포커스 포커스 PC 전력이 고있다 권원옥 * 김성운 ** 2007 년부터시작된고유가로인한에너지비용증가, 탄소배출권시장확대, 친환경에너지및에너지절약정책등으로 Green IT 분야의관심이어느때보다높아지고있다. 특히매년급속히성장하는컴퓨터분야에대한 Green Technology 는매우중요하다. 2008 년전세계에사용되는컴퓨터는 10 억대에이르며이들이사용하는에너지는전체에너지소비의 1% 를차지하고있다. 그런데 1% 의에너지소비중 70% 는실제사용하지않는대기상태로컴퓨터전력이낭비되고있다. 전력관리미적용, 비효율적인전원공급기 (PSU) 사용및대기전원등으로인한전력낭비가 PC 전력낭비의주원인이다. 본고는 PC 전력실험을통하여 PC 전력사용의문제점을분석하고개선방안을다루고있다. 목 차 I. 서론 I. 서론 II. PC 전력낭비분석 III. PC 전력절감 IV. 결론 * ETRI 서버플랫폼연구팀 / 선임연구원 ** ETRI 서버플랫폼연구팀 / 팀장 Forrester Research 의보고서에의하면 2008 년말전세계에사용되는개인용컴퓨터대수는 10 억대가넘어설것으로추정하였다. PC 가보급된지 27 년만에일이다. 하지만불과 5 년후면그두배인 20 억대의컴퓨터가사용될전망이다. 앞으로늘어날 PC 사용자 10 억명은지금까지 PC 를한번도사용한적이없었던브라질이나러시아, 인도, 중국등의신흥국가의사람들이될것이다 [1]. Gartner 자료에의하면 2007 년 2 억 5,000 만대의 PC(Desktop & Laptop) 가판매되었으며 1 억 6,000 만대의 PC 는버려졌다. 하루에전세계적으로 68 만대의컴퓨터가판매되며 44 만대의컴퓨터는폐기되고있는셈이다. PC 는물론이고급속도로발전하는정보통신분 1
주간기술동향통권 1344 호 2008. 4. 30. 야 (Information & Communication Technology: ICT Sector) 제품들은우리생활깊숙이자리잡고있다. ICT 제품들은전세계에너지의 2% 를소비하고있다 [2]. 즉전세계 CO 2 발생량의 2% 를 ICT 분야가차지하고있다. ( 그림 1) 은 ICT 제품의전력소모비율을나타내고있다. PC 와모니터는약 40% 에달하는에너지를소비하고있다. 즉전세계에너지의 1% 를 PC 가소비하고있는셈이다. 그런데 1% 의에너지소비중 70% 는실제사용하지않는대기상태로컴퓨터전력이낭비되고있다. 전력관리미적용, 비효율적인전원공급기 (PSU) 사용및대기전원등으로인한전력낭비가 PC 전력낭비의주원인이다. Servers & Coollings 23% PCs and Monitors 40% Used Power 30% Fixed-Line Telecoms 15% Unused Power 70% Mobile Telecoms 9% LAN & Office Telecoms 7% Printers 6% ( 그림 1) ICT 제품의전력소모비율 ( 좌 ), PC 의전력소모 ( 우 )[2] 이렇게비효율적으로낭비되는 PC 전력을줄이기위해 2007 년 6 월기후보존컴퓨팅협회 (Climate Savers Computing Initiative: CSCI) 가결성되었다. CSCI 는다수의 IT 기업과환경단체, 미정부기관이참여하고있으며컴퓨터에너지효율을높여에너지를절약하고지구환경을지키고자활동중이다. 본고는 PC 전력실험을통하여 PC 전력사용의문제점을분석하고개선방안을구체적으로다루고있다. 또한현재전력사용의문제점을개선할경우경제적, 환경적효과에대해서다루도록한다. II. PC 전력낭비분석 본고는 PC 전력분석을위해 < 표 1> 과같이일반적사무실환경에서사용되는 3 종의 PC 2
포커스 플랫폼을실험에사용하였다. 첫째, Intel 펜티엄 4 프레스캇기반의 PC, 둘째, Intel Core2Duo 콘로기반의 PC, 셋째, AMD 애슬론 64 X2 기반의 PC 이다. Intel P4 기반의 PC 는 2005 년형기본모델로외장형그래픽카드가장착되어있다. Intel Dual-Core 기반의 PC 와 AMD Dual- Core 기반의 PC 는 2007 년형기본모델로내장그래픽카드가장착된플랫폼이다. Intel PC 는 ATX 규격의메인보드제품을 AMD PC 는 Micro-ATX 규격의메인보드제품을사용하였다. 모니터의경우 3 종모두동일한 19 인치 LCD 모니터제품을사용하였다. 각각의 PC 의메인보드, 그래픽, 메모리및 PSU 등에대한상세한정보는 < 표 1> 과같다. 모든 PC 에는동일한 Window XP OS 가설치되었으며동일한조건의 Burn 테스트 SW 를사용하였다. < 표 1> PC 전력분석에사용된 PC 및모니터사양 구분 Intel P4 PC Intel Dual-Core PC AMD Dual-Core PC CPU Mainboard Form factor Single Core@3GHz 90nm(Prescott) ASUS P5WD2 ATX Core2Duo E6400 2.13GHz, 65nm Intel DG965 ATX Athlon64 X2 4000+ 2.1GHz, 65nm ASUS M2A-VM Micro-ATX Graphic Nvidia Geforce 6600 PCIe 슬롯카드형 메인보드내장형 메인보드내장형 Memory PC2-4200 : 2G PC2-5300 : 2G PC2-5300 : 2G HDD, ODD SATA 160G, ODD SATA2 160G, ODD SATA2 160G, ODD PSU Monitor OS Burn Test SW Enermax EG475P-VE: 470W, 12V Dual-rail 31A Seasonic SS-300HS Black: 300W, 12V Dual-rail 22A Samsung SynchMaster 195T(19 Inch LCD) Window XP Professional Service Pack2 PassMark Software BurnlnTest Pro V5.1 Pro A-ONE 350 TFX V2.2: 350W, 12V Single-rail 16A 1. 구형 PC 플랫폼 ( 그림 2) 는 < 표 1> 에서제시한 3 종의 PC 플랫폼에대한전력소모를시간에따라나타내고있다. 구형플랫폼인 P4 기반의 PC 가신형듀얼코어플랫폼에비해휠씬많은전력을소모하며최대소비전력과최소소비전력차이가큼을볼수있다. 또한동일한듀얼코어플랫폼도프로세서제조회사에따라사용된메인보드의폼팩터 (Form Factor) 에따라소모전력차이가발생함을볼수있다. 반면 19 인치 LCD 모니터의경우부팅초기를제외하고 Window OS 가동작하면서전력소모가일정한수준을유지함을볼수있다. 그러면좀더자세한전력소모분석결과를살펴보자. 3
주간기술동향통권 1344 호 2008. 4. 30. 200 180 160 P4 PC Power(W) 140 120 100 80 60 40 20 19inch LCD Monitor Core2Duo PC Athlon64 X2 PC 0 0 20 40 60 80 Time(Seconds) ( 그림 2) Intel P4, Intel Core2Duo, AMD Athlon64 X2 기반의 PC 전력사용량 (ETRI 실험치 ) < 표 2> 와 ( 그림 3) 은 Intel P4, Intel Core2Duo, AMD Athlon64 X2 기반의 PC 의전력사용량비교분석을나타내고있다. 전력측정다음 5 가지상태에서측정하였다. - 대기전력 : 컴퓨터 Power ON 이전 Standby 상태에서평균소모전력 - IDLE 전력 : 부팅이후아무런컴퓨터작업을하지않는상태에서평균소모전력 - 평균전력 : 일반적인컴퓨터작업을수행하는상태에서평균소모전력 - Burn Test: BurnlnTest 프로그램을사용하여 CPU, 메모리등의장치에부하테스트상태에서평균소모전력 - 최대전력 : 컴퓨터가가장많은전력을소비할때순시전력대기전력의경우 P4 PC 가 7W 를소모하여듀얼코어 PC 에비해 2~3 배나많은대기전력을소모하였다. 동일한듀얼코어제품도 Micro-ATX 제품을사용하는 AMD 플랫폼이 Intel 플랫폼보다더적은대기전력을소모하였다. IDLE 전력소모의경우역시 P4 PC 가듀얼코어 PC < 표 2> Intel P4, Intel Core2Duo, AMD Athlon64 X2 기반의 PC 의전력사용량분석 (ETRI 실험치 ) 대기전력 IDLE 전력 평균전력 Burn Test 최대전력 부팅시간 P4 7.0W 123W 140W 160.0W 191W 70 초 Core2Duo 3.3W 73W 77W 88.0W 104W 40 초 Athlon64 X2 2.0W 50W 60W 87.4W 97W 37 초 4
포커스 200 180 160 P4 Core2Duo Athlon64 X2 140 Power(W) 120 100 80 60 40 20 0 Standby IDLE Average Burn Test Peak Working State ( 그림 3) Intel P4, Intel Core2Duo, AMD Athlon64 X2 기반의 PC 의전력사용량분석 (ETRI 실험치 ) 에비해 1.6~2.5 배가량많은전력을소모하였다. 동일한듀얼코어제품도 AMD 플랫폼이 Intel 플랫폼보다 23W 나저전력으로측정되었다. 이는폼팩터가작은메인보드특성외에 AMD 프로세서가 Intel 프로세서에비해 IDLE 상태에서저전력으로동작함을알수있다. 평균전력역시 IDLE 전력소모와유사한형태를띠며듀얼코어제품의차이는 IDLE 상태보다많이줄어든모습을보인다. PC 에좀더많은부하를주기위해서 Burn Test 프로그램을수행시켰을경우, CPU 사용률이높아지며 Intel 과 AMD 듀얼코어플랫폼이거의동일한수준의전력소모를보이고있다. P4 PC 경우 160W 를소모해듀얼코어 PC 에비해거의 2 배의전력소모를보였다. PSU 의용량과관련성이깊은최대소모전력은 P4 플랫폼의경우 191W 에달하며반면듀얼코어플랫폼은 100W 미만의결과를보였다. 전력소모가가장큰 P4 플랫폼은동일 OS 환경에서듀얼코어제품에비해부팅속도또한더느리게측정되어성능, 전력모두듀얼코어제품에비해뒤지는것으로나타났다. 실험결과에서보듯이불과 2~3 년밖에되지않은구형 PC 플랫폼과신형 PC 플랫폼의소모전력차가 1.8~2.3 배정도로상당히큰차이가있음을알수있다. 이는최근몇년간 CPU 의다중코어기술에기반한저전력프로세서가시장을주도하면서발생한현상이다. 단일코어에서클록속도를높이는형태의 CPU 구조에서는프로세서제조공정이발전하여도클록속도의 5
주간기술동향통권 1344 호 2008. 4. 30. 증가로프로세서전력감소의효과는미미했었다. CPU 의다중코어기술과함께 DBS(Demand Based Switch) 기술로불리는 Intel 의 SpeedStep, AMD 의 Cool n Quiet 등의기술이사용되면서 CPU 부하가없을경우보다저전력으로동작할수있게되었다. 실험에서보듯이, 현재싱글코어기반의 PC 플랫폼을사용한다면대개 PC 본체만 100W 이상전력이소모되며신형듀얼코어 PC 에비해 2 배이상의전력비용을지출하고있는것이다. 2. ACPI 전력관리미사용 가. ACPI 상태와윈도 OS 에서전원관리설정대부분의 PC 하드웨어와윈도 OS 는 ACPI(Advanced Configuration and Power Interface) 를통한전원관리를제공하고있다. ACPI 는전원관리는컴퓨터본체 (Global System) 와외부장치 (Device) 의두그룹으로분류하여정의하고있다. 외부장치는 D0~D3 까지 4 개의전원상태를정의하고있으며, 컴퓨터본체의전원관리는 Global System State 라부르며 G0~G3 의 4 단계로나뉘어져있다. - G0: CPU 의상태에따라서 C0~C3 의 4 가지상태로분류되며다른장치는정상적으로동작하고있는상태이다. - G1: CPU 는물론본체에부착되어있는다른장치까지절전모드로동작하는상태이다. S0 부터 S5 까지의여섯가지등급으로구분되며각각의특징은 < 표 3> 과같다. - G2: SW 적으로꺼진상태이며 LAN 을통한 Wake ON 기능이작동한다. - G3: HW 적으로꺼진상태로전원플러그를뽑은상태이다. 윈도 OS 상에서전원관리기능은 ( 그림 4) 와같이전원옵션등록정보에서설정이가능하다. 일반적으로시스템대기모드는 ACPI 에서 S1 혹은 S3 상태를사용하며, 시스템최대절전모드 < 표 3> ACPI 의 G1 상태의 S0~S5 특징 G1 상태 설명 S0 전원이켜져있으며 G0 상태와동일하다. S1 모든상태를보존한채로슬립모드로진입한다. S2 S1 에서 CPU 전원이제거되어 CPU 캐시와시스템캐시를보존하지않는다. S3 S1 에서 RAM 을제외한모든하드웨어정보를보존하지않는다. S4 모든전원이꺼진상태로메모리의내용이디스크드라이브에스와핑되었다가시스템이깰때 RAM 에다시로드된다. S5 전원이꺼진상태로 G2 상태와동일하다. 6
포커스 ( 그림 4) Window OS 상에서전원관리기능설정 (CSCI 권고내용 ) 는 S4 상태를사용한다. 특히 ( 그림 4) 는 CSCI 가권고하는전원관리옵션구성을나타내고있다. 설정내용은모니터끄기 15 분후, 하드디스크끄기 15 분후, 시스템대기모드 30 분후, 시스템최대절전모드는사용안함이다. 참고로화면보호기 ( 스크린세이브 ) 기능은모니터의전력절감에전혀효과가없으며이를사용하지않고대기모드설정하여사용하는것이바람직하다. 그러면전력관리를사용할경우전력소모를실험을통해서살펴보자. 나. 전원관리기능사용시전력소모실험 ( 그림 5) 는 Intel Core2Duo PC 플랫폼을사용하여대기모드때 (S1 or S3 상태 ) 와일반상태 140 120 Total Power Power(W) 100 80 60 40 20 PC Power Monitor Power 대기모드 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Time(Seconds) ( 그림 5) Intel Core2Duo 플랫폼의대기모드와일반상태의전력소모량 (ETRI 실험치 ) 7
주간기술동향통권 1344 호 2008. 4. 30. (G0 상태 ) 때의 PC 와모니터의전력소모량을나타내고있다. 컴퓨터부팅이전모니터와 PC 는총 4.45W 의대기전원을소모하고있다. 부팅이완료된후모니터와 PC 는 IDLE 상태에돌입하며평균 110.5W 의전력을소모한다. 그러다가시스템대기모드가동작하면서모니터는대기전원만소모하며 PC 는 4W 정도의전력을소비한다. 즉 ACPI 를통한대기모드전환시컴퓨터전원을끈 Standby 상태와비교해서약 0.7W 정도만전력을더소비하게된다. 이후사용자가키보드혹은마우스의입력장치를통해서대기모드에서깨어날때약 4 초뒤대기상태이전의상태로되돌아오게된다. 시스템최대절전모드는 PC 의 Power OFF 상태와동일한상태이므로대기전원의전력 (4.45W) 만소모된다. < 표 4> 는 IDLE 모드 (G0), 동작모드 (G0), 대기모드 (G1-S1 or S3), 최대절전모드 (G1-S4), OFF 모드 (G2) 의경우 PC 와모니터의평균전력소모량을나타내었다. < 표 4> 각기다른동작상태에서 PC 와모니터전력소비비교 (ETRI 실험치 ) 구분 IDLE 모드 동작모드 대기모드 최대절전모드 OFF 모드 PC 73.0W 77.0 W 3.97 W 3.27 W 3.27 W Monitor 32.5 W 33.5 W 1.15 W 1.18 W 1.18 W 총합 105.5 W 110.5 W 5.12 W 4.45 W 4.45 W * 사용된 PC 와모니터는 < 표 1> 의 Intel Dual-Core PC 제품이다. < 표 5> 는각기다른상태에서정상상태로복귀시간과동작을나타내고있다. 일반적으로부 팅과정이라불리는 G2 상태에서 G0 상태로천이는지루하게느껴지는 40 초가량의시간이소 요된다. 그러나부팅이후전원관리기능에의해대기모드로진입한컴퓨터가정상상태로복귀 하는데는부팅시간의 1/10 인 4 초만의시간만필요하다. 그러나메모리전원까지꺼진 S4 상 태즉최대절전모드에서 G0 상태로복귀는 12 초정도의시간을필요로한다. < 표 5> 각기다른상태에서정상상태로복귀시간과동작 (ETRI 실험치 ) 구분 소요시간 동작 OFF 모드 (G2) 정상상태 (G0) 40 초 Power 버튼입력 ( 부팅 ) 대기모드 (G1-S3) 정상상태 (G0) 4 초 키보드혹은마우스입력 최대절전모드 (G1-S4) 정상상태 (G0) 12 초 Power 버튼입력 * 사용된 PC 와모니터는 < 표 1> 의 Intel Dual-Core PC 제품이다. 실험결과에서보듯이일반가정이나오피스환경에서대기모드전원관리만사용하여도 IDLE 상태에비해 20 배이상의전력을감소할수있음을알수있다. 정상상태복귀시간도 4 초정 도로짧아실제불편함이거의없다. 8
포커스 3. 대기전력대기전력 (Standby Power) 이란전기전자기기가외부전원에연결된상태에서그주기능을수행하지않거나내부혹은외부로부터주기능수행을위한명령을기다리고있는상태에서소모하는전력을말한다. 최근들어 IT 에너지문제가대두되면서대기전원문제큰이슈로작용하고있다. 한국은 2008 년 8 월부터대기전력 1W 기준을만족시키지못하는가전기기에 대기전력경고표시라벨 을부착하게된다. 한국전기연구원이발표한전자제품별평균대기전력자료에의하면평균컴퓨터대기전원은 3.26W, 평균모니터대기전원은 2.63W 이다. 컴퓨터의경우 PC 의 ATX 전원의 5VSB 이공급되어컴퓨터를원격에서부팅하는기능등을수행하기위해일정량의대기전력을소비를한다. 즉전원케이블이연결된모든컴퓨터는 ACPI 의 G2 상태로대부분 3~5W 의대기전력을소비하고있다. 앞서실험에사용된 Intel Core2 Duo PC 는대기전력이 3W 수준이며, 19 인치 LCD 모니터는 1W 수준이었다. 대기전원을제거하는방법은 PC 를 G3 상태로전원을유지하면된다. 이는 PC 의전원케이블을뽑아버리면가능하다. 하지만이런일을 PC 를사용할때마다반복하는것은매우번거로운일이다. 따라서 PC, 모니터제조업체에서대기전원을최소화시키는것이적절한방법이다. 타이머기능을이용해 G2 상태에서일정시간이흐르면 G3 상태로전원을차단하는컴퓨터입력전원특허와이와유사한멀티탭등의제품들이있으나일반적으로많이사용되지않고있다. 4. 저효율, 고용량의 PSU 사용현재컴퓨터전력소모의가장큰문제는효율이낮은 PSU 로인한전력손실이다. 현재일반 PC 의경우 PSU 효율은 65~75% 정도이다. 이는컴퓨터에 100W 의전원을공급하면 25~ 35W 의전기는 PSU 의 AC/DC 전환손실로소모된다는뜻이다. 따라서많은단체에서 PSU 의효율을높여에너지절감노력을하고있다. 대표적으로 Energy Star 4.0 1) 프로그램은 PC 의전원공급장치 (PSU) 의효율이 80% 이상제품을사용하도록미정부의규제와기업의자발적동참을요구하고있다. 특히 80% 이상의 PSU 효율을가진제품에는 80PLUS 인증제도를운영하고있다. 80PLUS 인증은 20%, 50%, 100% 부하에서 80% 이상의효율을지닌 PSU 제품에부여되고있다. ( 그림 6) 은 80PLUS 인증을통과한 500W 급 ATX PSU 의부하에따른소비전력, 효율측정치를나타내고있다. 1) Energy Star 4.0 규격 : 2007 년 7 월부터발휘되었다. 기존 65% 효율의 PSU 는세가지부하즉 20%, 50%, 100% 에서 80% 이상의효율을가져야된다. 또한대기전력은 2W 미만이며 Sleep 상태전력소비는 4.7W 미만으로규정하고있다. 9
주간기술동향통권 1344 호 2008. 4. 30. ( 그림 6) 80PLUS 인증을통과한 500W 급 AXT PSU 의부하에따른효율측정치 [3] 효율이낮은 PSU 로인한전력손실뿐만아니라적정용량의 PSU 를사용하지않아서발생되는전력손실도있다. ( 그림 7) 은 Intel Core2Duo 플랫폼에사용된 PSU(Seasonic SS-300HS 제품, < 표 1> 참조 ) 의효율및부하실험결과를보여주고있다. Seasonic SS-300HS 제품의데이터시트는 Typical 부하 (50%) 에서 75% 효율을기록하고있다 [4]. 그러나실험에의하면부하에따라최대 77% 에서최소 69% 의효율을보이고있다. 또한평균효율은 71% 로 75% 에비해 4% 정도낮은수치이다. 이는용량에비해낮은부하때문이다. PSU 용량은 300W 급이나실제 Core2Duo 플랫폼은평균 77W 전력을소모하며실제 PSU 손실을제외한전력은 54W 전력만소모하고있다. 따라서 PSU 부하가 20% 도채되지않으며이러한낮은부하에서 100 80 Efficiency MAX 77% Power(W) 60 40 MIN 69% 20 PSU Load 0 0 20 60 70 80 90 100 Time(Seconds) ( 그림 7) Intel Core2Duo 플랫폼에사용된 PSU 의효율및부하 (ETRI 실험치 ) 10
포커스 PSU 효율은일반적으로떨어지게된다. 기술이발전할수록 PC 플랫폼은저전력화 ( 저전력멀티코어 CPU, 온보드그래픽등 ) 되고있다. 그러나 PSU 용량은예전과동일혹은더큰용량을사용하고있어실제 PSU 부하가 20% 가채되지않는현상이일어나고있다. 따라서일반적으로효율이우수하게나오는 40~60% Typical 구간에서동작하는 PSU 를 PC 플랫폼에설치하는것이중요하다. 즉상기시스템의경우 200W 급의 PSU 를사용하는것이현재 300W 급 PSU 보다효율이더우수하게나온다. III. PC 전력절감 본장은 2 장의 PC 전력실험을기반으로살펴본전력손실의문제개선을통한 PC 전력절감을다루고있다. 본고에서는일반적인사무실환경의 PC 를기준으로전력절감을계산하였다. 1 년중 230 일은 PC 사용하여업무를수행하며, 135 일은휴일, 출장등의사유로 PC 사용을하지않는다고가정한다. 하루업무수행중컴퓨터사용시간은 9 시간이며, 그중회의, 식사등으로인해컴퓨터를사용하지않는시간을평균 2 시간으로설정하였다. 또한업무수행이후컴퓨터는꺼져있는 (Standby) 상태이다. 1. 전력절감계산 가. 구형 PC 로인한전력낭비여기서구형 PC 는실험에사용된 P4 시스템을뜻하며이를 Core2Duo 시스템과비교하였다. < 표 2> 에의하면 P4 시스템은 Core2Duo 시스템보다평균 53W 정도전력소모가많다. 따라서구형 PC 로인한전력낭비는년간다음과같이계산된다. - 230 일 9 시간 53W = 110KWh 나. ACPI 전력관리미사용으로인한전력낭비 < 표 2> 와 < 표 4> 에서대기모드를사용할경우 Core2Duo 플랫폼에서약 100W(PC 와모니터 ), P4 플랫폼에서는 150W(PC 와모니터 ) 의전력을줄일수있음을보았다. 하루업무중평균 2 시간컴퓨터를사용하지않는다고가정하면, ACPI 전력관리미사용으로인한연간전력낭비는다음과같다. 11
주간기술동향통권 1344 호 2008. 4. 30. - P4 기반 PC: 230 일 2 시간 150W = 69KWh - Core2Duo 기반 PC: 230 일 2 시간 100W = 46KWh 다. 대기전원으로인한전력낭비 < 표 4> 에서 Core2Duo 플랫폼에서 PC 와모니터의대기전력합은약 4.5W 이다. P4 플랫폼은약 8.2W 이다. 따라서대기전원인한연간전력낭비는다음과같이계산된다. - P4 기반 PC: 230 일 (24 시간 -9 시간 ) 8.2W+135 일 24 시간 8.2W=55KWh - Core2Duo 기반 PC: 230 일 (24 시간 -9 시간 ) 4.5W+135 일 24 시간 4.5W=30KWh 라. 저효율, 고용량의 PSU 사용으로인한전력낭비 80% 효율을가진고효율의 PSU 와일반 PSU 는약 10% 의효율차이가있다. 또한고용량의 PSU 사용으로인한전력손실을약 4% 로설정한다. 따라서저효율, 고용량의 PSU 사용으로인한전력낭비를다음과같이계산할수있다. - P4 기반 PC: 230 일 9 시간 평균전력소비의 14%(18.2W)=38KWh - Core2Duo 기반 PC: 230 일 9 시간 평균전력소비의 14%(10.5W)=22KWh 2. 전력절감분석 < 표 6> 은앞서계산된사무실환경에서 PC 전력절감수치를나타내고있다. 일부계산의중복이있으나계산의편의를위해서상기데이터의단순한합으로전력절감정도를계산하였다. P4 PC 에서 Core2Duo 플랫폼으로교체할경우연간 110KW 전력이절감된다. 이는약만원가량의전기료절감효과가있다. 즉전력절감만을위해서 PC 를교체하는것은힘들다는뜻이다. 플랫폼을교체하지않으며현재플랫폼에서적용가능한전력절감기법은 3 가지로, 첫째, ACPI 전력관리사용, 둘째, 대기전원차단, 셋째, 고효율 PSU 사용이다. 이세가지방법을모 < 표 6> 사무실환경에서 PC 전력절감 PC 1 대당 1 년절감전력 구분 Core2Duo PC P4 PC 추가비용 ACPI 전력관리사용 46KW 69KW 없음 대기전원차단 30KW 55 KW 없으나불편함 고효율 PSU 사용 22KW 38KW PSU 가격 1.5 만원추가됨 총전력절감 98KW 162KW P4 PC Core2Duo 교체 110 KW PC 교체비용소요 12
포커스 두사용할경우 Core2Duo PC 경우연간 98KW, P4 PC 경우년간 162KW 의전력을절감할수있다. 그러나대기전원차단의경우실제적으로적용하기힘들기때문에실제적용가능한방법은전력관리와고효율 PSU 사용이다. 따라서 Core2Duo PC 경우 68KW, P4 PC 경우 107KW 의전력을절감할수있다. 대당약 1 만원정도의전기료가절감된다. 한국의경우 1KW 전기를생산하는데약 500g 의 CO 2 가발생된다. 따라서전력절감기법을도입할경우컴퓨터한대당연간 34~53Kg CO 2 발생량을줄일수있다. 3. 전력관리도입사례 : EDS EDS(www.eds.com) 사는자사의컴퓨터에 Energy Star 규격에부합하는전력관리설정을통해전기료절감은물론탄소배출절감을진행중이다. EDS 사는 14 만대의컴퓨터가있으며이중 30% 는데스크탑이며 70% 는 Laptop 이다. 여기서 9 만대의컴퓨터는인터넷을통해자동전력설정이가능하다. EDS 사는 Energy Star 4.0 을만족하는컴퓨터에네트워크를통한전력관리설정이가능하도록시스템을구성하고있다. EDS 보고에의하면전력관리설정만변경해도컴퓨터당약 20~30W 의전력을절약하며, 연간 60KW 전력을절감한다. 전력절감비용으로계산하면대당 7.2 달러의전기료가감소한다. 따라서회사전체는연간 47 만 7,900 달러의전기료를절감하며환경보호에도기여하게된다 [5]. < 표 7> 은 EDS 사의전력관리설정전후의전원관리값을나타내고있다. 기존에배터리구동 Laptop 에만국한되었던전력관리설정을 Desktop PC, 전력플러그된 Laptop 에도동일하게 Energy Star 권고안대로설정함을볼수있다. < 표 7> EDS 사의전력관리변경사항 [5] 구분 Energy Star Recommended Desktop Laptop Powered Laptop Battery Energy Star Compliant Monitor/display sleep Turn off after 15 min (or less) 20min 15min 20min 15min 5min No Yes Turn off HDD Turn off after 15 min (or less) Never 15min Never 15min 10min No Yes Sleep Mode Turn off after 30 min (or less) Never 30min Never 30min 5min No Yes Wake-On LAN Enabled Disabled Enabled Disabled Enabled Disabled Enabled No Yes 13
주간기술동향통권 1344 호 2008. 4. 30. IV. 결론 본고는실험을통하여 PC 전력절감을위한 4 가지방법을제안하였다. 첫째, 신형 PC 플랫폼사용, 둘째, ACPI 전력관리사용, 셋째, 대기전력감소, 넷째, 고효율 PSU 사용이다. 실험에서보듯이가급적다중코어기반의 PC 가전력소모측면에서유리하다. 또한어떤시스템을사용하든전력관리기능이가장간단하며가장큰효과가있는전력절감방법임을알수있다. 또한고효율의 PSU 사용은연간 22~38KW 전력절감을가져다주고있다. 컴퓨터에너지절감을위해서는사용자, 생산자, 정부의역할이분명하다. 냉장고는항상설정온도를유지하기위해 24 시간동작하고있다. 하지만컴퓨터는냉장고가아니다. 24 시간동작하는서버도아니다. 컴퓨터를사용하지않을경우컴퓨터는저전력의대기상태로동작해야된다. 사용자는 OS 상의간단한전력관리설정만으로컴퓨터한대당연간 50KW 의전력을줄일수있다. 컴퓨터생산자는 1W 미만의대기전력을가지며 Energy Star 4.0 에준하는 80% 이상의고효율 PSU 를장착한 PC 를생산을늘려야할것이다. 정부와공공기관, 기업체는고효율의 PC 를의무적으로구매해야되며, EDS 사의예와같이전력관리설정이네트워크에연결된모든컴퓨터에자동으로설정되도록해야될것이다. 특히국내의경우 IT 분야의주도적인기업, 연구소등의참여와실행이필요한상황이다. < 참고문헌 > [1] 1 Billion PCs in use by end of 2008, http://www.news.com/8301-10784_3-9727337-7.html [2] Gartner Estimates ICT Industry Accounts for 2 Percent of Global CO2 Emissions, http://www.gartner.com/it/page.jsp?id=503867 [3] http://www.80plus.org/manu/psu/manu_psu.htm [4] http://www.betanews.net/pdf/332195 [5] Power Management Implementation, Case Study EDS, http://www.climatesaverscomputing.org/docs/eds_power%20management%20case%20study.pdf * 본내용은필자의주관적인의견이며 IITA 의공식적인입장이아님을밝힙니다. 14