1. DeskMini X300, AMD Ryzen 5700G 발열 문제
작년 12월에 정말 오래 고민하다가 DeskMini X300으로 시스템을 구축했습니다. 선택 이유는 소형이지만 어느 정도 성능이 나오는 고성능 CPU를 장착할 수 있고, 부품 가격도 제법 착한 편이어서 선택했습니다.
선택 과정에 여러 리뷰들을 살펴보고 고민했지만 CPU 성능을 포기하기 아쉬워서 AMD Ryzen 5700G로 가장 높은 성능의 CPU를 선택했습니다. 잘 알려진 문제는 CPU 쿨링이 부족해서 팬 소음 문제가 있다는 점이었습니다. 그래도 나름 고민한 저소음 사양(Thermalright AXP90-X36 + NOCTUA NF-A9 PWM ) 쿨링 시스템을 만들어봤습니다. 두 개를 조합하면 정확하게 46mm(히트싱크 21mm + 쿨러 25mm) 높이로 케이스에 넣을 때 살짝 걸리지만, 잘 밀어넣으면 들어갑니다. 들어가서는 간섭이 없고요.
그러나 시스템 조립후 쿨링 결과는 참패였습니다.
큰 이유는 팬 구동 설정을 최대한 저소음에 맞춰 놓은 점입니다만... 소음을 포기하긴 힘들어서 많이 낮게 설정했습니다.
시네벤치 R23에서 멀티코어 Pass 2에서 이미 CPU 온도가 95.4℃를 넘어버렸습니다. 그대로 계속하다가는 시스템이 뻗어버릴 것 같아서 중단해 버렸고, 그 이후 체크해보진 않았습니다. 위 화면은 최근 다시 기본 설정으로 복원하고 테스트하면서 캡처한 영상입니다.
물론 실 사용에서는 게임이나 인코딩등의 하드 한 작업을 하지 않는 한 저렇게 고온을 찍을 일이 거의 없었습니다. 그래도 조금만 CPU를 사용해도 75~80℃는 가볍게 찍고, 잦은 팬 소음으로 이어졌습니다.
사실 게임도 거의 하지 않는 편이었지만 Epic Games의 무료 게임 배포에서 Death Stranding이 포함되어 있는 바람에 해보기 시작했네요. 이 결과도 비슷합니다.
게임 속에서 CPU 연산을 많이 필요로 하는 BT가 등장하는 씬이나, 눈보라 속, 비 내리는 씬, 집라인을 타고 계속 이동하면 풀로드가 걸리면서 팬도 괭음을 내면서 돌아갑니다. 게임을 종료하고 나서 그동안 HWMonitor의 최고온도를 살펴보면 90℃는 가볍게 찍고 95℃를 넘기는 경우도 많았습니다.
2. Ryzen 5000 시리즈 언더볼팅 동영상
뭐... 그려러니 하고 참고 지내다가, 언더볼팅에 대한 얘기를 접했습니다. 그리고는 조금 검색을 해봤지만 딱히 어떻게 해야 하는지 감도 잘 오지 않아서 그냥 잊고 지냈습니다.
그러다가 오늘도 팬 소음에 시달리는 과정에서 유튜브에 'Undervolting Rygen 5700G'에 관해 검색하면서 찾아본 몇 개의 영상 가운데 아래 영상이 걸렸습니다.
영상은 자동 자막에 번역 기능으로 봤습니다.
주요 내용은 Ryzen 5000 시리즈의 언더볼팅 방법 및 테스트 과정을 비교적 자세히 설명하고 있는 영상입니다. BIOS가 달라서 DeskMini 300에 적용할 때 살짝 애를 먹었지만 한 번 설정에 성공하니 이런 저런 테스트를 통해서 제법 괜찮은 결과를 얻었습니다.
방법은 요약하면 HWMonitor 프로그램과 Cinebench 프로그램을 사용합니다. HWMonitor 프로그램으로 모니터링을 통해 언더볼팅 관련 설정의 시작 값을 찾고, BIOS에서 클록 설정 낮추고 전압 설정을 언더볼트로 설정합니다. 재부팅 후 Cinebench로 테스트를 하면서 적정 언더볼팅 과정을 찾는 방법이었습니다.
3. DeskMini X300 언더볼팅 및 Memory 오버 클럭 설정 방법
3.1 메모리 오버클럭
메모리 오버 클럭은 너무나도 쉽게 되어서 사실 방법을 잘 모릅니다. =ㅁ=;;;
구글링 하다가 찾은 DeskMini X300용 메모리 오버클럭 값을 발견했고, 그냥 그대로 적용했더니 너무나도 잘 동작하고 있습니다. 1월 초에 방법을 찾았고, CPU-Z, ZenTiming 프로그램을 통해 확인했습니다.
RAM은 11마존을 통해 구입한 Crucial 노트북 램 32GB Kit (16GB x 2) DDR4 CL22입니다.
https://dev-handbook.tistory.com/109
[11번가 아마존] Crucial 노트북용 램 32GB Kit(16GBx2) DDL4 CL22, 91,700원, 22년 11월 28
2022년 11월 말에 진행한 11번가 아마존 블랙 프라이데이 행사 때 구입한 제품입니다. 구입처 : 11번가 아마존 구입일 : 22년 11월 28일 배송일 : 22년 12월 6일 (8일) 제품명 : Crucial 노트북 램 32GB Kit (16GB
dev-handbook.tistory.com
오버클럭 방법은 BIOS의 RAM Timing 설정입니다.
OC Tweaker
- DRAM Frequency : DDR4-4000
- Infinity Fabric Frequency and Dividers : 2000 MHz
- Dram Timing Configuraion : 아래 화면
- DRAM Voltage : 1.35V
Dram Timing Configuration - Primary Timing
tCL : 22
tRCDRD : 24
tRCDWR : 24
tRP : 24
tRAS : 52
위와 같이 설정했고 너무나도 쉽게, 설정 후 잘 동작했습니다.
아래는 ZenTImings 프로그램에서 확인해 본 결과입니다. Speed DDR4-4000, MCLK 주 클럭도 2000이 들어가고 있습니다. 타이밍 값도 위에 설정한 대로 잘 나오며 사용상에 아직까지는 문제가 업습니다.
이렇게 메모리만 오버 클러킹 해도 성능은 꽤 괜찮았습니다, 물론 팬 소음은 조금 더 심해졌고, 온도도 조금 더 올라갔지만 살짝 더 빠릿빠릿한 응답과 게임에서의 프레임 보상 때문에 그럭저럭 사용해 왔습니다. 그러다가 며칠 전에 찾은 언더볼팅을 적용하니 신세계가 열리더군요.
3.2 CPU 언더볼팅
CPU 언더볼팅도 그리 어렵지는 않았습니다.
동영상의 방법을 참고하면 다음과 같습니다.
1. Cinebench 프로그램과 HWMonitor 프로그램으로 최고부하에서 CPU 클럭 및 전압 확인
먼저 HWMonitor 프로그램과 Cinebench 프로그램을 설치하고 실행한 다음, Cinebench에서 멀티코어 테스트를 실행합니다. 어느 정도 실행하면 CPU의 성능을 최대로 끌어낼 때 안정화 전압과 클럭을 찾을 수 있습니다.
저는 전압은 1.188V, 클럭은 4139 MHz입니다.
그다음은 BIOS에서 위의 값을 기준으로 CPU의 클럭과 전압값을 조정합니다.
값을 확인하고 재부팅해서 BIOS 설정 화면으로 들어갑니다.
마찬가지로 OC Tweaker에서 설정합니다.
OC Tweaker
- CPU Freqeuncy and Voltage(VID) Change : Manual
위의 값을 Auto → Manual로 변경
CPU Freqeuency and Voltage(VID) Change
- Frequency(MHz) : 3800
- Voltage(VID) : 1.35000
Frequency 값과 Voltage 값을 변경하면서 적정값을 찾습니다.
저는 기본값이 3800, 1.35V로 되어 있었습니다.
이때 주의해야 할 점은 너무 크게 값을 변경하면 부팅이 되지 않을 수도 있습니다. BIOS 진입조차 문제가 될 수 있으니 주의해야 합니다. 저는 BIOS 초기화 방법 등의 경험이 있어서, 문제가 생기면 해결하면 되지...라고 생각하고 진행했습니다만 경험이 부족한 분들은 조심조심 값을 변경하시기 바랍니다. 그리고 모든 책임은 설정을 변경한 본인에게 있습니다.
일단 클럭을 낮게 설정하면 전압을 좀 더 낮게 가져갈 수 있습니다만 그만큼 CPU 성능은 하락합니다. 반대로 클럭을 높이면 전압을 좀 더 높여야 합니다.
제 경우는 클럭은 4000으로 고정하고 전압만 낮춰봤습니다. 전압값은 1.1x 등의 소수점을 포함한 숫자로 입력하면 고정값으로 자동변환됩니다. 1.1375는 1.14로 입력하면 자동변환 되었습니다.
4000, 1.2 - 성공
4000, 1.15 - 성공
4000, 1.1 - 실패 : 부팅은 하고 Cinebench 실행은 되었으나 Pass 2에서 리부팅
4000, 1.125 - 실패 : 부팅은 하고 Cinebench 실행은 되었으나 Pass 6에서 리부팅
4000, 1.1375 - 성공 : 부팅 후 Cinebench Pass 10 통과
4100, 1.1375 - 실패 : 부팅하다가 재부팅
4050, 1.1375 - 실패 : 부팅 후 Cinebench 실행은 되었으나 Pass 3에서 리부팅
4050, 1.15 - 성공 : 부팅 후 Cinebench Pass 10 통과
4100, 1.15 - 실패 : 부팅 후 Cinebench Pass 4에서 리부팅
위의 결과로 제가 찾은 제 시스템에서의 설정값은 2가지입니다.
4000 MHz, 1.1375V : 아주 살짝 온도가 더 낮으나 성능은 살짝 떨어짐
4050 MHz 1.15V : 온도와 팬은 조금 더 돌지만 성능은 기본 설정보다 살짝 더 좋아짐
4. CPU 언더볼팅 및 Memory 오버클럭 결과
4.1 Cinebench 결과
System Default - CPU : Auto, RAM : 3200 CL22
기본설정인 Auto 클럭, 램은 3200 CL22입니다.
Cinebench는 Pass 2에서 온도문제로 중단했지만 Pass1의 결과만 보면 13139 pts입니다.
CPU : 4000 MHz, 1.1375V, RAM 4000 CL22 Over
Cinebench 멀티코어 테스트 통과하였으며 점수는 12940 pts입니다. 약 1.5 % 정도 성능이 하락했네요.
Pass 10 진행 중의 시스템 코어 온도는 84.3℃ 를 유지하고 있습니다.
CPUFAN 속도도 풀로드인 2076 RPM 보다 1344 RPM을 유지하고 있는 상태가 더 많습니다.
CPU : 4050 MHz, 1.15V, RAM 4000 CL22 Over
Cinebench 멀티코어 테스트 통과하였으며 점수는 13101 pts입니다. 약 0.3 % 정도 성능이 하락했네요.
실제로 테스트를 통과했다는 점을 생각하면 훨씬 상황이 좋습니다.
코어 온도는 84.6℃를 유지하고 있고 4000, 1.1375 보다 아주 살짝 0.3℃ 더 높고,
CPUFAN은 최고 RPM을 유지하고 있는 비율도 좀 더 높아서 더 시끄러웠습니다.
비교표
| 점수 | 코어 온도 | 팬 소음 | 테스트 통과여부 | |
| Default | 13139 | 95℃ | 최대 | 실패 |
| 4000MHz, 1.1375V | 12940 (0.985배) | 84.3℃ | 양호 | 통과 |
| 4050MHz, 1.15V | 13101 (0.997배) | 84.6℃ | 비교적 양호 | 통과 |
※ 배율 : Defalut점수 / 최고점
4.2 3DMark - TimeSpy 결과
System Default - CPU : Auto, RAM : 3200 CL22
Time Spy Score : 1624
Graphics Score : 1421
CPU score : 8633
CPU 클럭(보라색)이 유동적이어서 상태에 따라 오르락내리락합니다.
마지막 CPU 테스트에서 87℃로 가파르게 온도가 올라가는 모습을 볼 수 있습니다.
하단의 그래픽 클럭과 메모리 클럭(노란색)입니다. 1600으로 그래픽 카드의 2000과 차이 나게 보입니다.
CPU : 4000 MHz, 1.1375V, RAM 4000 CL22 Over
Time Spy Score : 1801
Graphics Score : 1577
CPU score : 9397
CPU 클럭(보라색)을 고정해서 안정적인 그래프를 보여줍니다.
하단의 그래픽 클럭과 메모리 클럭(노란색)입니다. 동일한 실선으로 보입니다.
마지막의 CPU 테스트에서 CPU의 온도가 올라가지만 76℃정도에서 종료됩니다.
기본적인 그래픽 온도도 66℃ 에서 마무리되고, 실제 그래픽 위주의 테스트에서는 60℃ 이하로 유지하고 있습니다.
CPU : 4050 MHz, 1.15V, RAM 4000 CL22 Over
Time Spy Score : 1804
Graphics Score : 1579
CPU score : 9531
CPU 클럭(보라색)을 고정해서 안정적인 그래프를 보여줍니다.
하단의 그래픽 클럭과 메모리 클럭(노란색)입니다. 동일한 실선으로 보입니다.
거의 비슷한 그래프 형태로 기본적인 그래픽 위주의 테스트에서 GPU는 56℃를 유지하고 마지막에 좀 오르지만 팬 설정에 의해 오르락내리락하고 있습니다. 고온에서 팬을 좀 더 돌려주면 보다 안정적으로 마무리될 것 같습니다.
CPU도 66℃를 유지하고 마지막 CPU 테스트에서 온도가 오르지만 80℃ 미만에서 종료했습니다.
CPU : Default, RAM : 4000 CL22 Over
Time Spy Score : 1798
Graphics Score : 1575
CPU score : 9164
메모리 클럭만 오버한 경우입니다. 그래픽 성능이 비약적으로 올랐습니다.
CPU 클럭(보라색)이 유동적이어서 상태에 따라 오르락내리락합니다.
CPU 성능도 덩달아 올랐지만 CPU 성능 테스트 시 마지막에 온도가 90℃에 육박합니다.
하단의 그래픽 클럭과 메모리 클럭(노란색)입니다. 메모리를 오버클럭해서 같은 2000 MHz로 동일한 실선으로 보입니다.
Cinebench에서는 테스트하지 않았지만 메모리 오버클럭 만으로도 CPU 성능 향상이 6%가량 이루어지는 것을 확인할 수 있습니다. 물론 Cinebench 테스트를 통과하지는 못할 것이 분명하겠지요.
비교표
| Time Spy | Graphics | CPU | |
| Default CPU Auto, Mem 3200CL22 |
1624 | 1421 | 8633 |
| Mem 4000CL22 Only |
1798(1.107배) | 1575 (1.108배) | 9164 (1.061배) |
| 4000MHz, 1.1375V Mem 4000CL22 |
1801 (1.108배) | 1577 (1.11배) | 9397 (1.088배) |
| 4050MHz, 1.15V Mem 4000CL22 |
1804 (1.110배) | 1579 (1.111배) | 9531 (1.104배) |
※ 배율 : Default점수 / 최고점
5. 결론
적절한 CPU클럭과 VID 언더볼팅으로 성능은 거의 동일하게 유지하고 코어 온도와 소음은 현저하게 낮출 수 있었습니다. 앞으로 안정성이 어떨지는 계속 시스템을 사용하면서 모니터링이 필요할 것 같습니다.
그래픽 성능은 메모리 오버 클럭에 큰 영향을 받습니다. 물론 CPU도 함께 영향을 받습니다만 그래픽 성능은 크게 올라가지 않습니다. 비약적인 성능 향상은 메모리를 오버하는 쪽입니다.
오히려 CPU의 언더볼팅은 온도 안정성을 가져다줍니다. 저는 기본 설정에서는 Cinebench 테스트를 통과하지도 못하고 고온으로 경고가 떠서 중단했는데 지금은 85℃로 안정적으로 돌아갑니다.
그리고 지금 포스팅을 작성하는 과정에서 CPU 팬은 거의 최저를 유지하고 있는 것 같습니다. 예전에는 브라우저를 동시에 여러 개 띄우거나 몇몇 무거운 프로그램을 구동하면 바로 CPU 팬 속도가 올라갔고 이는 팬 소음으로 이어졌지만 지금은 그런 현상이 현저하게 줄었습니다.
게임을 하는 도중에서 이전에는 팬이 최고 속도로 돌아가는 구간이 많았지만 지금은 최고 속도로 돌아가는 구간이 전혀 없습니다. 물론 쿨링을 가능한 팬이 저속으로 돌아가도록 설정했기 때문입니다만... ^-^;
앞으로 Death Stranding과 다른 작업들을 하면서 수시로 모니터링해봐야겠지만 현 상태로는 정말 정말 만족스러운 결과입니다.
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