아무리 마법 같은 컴퓨터라 해도 유니콘의 입맞춤이나 요정의 가루로 작동하는 것은 아닙니다. 결국 PC의 전자 회로를 따라 흐르는 것은 고전적인 전기입니다. 다른 모든 전자 기기와 마찬가지로 컴퓨터 내부 부품들도 특정 전압에서 작동하는데, 전압이란 회로를 통해 전자를 밀어내는 압력의 세기를 말합니다.
CPU는 특정 전압에서 작동하도록 설계되지만, 그 수치를 더 높게(오버볼팅) 또는 더 낮게(언더볼팅) 조정할 수 있습니다. 이 글에서는 후자인 CPU 언더볼팅에 대해 자세히 알아보겠습니다. 가장 중요한 질문부터 시작해 볼까요?
CPU를 언더볼팅하는 이유
전자 제품은 100% 효율적이지 않습니다. 즉, CPU를 통과하는 전기 에너지의 일부는 열로 변환됩니다. 그렇기 때문에 CPU가 과열되지 않도록 히트싱크와 쿨링 팬이 필요한 것이죠. CPU의 전압을 낮추면 시스템을 통과하는 전자의 양도 줄어들고, 이는 곧 발열 감소로 이어집니다.
첫 번째 이점은 CPU가 더 시원하게 유지되면 수명이 길어진다는 점입니다. 또한 전압을 낮추면 소비 전력도 줄어들기 때문에, 배터리로 작동하는 기기라면 언더볼팅은 배터리 사용 시간을 늘리는 효과적인 방법이 될 수 있습니다.
경우에 따라 언더볼팅은 더 높은 클럭 속도를 달성하는 방법이 되기도 합니다. 높은 온도가 오버클러킹을 방해하는 상황에서 발열을 잡아줄 수 있기 때문입니다. 다만 일반적으로 안정적인 오버클러킹에는 오버볼팅이 필요하기 때문에, 극한의 성능을 추구하는 사용자들이 언더볼팅을 첫 번째 선택지로 삼지는 않습니다.
언더볼팅이 가능한 원리
낮은 전압에서도 충분히 작동하는데 제조사들이 CPU를 더 높은 전압으로 설정하는 이유가 궁금할 수 있습니다. 언더볼팅이 그렇게 좋다면 처음부터 낮은 전압으로 출시하면 될 텐데 말이죠. 그 답은 CPU마다 개체 차이가 있다는 데 있습니다.
동일한 모델의 두 CPU라도 낮은 전압에서 서로 다른 결과를 보일 수 있습니다. 공식 승인 전압은 가장 많은 프로세서에서 문제없이 작동함을 보장하는 값입니다. 드물게 공식 전압에서만 안정적으로 작동하는 개체도 있지만, 대부분의 경우 부작용 없이 전압을 어느 정도 낮출 수 있습니다.
언더볼팅은 위험한가?
언더볼팅이 위험한지에 대한 답은 무엇을 '위험'으로 간주하는지, 어느 수준의 리스크까지 감수할 수 있는지에 달려 있습니다. CPU 전압을 낮추는 행위 자체는 CPU나 다른 부품을 손상시키지 않습니다. 하지만 시스템 불안정을 초래할 수 있고, 이는 데이터 손실로 이어질 수 있습니다. 따라서 언더볼팅 후에는 중요한 작업을 시작하기 전에 반드시 새로운 전압 설정을 충분히 테스트하고 검증해야 합니다.
잠재적인 데이터 손실 외에 언더볼팅의 또 다른 실제 위험은 실수로 CPU를 오버볼팅하는 것입니다. 과도한 전압은 CPU를 영구적으로 손상시키는 지름길이므로, 전압을 올바른 방향으로 조절하고 있는지 반드시 확인하세요!
BIOS를 통한 언더볼팅
CPU를 언더볼팅하는 가장 근본적인 방법은 BIOS를 이용하는 것입니다. BIOS는 운영체제가 시작되기 전에 컴퓨터를 구동하는 펌웨어입니다. 메인보드마다 BIOS 메뉴 구성, 명칭, 절차가 조금씩 다르므로, CPU 전압 설정 위치를 정확히 파악하려면 메인보드 매뉴얼을 참고하는 것이 좋습니다.
이 방법은 분명 유효하지만 상당히 번거롭습니다. 전압을 조정할 때마다 윈도우로 부팅해 테스트를 실행하고, 다시 재부팅해 조정을 반복해야 하기 때문입니다. 이런 긴 검증 과정 때문에 대부분의 사용자는 소프트웨어 유틸리티로 전압을 관리합니다.
단, 성능 조정 기능을 지원하지 않는 BIOS라면 CPU 전압 관련 옵션 자체가 없을 수 있다는 점에 유의하세요.
소프트웨어 유틸리티로 CPU 언더볼팅하기
언더볼팅 애호가들이 즐겨 사용하는 대표적인 유틸리티가 두 가지 있습니다. 인텔 CPU를 사용한다면 인텔 익스트림 튜닝 유틸리티(Intel Extreme Tuning Utility, XTU)가 좋은 선택입니다. 인텔 CPU를 인텔보다 잘 아는 곳은 없으니까요.
안타깝게도 이 프로그램은 사용자 친화적이지 못한 편이며, CPU 전문 용어에 익숙하지 않으면 수많은 설정 항목이 혼란스러울 수 있습니다. 다행히 언더볼팅을 위해서는 소수의 설정만 신경 쓰면 됩니다. XTU에서는 앱의 "Core" 섹션에 필요한 항목이 모여 있으며, 핵심은 "Core Offset Voltage(코어 오프셋 전압)"입니다.
현대의 CPU, 특히 노트북용 CPU는 고정 전압을 사용하지 않습니다. 대신 부하량에 따라 전압이 동적으로 조절됩니다. 이것이 언더볼팅 효과가 예전만 못한 이유 중 하나인데, 유휴 상태에서는 CPU가 이미 스스로 전압을 낮추고 있기 때문입니다. 전압 오프셋을 조정하면 CPU가 사용하는 최소·최대 전압 범위 전체를 이동시키게 됩니다.
참고: Core Offset Voltage 항목이 회색으로 비활성화되어 있다면, 일부 OEM(완제품 제조사)이 적용한 보안 패치 때문일 가능성이 높습니다. 주로 노트북에 해당하지만 일부 완제형 데스크톱도 마찬가지입니다.
이는 Plundervolt라는 해킹 취약점 악용 사건에 대한 대응입니다. 이 기능을 되돌리려면 패치되지 않은 구버전 BIOS를 플래싱하는 방법밖에 없는데, 정확히 무엇을 하는지 알지 못한다면 시도하지 않기를 권장합니다.
그렇다면 AMD 사용자는 어떻게 할까요? 원리는 동일하지만, XTU는 AMD CPU와 호환되지 않는다는 점이 문제입니다. 다행히 AMD는 Precision Boost Overdrive(PBO)라는 자체 유틸리티를 제공합니다.
최신 버전의 PBO는 적응형 언더볼팅 기능을 제공하며, 성능, 발열, 배터리 사용 시간에 상당한 개선 효과를 기대할 수 있습니다. 최신 AMD CPU를 사용 중이라면 꼭 살펴보시기 바랍니다.
언더볼팅 설정 테스트하기
새로운 전압 설정을 적용할 때마다 시스템이 의도대로 작동하는지 확인해야 합니다. 언젠가는 크래시나 시스템 멈춤을 겪게 되며, 이는 보통 전압을 한두 단계 되돌려야 한다는 신호입니다. 하지만 겉보기에 문제가 없어 보여도 설정을 철저히 검증하는 것이 중요합니다. CPU 언더볼팅 시 권장하는 절차는 다음과 같습니다.
- 아무것도 변경하기 전에 평소 사용하는 CPU 벤치마크를 실행하고 점수를 기록합니다. CPU의 최고 온도도 함께 적어두세요. CPU-Z가 이 용도에 적합한 프로그램입니다.
- 전압 오프셋을 5mV씩 낮춥니다. 자신 있다면 50mV로 시작해도 좋으며, 이후에는 5~10mV 단위로 조정하는 것이 가장 안전합니다.
- 전압을 낮춘 후 Prime95나 XTU 내장 스트레스 테스트 등으로 스트레스 테스트를 실행합니다.
- 스트레스 테스트를 통과했다면 벤치마크를 다시 실행합니다. 성능은 이전과 동일하거나 더 좋아야 합니다.
- 이 과정을 반복합니다.
CPU가 불안정해지거나 이전 벤치마크보다 성능이 떨어지기 시작하면, 마지막으로 성공했던 전압 값으로 되돌리고 그 설정을 기본값으로 사용하세요.
언더볼팅, 문자 그대로 '쿨'한 선택
오버클러커를 비롯한 CPU 개척자들은 컴퓨팅 산업 전반에 크게 기여해 왔습니다. 오늘날 CPU는 스스로 클럭을 조정하는 데 매우 능숙해졌고, 언더볼팅 역시 자동화되어 가는 추세입니다.
몇 년 후에는 새로운 CPU의 정교한 자동 조정 기능 덕분에 수동 언더볼팅으로 얻을 이점이 많지 않을 것입니다. 하지만 현재와 과거의 컴퓨터에서는 여전히 시도해 볼 가치가 충분합니다. 무엇보다 리스크가 거의 없다는 점이 가장 큰 매력입니다. 한번 도전해 보시는 건 어떨까요?