이번부터는 컴퓨터 시스템 본체의 여러 장치들에 대해서 알아보겠습니다.
이제 우리는 시스템 유닛에 대해서 알아 보려고 컴퓨터 본체의 뚜껑을 따보려고 합니다.
'컴퓨터는 깡통이다'라고 말하는 사람도 있지만, 컴퓨터는 깡통처럼 막 따지는 않습니다.
컴퓨터의 후면에 보면 작은 나사가 여러개 보입니다.
이 나사들 중에서 컴퓨터의 사이드 커버(옆 뚜껑)를 고정시키는 나사가 2개정도 있습니다.
이것을 드라이버로 풀면 컴퓨터 본체의 사이드 커버를 열 수가 있습니다.
커버를 잠그는 나사로 손으로 돌릴 수 있게 나사머리에 손잡이가 있는 핸드스크류 나사(보통 '손나사'라고도 합니다.)를 사용한 케이스도 있습니다.
이런 경우는 컴퓨터를 열어보기가 더욱 편리하겠지요.
(컴퓨터 뚜껑 딴다니까 괜히 깡통따개 가지고 온 사람! ... You!... 다시 갖다 두셔~)
컴퓨터 본체 내부의 모습은 앞에서 살펴보았었지요.( <컴퓨터 이야기 6> 컴퓨터 System의 구성 - 개요)
이번에 알아보고자 하는 컴퓨터 본체 내부의 장치는 파워서플라이(PSU:Power Supply Unit)-전원 공급 장치입니다.
파워 서플라이(PSU:Power Supply Unit)
파워서플라이는 PC의 심장과도 같은 역할을 하는 존재로 전력을 공급 해 주는 역할을 합니다.
컴퓨터 내부의 장치들은 반도체 소자를 많이 사용하여 만들어집니다. 이러한 장치들은 직류 전기를 사용하고, 보통 12V / 5V / 3.3V를 사용합니다.
그런데 우리나라의 가정용 전기는 교류 220V로 공급되고 있습니다(직류와 교류가 무엇인지 모르는 사람이 혹시 있나요? -_-;).
그러므로 이 교류 전기(AC)를 직류 전기(DC)로 바꾸어 주고, 컴퓨터 내부의 장치들이 쓰는 낮은 전압의 전류를 안정적으로 공급하는 장치가 필요한데요.
그것이 바로 파워 서플라이, 전원 공급 장치입니다.
이 전원공급장치(PSU)는 크게 네 부분으로 이루어져 있습니다.
첫째, 입력 전자파장애(EMI) 필터부입니다.
교류 입력 라인의 잡음이 파워서플라이 안으로 흘러들어가는 것을 막는 동시에, 파워서플라이 내부의 스위칭 잡음이 교류 입력 라인으로 들어가는 것을 막는 역할을 합니다.
둘째, 교류-직류 정류부입니다.
전자파장애 필터를 거친 전원이 컴퓨터나 주변기기에서 필요로 하는 직류 전원으로 변환되기 전에 임시 직류 전원으로 변환되는 과정입니다.
셋째, 직류-직류 스위칭 변환부입니다.
교류-직류 정류부에서 변환된 직류 전원을 깨끗하고 안정적으로 공급할 수 있도록 저대역 통과필터를 사용해 스위칭 동작과정에서 발생하는 리플과 잡음을 없애는 과정입니다. 이를 통해 3.3V, 5V, 12V 등의 직류 전원이 만들어집니다. 파워서플라이에서 가장 중요한 부분입니다.
넷째, 출력필터 및 출력부입니다.
파워서플라이의 마지막 단계로, 직류-직류 스위칭 변환부에서 변환되고 필터링된 직류 전원을 추가로 여과해 규격에 맞는 깨끗한 전원을 얻는 부분입니다.
컴퓨터의 파워서플라이는 크기에 따라 ATX(표준 규격), m-ATX, TFX, CFX, Flex ATX 등이 있습니다.
이 중에서 ATX 파워, m-ATX 파워, TFX 파워 등의 3가지를 많이 사용합니다.
ATX타입은 가장 일반적인 표준 크기입니다. 미들타워이상 케이스와 일부 ATX를 지원하는 미니타워, 슬림일반형 케이스에 장착이 되는 크기입니다.
m-ATX타입에서 m은 mini에서 따온 알파벳입니다. ATX보다 조금 작은 타입으로 미니타워나 슬림일반형 케이스에 장착이 되는 크기입니다.
TFX타입은 파워서플라이계의 초슬림형이라고 보시면 됩니다. 케이스는 LP형.. 초슬림케이스에 장착이 되는 크기입니다.
ATX : L 150 x W 140 x H 86mm
m-ATX : L 125 x W 120 x H 63.5mm
TFX : L 175 x W 85 x H 65mm
FLEX : L 150 x W 82 x H 55mm
여기서 L 은 전원 공급 장치의 깊이(길이)에 해당하는데, 전원 공급장치의 용량이나 목적에 따라 L은 늘어나기도 하고 줄어들기도 합니다.
대용량 제품의 경우 190 x 140 x 86 과 같은 형태가 되기도 합니다.
이외에도 CFX 등의 규격이 있습니다. 컴퓨터에 따라서는 DC-DC 변압기나 AC-DC 변압기를 이용하는 경우도 있습니다.
깊이에 해당하는 L 이 변할수 있는것은 대부분의 장치에서 공통이며, 컴퓨터 케이스에 따라 지원하는 전원 공급 장치의 길이가 제한되기도 합니다.
컴퓨터의 전원공급장치는 사실 교류 전압을 직류로 바꾸어 출력하는 일반 가정용 어댑터와 기능상의 차이는 없습니다.
그러나 어댑터가 용량이 작은 기기의 전원으로 사용되는 데 반해 파워서플라이는 컴퓨터와 같이 출력 전압과 전류 용량이 많은 기기의 전원으로 사용됩니다.
PC가 동작하는 데는 메인보드, HDD, CD-ROM 등 각 부분별로 3.3V, +5V, -5V, +12V, -12V의 직류전압을 필요로 합니다.
이에따라 파워서플라이는 220V 교류전원을 직류로 바꾼뒤 각각의 부품이 필요한 전압을 전선(케이블)으로 공급해주며 케이블 끝에는 서로 연결할 수 있도록 커넥터가 달려 있습니다.
PC 각 부분별로 보면 메인보드는 위의3.3V, +5V, -5V, +12V, -12V의 5가지를 모두 사용합니다.
나머지 드라이브 장치는 +5V와 +12V를 사용합니다.
파워서플라이의 전원 OUT부분에서 나온 여러 개의 케이블 중 노란색은 +12V, 빨간색은 +5V의 전압이 걸리며, 검은색은 접지(0V로 생각해도 됨)에 사용됩니다. 또 주홍색은 3.3V, 흰색은 -5V, 파란색은 -12V의 전압이 걸립니다.
메인보드에 전류를 공급해주기 위한 케이블 묶음은 20핀 짜리 커넥터에 연결되어 있으며 노란색, 빨간색, 주홍색, 흰색, 파란색, 검은색 등의 케이블이 있습니다.
이 20개의 케이블중 중요한 의미를 가지는 것은 8번(회색), 9번(보라색), 14번선(녹색선)입니다.
이 중 8번선은 파워서플라이가 정상적으로 작동한다고 메인보드가 판단할 때 파워서플라이가 공급하는 +5V 전원선입니다.
파워서플라이를 메인보드에 연결한 상태서 8번선에서 +5V가 나오면 그 파워서플라이는 정상적이라고 보면됩니다.
9번선은 우리가 컴퓨터 스위치를 꺼도 컴퓨터에는 일정한 전원이 공급되고 있는 상태가 되는데(ATX급 이상에서) 그 때 전원을 공급해주는 선입니다.
14번선은 파워스플라이 전체의 ON/OFF를 하는 선으로 우리가 컴퓨터를 켜면 이곳이 ON상태가 되는 것입니다.
파워서플라이의 작동 유무를 확인 할 수 있는 가장 간단한 방법이 있습니다.
그림에서 보시는 바와 같이 14번의 녹색선과 7번의 검은색 GND선을 클립을 이용하여 연결한 후 전원 스위치를 넣으면 작동 유무를 확인할 수 있습니다.
파워 서플라이의 출력부에는 컴퓨터 내부 장치에 연결되는 다양한 모양의 출력 단자들이 있습니다.
이러한 단자들은 각 장치에서 이용하는 전압과 연결 규격에 따라 전용 단자를 사용합니다.
