CPU 쿨러는 컴퓨터에 장착되는 쿨러들 중 CPU의 온도를 낮추어 성능 저하나 과열로 인한 손상을 방지하는 역할을 하는 매우 중요한 컴퓨터 부품으로, 조립식 컴퓨터를 맞출 때 신경을 써야 하는 부품입니다. 시장에는 다양한 종류의 쿨러가 있지만, 일반적으로 공냉식과 수냉식의 두가지로 분류해 볼 수 있습니다. 다음으로 쿨러의 역할과 두가지 방식의 장단점을 살펴보겠습니다.
CPU 쿨러의 역할
컴퓨터는 대량의 연산을 빠른 시간에 처리하는 장치입니다. 이러한 연산 과정의 중심에 있는 부품이 CPU입니다. 이런 CPU의 설계가 아무리 뛰어나도 회로 자체의 전기 저항으로 인해 열이 발생할 수 밖에 없습니다. 별도의 냉각 장치 없이 구동이 가능한 CPU는 회로 선폭이 넓어 저항이 낮았던 과거의 제품들이나 특수한 용도로 설계된 저전력/저성능 제품들입니다. CPU는 방열 면적이 적어 열이 쉽게 날아가지 않습니다. 때문에 방열 면적을 넓혀주는 CPU 쿨러를 사용하게 되는 것입니다. 따라서 현대 컴퓨터에는 CPU의 집적도와 발열량이 모두 높아져 쿨러가 필수적인 장치의 역할을 합니다.
CPU 쿨러 종류
공냉식 쿨러
팬과 히트싱크(heat sink) 방열판로 구성되어 있으며 팬이 공기를 불어서 히트싱크에 부착된 핀들을 통해 열을 분산 시키는 방식으로 작동됩니다. 설치가 간단하고 가격이 저렴하며 유지보수가 쉽습니다. 장점으로는 수냉식이 가지고 있는 누수, 펌프 고장 등의 안정성 문제가 없고, 쿨링팬만 교체해준다면 반영구적으로사용이 가능하다는 것입니다. 또한, 냉각 과정에서 소음을 일으킬 수 있는 작동부가 쿨링팬 하나이기 때문에 CPU의 한계치 까지 올라가는 고부하 작업 외에는 공냉이 수냉보다 조용합니다.
다만, 오버클럭을 적용하고 CPU도 메인스트림 이상의 고성능을 추구할 경우 가격, 크기 대비 냉각 성능이 수냉 방식보다는 떨어지며 커지는 크기 때문에 설치 편의성도 매우 나빠지게 되어 이 때부터는 수냉 쿨러를 권장하는 경우가 많습니다. 또한 공냉 쿨러의 경우 쿨러의 높이에 따라 장착 가능한 케이스가 제한될 수 있다는 단점이 있습니다. 램과 간섭이 생기는 일이 발생해 튜닝램 장착이 제한됙도 하므로 대형 공냉 쿨러를 구입할 때는 제품 간의 호환성을 신중히 체크해야 합니다.
수냉 쿨러
수냉 CPU 쿨러는 냉각수와 펌프, 라디에이터, 호스, 워터블록으로 구성되어 있습니다. 모든 구조가 하나의 세트로 나와서 장착만 하면 되는 일체형 수냉과, 하나부터 열까지 직접 빌드하는 커스텀 수냉으로 나누어 집니다. 펌프가 냉각수를 순환 시켜서 워터블록에 부착된 CPU의 열을 라디에이터에 전달을 하게 되며 라디에이터에 부착된 팬이 열을 배출하는 온도를 낮춥니다. 공냉 방식보다 쿨링 효과가 뛰어나며 소음이 적지만 설치가 복잡하고 비용이 높다는 단점이 있습니다.
수냉 방식은 열용량이 높은 액체 냉매를 빠르게 순환시키기 때문에 CPU-히트싱크 간 열 전달 능력이 공냉 방식과는 비교도 안 될 정도로 높다. 또한, 냉각핀의 밀도도 훨씬 높기 때문에 크기 대비 방열 면적도 일반적인 공냉 쿨러 대비 훨씬 높다. 따라서, 동일한 체급 대비 공냉 방식보다 높은 냉각 성능을 내며, 순간적인 큰 발열에 대한 대응 능력도 공냉보다 뛰어나다. 냉각 시스템을 대형화 할 때 냉각 효율 감소도 적은 편이어서 대형화 된 제품을 만들기도 쉬운 편이다.
한편, 부수적인 공기 유동을 일으켜 메인보드 전원부와 메모리 쿨링 효과도 어느 정도 볼 수 있는 공냉과 달리, 수냉의 경우에는 이런 유동이 거의 발생하지 않아 벤치 결과를 비교하면 수냉식 쿨러들의 전원부 온도가 공냉식에 비해 상당히 높은 것을 알 수 있다. 다만 메인보드나 메모리 자체가 그 정도의 발열은 넉넉히 감당할 수 있게 만들어지기도 하며, 최근에는 메인보드 전원부나 메모리도 방열판이 덮고 있는 경우가 많기에 단점이라 보기는 어렵다.
용도에 따른 선택
수냉 쿨링에 대한 흔한 오해가 공냉보다 조용하다 라는 것인데, 상황에 따라 맞을 수도 틀릴 수도 있습니다. 일반적으로 열 전달 성능이 높을 수록 팬이 조용하게 돌아도 충분한 냉각 성능을 확보할 수 있으며, 따라서 냉각 성능 대비 소음으로 따지면 수냉이 공냉보다 조용합니다. 그러나, 팬이 가장 느린 속력으로 돌거나 멈추어도 충분할 정도로 발열 해소가 되는 대기(Idle) 상태에서는, 수냉식 쿨러는 팬의 개수도 공냉과 같거나 많은데 상시 돌아가는 펌프의 소음이 추가되기 때문에 공냉보다 시끄러울 수 있다. 따라서 게임이나 작업 등 부하가 있는 작업을 할 때 팬 소음이 줄어들기를 바란다면, 수냉이 알맞은 선택이고, 부하가 걸리지 않는 작업을 주로 하며 극도로 조용한 환경을 원한다면 공냉이 알맞습니다.
극한의 성능을 추구한다면 냉각 성능이 우수한 수냉이 답이지만, 소음과 내구성, 안정성 면에서는 공냉이 수냉보다 위인 것을 감안하여 본인의 컴퓨터 사용 유형 및 교체 주기에 맞춰 적절한 타협점을 찾는 것이 좋습니다.
일반적으로 수냉을 찾는 이유에는 대장급 공냉 쿨러를 장착하는 과정에서 발생하는 호환성 문제를 겪지 않으면서 높은 냉각 성능을 낼 수 있는 것과 더불어서 워터블럭의 디자인이 깔끔하고 라디에이터의 위치를 조정 가능하다는 점 때문에 미관적인 이유로 구입하는 경우가 많습니다.
맺음
결론적으로, 공냉식과 수냉식 쿨러 사이의 선택은 개인의 선호도, 예산, 그리고 사용 목적에 따라 달라집니다. 공냉식 쿨러는 시회성과 비용 효율성을 중시하는 사용자에게 적합한 반면, 수냉식 쿨러는 최상의 냉각 성능과 조용한 작동을 원하는 사용자에게 이상적입니다. 각자의 필요화 조건을 고려하여 최적의 CPU쿨러를 선택하는 것이 중요합니다.