공기가 빠져나가기에 충분한 수준이다. 현재 겨울이지만, 보일러 온도를 일정하게 유지하여 최대한 테스트 환경에 변화가 없도록 했다.

테스트는 OCCT 전원 부하를 진행했다. 전원 부하는 CPU는 클럭이 일정하게 유지(CPU클럭은 유동치기 때문에 플러스 마이너스 50 정도 감안)되고 GPU는 온도가 일정하게 유지되면 멈췄다. 최초 테스트시 30분, 이후에는 10~20분 정도가 소요되었다.

0. 상단팬을 설치하지 않은 경우

먼저 상단팬을 설치하지 않은 경우다. OCCT로 30분 테스트를 한 상태의 내부 온도변화다.

• CPU 클럭: 4,175MHz
• GPU 온도
  • GPU Temperature: 67.00°C
  • GPU Memory Junction Temperature: 86.00°C
  • GPU VR VDDC Temperature: 101.55°C
  • GPU Hot Spot Temperature: 91.00°C
  • GPU VR SoC Temperature: 90.00°C
• 메인보드 온도
  • CPU: 90.00°C
  • System: 55.00°C
  • MOS: 61.50°C
  • Chipset: 53.50°C
  • CPU Socket: 67.50°C
  • PCIE_1: 54.00°C
  • T15: 61.50°C

시간이 지날수록 내부 온도 상승으로 CPU 클럭이 하락했다. 결국 4,200 전후에서 유지되는 모습을 보였다. GPU 온도는 67도를 거의 일정하게 유지했다. 메인보드 온도는 참고로 확인하기를 바란다.

1. 상단에 배기팬 1개(후면)를 설치한 경우

케이스는 상단에 3개의 120mm 팬을 설치할 수 있다. 상단 후면에 배기팬 1개만 설치한 경우(중앙과 앞부분은 비운 상태)를 테스트했다.

• CPU 클럭: 4,340MHz
• GPU 온도
  • GPU Temperature: 66.00°C
  • GPU Memory Junction Temperature: 85.75°C
  • GPU VR VDDC Temperature: 100.84°C
  • GPU Hot Spot Temperature: 88.00°C
  • GPU VR SoC Temperature: 89.00°C
• 메인보드 온도
  • CPU: 90.00°C
  • System: 52.00°C
  • MOS: 58.00°C
  • Chipset: 52.50°C
  • CPU Socket: 65.50°C
  • PCIE_1: 51.50°C
  • T15: 58.00°C

상단 후면에 배기팬 1개만 설치한 경우에도 CPU 클럭은 상승하고, 전반적인 온도는 모두 내려간 것을 확인할 수 있다. 특히 메인보드 쪽에서 온도 감소가 상당했는데, 기존 후면 배기팬 1개로는 배기가 원활하게 이루어지지 않았다는 것을 확인할 수 있었다.

2. 상단에 배기팬 2개(후면, 중앙)를 설치한 경우

이번에는 상단 중앙에 배기팬을 추가했다.

• CPU 클럭: 4,328Hz
• GPU 온도
  • GPU Temperature: 66.00°C
  • GPU Memory Junction Temperature: 84.00°C
  • GPU VR VDDC Temperature: 100.00°C
  • GPU Hot Spot Temperature: 88.00°C
  • GPU VR SoC Temperature: 89.02°C
• 메인보드 온도
  • CPU: 90.00°C
  • System: 50.00°C
  • MOS: 56.50°C
  • Chipset: 53.50°C
  • CPU Socket: 65.00°C
  • PCIE_1: 49.00°C
  • T15: 56.50°C

상단 중앙, 즉 CPU 쿨러 위에 배기팬이 추가된 상태다. CPU 성능 향상에는 도움이 안 되었지만, 그래픽카드와 메인보드에 소폭의 온도 하락이 있었다. 하지만, 상단에 팬이 없는 상태에서 후면 배기팬을 추가했을 때 만큼의 효과는 없었다.

3. 상단에 배기팬 3개(후면, 중앙, 전면)를 설치한 경우

상단에 설치할 수 있는 최대 배기팬을 설치한 경우다. 상단 배기팬과 관련해서 본인의 컴퓨터처럼 상단 배기팬이 위치하는 전면부가 비어있는 경우, 상단 전면 배기팬은 쿨링에 좋지 않다는 얘기가 있다. 전면에서 들어온 시원한 공기가 상단 전면 배기팬 때문에 CPU에 도달하기 전에 빠져나간다는 것이 그 이유다. 결과는 다음과 같다.

• CPU 클럭: 4,231Hz
• GPU 온도
  • GPU Temperature: 63.00°C
  • GPU Memory Junction Temperature: 80.00°C
  • GPU VR VDDC Temperature: 98.00°C
  • GPU Hot Spot Temperature: 85.00°C
  • GPU VR SoC Temperature: 87.27°C
• 메인보드 온도
  • CPU: 90.00°C
  • System: 45.50°C
  • MOS: 55.00°C
  • Chipset: 51.00°C
  • CPU Socket: 65.50°C
  • PCIE_1: 45.50°C
  • T15: 55.00°C

일반적으로 알려져 있듯이, 상단 배기팬을 1~2개 설치한 것보다 CPU 클럭은 소폭 감소한 것을 볼 수 있다. 하지만, CPU 성능 감소를 상쇠할 수준의 GPU와 메인보드 온도 감소가 나타났다. 상단 배기팬을 1~2개 설치한 수준에서는 볼 수 없는 드라마틱한 GPU와 메인보드의 온도 감소는 왜 상단에 3구 배기팬을 달아야 하는지를 보여주었다.

결론적으로 배기팬을 설치할 경우 상단에 3개를 설치하는 것이 1~2개를 설치하는 것보다 GPU의 확실한 온도 하락을 보여주었다. 반면 상단 전면 배기팬 때문인지 CPU 클럭은 상단 배기팬을 1~2개 설치한 것보다 다소 낮게 유지되었다.

4. 상단에 흡기팬 2개(후면, 중앙)를 설치한 경우

상단에 흡기팬 2개를 설치한 경우다. 후면에 흡기팬 1개만 설치한 경우는 제외했다. 이유는 다음과 같다. 후면에 흡기팬 1개만 설치한 경우, (1) 흡기팬으로 CPU에 외부 공기가 유입되는 효과가 없다. (2) 후면 배기팬으로 배기가 되는 것을 막아서, 너무나 당연하게 흡기팬 2~3개를 설치한 것보다 효과가 떨어진다.

• CPU 클럭: 4,311Hz
• GPU 온도
  • GPU Temperature: 66.00°C
  • GPU Memory Junction Temperature: 84.00°C
  • GPU VR VDDC Temperature: 100.33°C
  • GPU Hot Spot Temperature: 87.00°C
  • GPU VR SoC Temperature: 89.60°C
• 메인보드 온도
  • CPU: 90.00°C
  • System: 56.00°C
  • MOS: 52.00°C
  • Chipset: 52.00°C
  • CPU Socket: 63.00°C
  • PCIE_1: 53.50°C
  • T15: 52.00°C

상단에 흡기팬을 2개 설치한 경우 중앙에 설치된 흡기팬에서 CPU로 직접 외부공기가 유입되므로, CPU 클럭 향상이 있었다. 상단 흡기로 직접 외부공기가 닿는 메인보드 일부 부분도 온도 감소를 보였다. 전반적으로 후면에 배기팬 2개를 설치한 것과 큰 차이가 없었다.

5. 상단에 흡기팬 3개(후면, 중앙, 전면)를 설치한 경우

상단에 팬을 1~2개 설치한 테스트를 한 이유는, 혹시나 3개 설치한 것보다 좋은 성능이 나올까 하는 마음이었다. 하지만, 핵심은 흡기팬 3개와 배기팬 3개를 비교해보는 거였다. 결과는 다음과 같다.

• CPU 클럭: 4,411Hz
• GPU 온도
  • GPU Temperature: 65.00°C
  • GPU Memory Junction Temperature: 84.00°C
  • GPU VR VDDC Temperature: 99.00°C
  • GPU Hot Spot Temperature: 86.00°C
  • GPU VR SoC Temperature: 88.00°C
• 메인보드 온도
  • CPU: 90.00°C
  • System: 55.00°C
  • MOS: 51.00°C
  • Chipset: 50.50°C
  • CPU Socket: 62.00°C
  • PCIE_1: 52.50°C
  • T15: 51.00°C

예상한대로, 상단 흡기팬으로부터 외부 공기를 직접 받는 CPU의 성능 향상이 있었다. CPU 클럭은 배기팬 3개를 설치한 것보다 높게 유지되었다. 반면, GPU는 배기팬 3개를 설치한 것보다 소폭 온도 상승이 있었다. 배기팬이 GPU의 열을 CPU를 통과해서 위로 빼내는 것과 달리, 흡기팬은 CPU의 열을 아래로 보내서 GPU의 쿨링 효과를 낮추는 것 같다. 메인보드는 위치에 따라 약간의 차이가 있었다.

전반적으로 상단 흡기팬의 직접적인 영향을 받는 CPU와 메인보드의 쿨링 효과가 상당했다. GPU도 흡기팬 2개를 설치한 것보다는 소폭의 온도 하락이 있었다.

6. 상단에 배기팬 1개(후면), 흡기팬 1개(중앙)를 설치한 경우

GPU 온도 하락을 위해서는 배기가 필요하고, CPU는 직접적인 외부 공기 유입이 이루어지는 흡기팬이 효율적이었다. 그래서 상단 후면에는 배기팬을, 중앙에는 흡기팬을 달아봤다. 결과는 다음과 같다.

• CPU 클럭: 4,366Hz
• GPU 온도
  • GPU Temperature: 67.00°C
  • GPU Memory Junction Temperature: 86.00°C
  • GPU VR VDDC Temperature: 101.02°C
  • GPU Hot Spot Temperature: 88.00°C
  • GPU VR SoC Temperature: 90.00°C
• 메인보드 온도
  • CPU: 90.00°C
  • System: 54.50°C
  • MOS: 55.00°C
  • Chipset: 53.00°C
  • CPU Socket: 64.50°C
  • PCIE_1: 53.00°C
  • T15: 55.00°C

CPU의 클럭이 꽤 높게 측정되었지만, 그 외에는 이렇게 구성할 이유를 찾지 못했다.

7. 상단에 배기팬 1개(후면), 흡기팬 2개(중앙, 전면)을 설치한 경우

이번에는 6번 구성에서 전면에 흡기팬을 추가해봤다.

• CPU 클럭: 4,391Hz
• GPU 온도
  • GPU Temperature: 67.00°C
  • GPU Memory Junction Temperature: 86.00°C
  • GPU VR VDDC Temperature: 101.00°C
  • GPU Hot Spot Temperature: 88.00°C
  • GPU VR SoC Temperature: 90.00°C
• 메인보드 온도
  • CPU: 90.00°C
  • System: 56.00°C
  • MOS: 55.50°C
  • Chipset: 53.00°C
  • CPU Socket: 63.00°C
  • PCIE_1: 54.00°C
  • T15: 55.50°C

6번 구성에 상단 전면 흡기팬을 추가한 경우, 오히려 전체적인 온도가 아주 약간이지만 상승했다. 배기와 흡기를 섞어서 설치한 것이 원활한 공기 흐름을 방해하는 것 같았다. 하지만 이 경우에도 CPU 클럭은 꽤 높게 유지되었다. 아무래도 상단 중앙에 설치한 흡기팬이 CPU 쿨링에 가장 주요한 영향을 미치는 것으로 보인다.

8. 상단에 배기팬 2개(후면, 중앙), 흡기팬 1개(전면)을 설치한 경우

이번에는 케이스 전면은 흡기, 후면은 배기로 구성해봤다. 케이스 전면부에 흡기팬 3개, 상단 전면부 흡기팬 1개로 총 4개의 흡기팬과 케이스 후면부 배기팬 1개, 상단 후면과 중앙에 배기팬 2개로 총 배기팬 3개를 설치한 경우다.

• CPU 클럭: 4,288Hz
• GPU 온도
  • GPU Temperature: 67.00°C
  • GPU Memory Junction Temperature: 84.00°C
  • GPU VR VDDC Temperature: 100.85°C
  • GPU Hot Spot Temperature: 87.00°C
  • GPU VR SoC Temperature: 90.00°C
• 메인보드 온도
  • CPU: 90.00°C
  • System: 51.50°C
  • MOS: 56.50°C
  • Chipset: 53.50°C
  • CPU Socket: 65.00°C
  • PCIE_1: 51.00°C
  • T15: 56.50°C

딱히 특이한 것은 없었다. 이렇게 설치하는 것보다는 상단 흡기팬 3개를 설치해서 CPU 쿨링을 좋게 해주거나 배기팬 3개를 설치해서 GPU 쿨링을 좋게하는게 전반적으로 훨씬 나아보였다.

결론: 일관성 있는 상단팬 구성(흡기팬 3개 OR 배기팬 3개)

컴퓨터 구조가 다 다르고, 환경이 다르기 때문에 일반화할 수는 없다. 하지만, 여기저기 떠돌다니는 얘기들이 어느 정도는 맞다는 것이 확인되었다. 케이스 내부 전면이 비어있을 경우 상단 전면의 배기팬은 CPU 쿨링에 비효율적이었고, CPU 열기를 GPU로 보내는 상단 흡기팬은 GPU 쿨링에 배기팬만큼 효과를 보여주지 못했다. 주요 결과를 비교해봤다.

요소	기본	배기팬 3개	흡기팬 3개
CPU 클럭	4,175MHz	4,231Hz	4,411Hz
GPU Temperature	67.00°C	63.00°C	65.00°C
GPU Memory Junction Temperature	86.00°C	80.00°C	84.00°C
GPU VR VDDC Temperature	101.55°C	98.00°C	99.00°C
GPU Hot Spot Temperature	91.00°C	85.00°C	86.00°C
GPU VR SoC Temperature	90.00°C	87.27°C	88.00°C
CPU	90.00°C	90.00°C	90.00°C
System	55.00°C	45.50°C	55.00°C
MOS	61.50°C	55.00°C	51.00°C
Chipset	53.50°C	51.00°C	50.50°C
CPU Socket	67.50°C	65.50°C	62.00°C
PCIE_1	54.00°C	45.50°C	52.50°C
T15	61.50°C	55.00°C	51.00°C

또한 8가지 쿨링팬 배치를 비교해본 결과, 다음과 같은 결론을 도출할 수 있었다.

1. 상단 쿨링팬은 비록 하나라도 없는 것 보다는 있는게 낫다.
2. CPU 쿨링을 위해서는 CPU 상단 흡기팬이 가장 효과적이다.
3. GPU 쿨링을 위해서는 CPU에서 발생한 열이 GPU로 향하는 것을 막아야 한다.
4. 상단 전면 쿨링팬은 전면에서 CPU로 향하는 공기 유입을 막아서, CPU 쿨링을 방해한다.
5. 3번 결과에도, 상단 쿨링팬은 1~2개를 설치하거나 3개를 다른 방향으로 설치하는 것보다, 같은 방향으로 3개를 설치하는 것이 가장 효과적이다.
6. CPU를 위해서는 상단 쿨링팬을 흡기(3개)로, GPU를 위해서는 배기(3개)로 설치하는 것이 좋다.

상단 흡기팬 3개를 설치한 경우, 먼지 유입 방지와 CPU의 성능 향상, 어쨌든 GPU 쿨링 효과도 꽤 있다는 이유 등으로 상단 흡기팬 3개로 구성해서 사용하고 있다.

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마음 같아서는 앱코의 케이스 전면 흡기팬과 3RSYS의 상단 쿨링팬 3개를 교체해보고 싶었지만, 너무 시간이 많이 걸리고 귀찮았다. 원하는 결과는 모두 얻었기 때문에, 여기서 실험은 멈췄다. 참고로 테스트는 케이스, CPU, 상단의 모든 쿨링팬을 최대 속도로 고정해놓고 진행했다. 진짜 시끄럽더라…