디씨는 무서워서 스팀덱 자료 눈팅만 하다가, 정보를 얻어가기만 하는건 좀 미안해서 뻘글 하나 쓰고 간다.

개인적으로 찾다가 알게 된 스팀덱 쿨링 개조의 위험성 관련해 설명해 두는 내용인데, 대부분은 GN의 스팀덱 리뷰 에서 뜯어왔다.


그나저나 3번 날려먹고 다시 쓰는데 임시저장이 제대로 안되있던데, 수동으로 저장하는 버튼은 없는건가..?



TL;DR 교체해서 문제생길 여지는 두가지.

  1. (동일 소모전력 하) 쿨러 RPM 하락 → 메모리 과열
  2. 흡기구 위치/크기 변경 → 충전회로 과열

스팀덱의 냉각 구조를 설명한 후, 후판을 갈아치웠을 때와 냉각계통에 손을 댔을 때로 나누어 설명하겠다.

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A. 스팀덱의 냉각 구조


스팀덱이나 스위치를 보면 팬의 흡기와 후판의 흡기구가 따로 노는데, 팬의 흡기는 후판으로 막혀있고,

흡기는 하부에 뚫려있어 이를 통해 기판과 후면의 틈으로만 공기가 흐를 수 있게 되어있다. (상 스팀덱/하 스위치)





이경우 공기 흡기 면적은 상단의 배기 면적보다 훨씬 작은데다 얇기까지 해 지나가는 공기가 기판과 후판의 표면에 마찰을 심하게 받는다.

있어보이게 말하자면 흡기저항이 크다.


흡기저항이 크면 들어오는 공기도 줄어들고, 들어오는 공기가 적으면 당연히 나가는 공기도 적어진다.

스팀덱의 APU가 TDP도 낮은주제 비슷한 블로워 팬을 쓰는 노트북들에 비해서 프로세서 냉각 성능이 떨어지는 것은 이 영향도 크다.


그럼에도 스팀덱, 스위치같은 핸드헬드 기기가 이런 비효율적인 구조를 쓰는 이유는 다른 구성품들의 과열을 방지하기 위함이다.


전자기기에 발열원은 프로세서만 있는게 아니다. 램, CPU, GPU, VRM, 충전칩, 통신칩, SSD 등 전부가 발열원이다.


노트북정도 덩치면 발열부가 분산되어있고 표면적이 커서 하다못해 플라스틱 섀시를 통해라도 열을 어느정도 배출할 수 있지만,

스팀덱/스위치 같은 핸드헬드 기기는 크기가 작고, 손으로 잡는 부위도 뜨거우면 안돼 방열면적이 매우 제한적이다.


그럼에도 소비전력은 보급형 노트북 뺨치므로 좁은 면적에서 더 많은 열이 발생해 자연적으로 방열되기를 기대하기 어렵다.


스팀덱에 사용되는 충전칩 MAX77961로 예를 들면



동작 보증 온도는 85도 정도다.


헌데 GN에서 충전중 CPU에 렌더링 부하를 걸어 측정한 온도를 보면



이미 순정상태로도 동작 보증 온도를 넘는걸 볼수 있다.

(※ GN피셜 밸브가 보내준 자료에 해당 칩의 안전범위는 105도 까지라 변종 칩일수도 있다니 우선은 105도가 한계라 생각하자.)


이렇다보니 노트북과 다르게 개개의 칩들을 냉각해줘야 할 상황인데 기기 전체에 히트파이프를 두를 순 없는 노릇이다.

하지만 섀시(후판)의 흡기구를 팬과 다른데 뚫어두면, 공기가 팬까지 오는 길에 기판을 먼저 식혀줄 수 있다.

이렇게 만들면 APU는 좀 뜨거워지더라도 다른 부분들을 식힐 수 있다.



(※ 공기를 불어넣는거만 되고 빼내는거 안되는 시뮬레이터인데다 너무 두껍게 만들어서 많이 거리감이 있다. 원래 유량이 적어짐을 보여주고 싶었던거라 제대로 된 시뮬레이터로 돌렸다면 오른쪽 기압이 왼쪽보다 낮을것.)


오른쪽을 보면, 상자 내부를 공기가 와류 없이 일관된 흐름으로 싹 훑고 지나가는 걸 볼 수 있다.

반면 왼쪽의 경우 상자 내부 공기 대부분은 제자리에서 돌기만 하는 와류이거나 아무 움직임도 없다.


와류가 생기던 공기가 안움직이던 하면 열 배출이 제대로 안된다. 공기를 가두는 이중창이나 스티로폼이 왜 훌륭한 단열재인지 생각해보자.


때문에 스팀덱과 같은 기기들은 오른쪽 시뮬레이션과 같이 공기 흐름이 기기 전체를 훑고 갈 수 있도록 만들었는데, GN에서 만든 공기 흐름 시뮬레이션이 이를 잘 보여준다. 팬이 만들어낸 저기압을 향해 상대적 고기압인 외부 공기가 별다른 와류를 만들지 않고 램, 충전칩, 통신칩, SSD를 덮는 히트쉴드와 배터리 일부까지 공기가 훑고 지나간다.




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B. 후판 개조의 위험성


APU 온도를 희생하느니 그냥 케이스를 떼는게 답 아냐? 싶을 수 있는데,




케이스를 떼버리면 APU의 온도는 15~17도나 떨어지지만 대신 SSD 온도가 오르고, 특히 충전칩 온도가 동작 보증온도를 넘긴다.


99.8도면 아직 105도까지 5도정도 여유 있는거 아니냐 싶을수 있지만, GN에서 온도 올라가는 걸 보고 테스트를 중도 포기한 온도인데다, 측정당시 기온이 21도기 때문. 테스트를 좀 더 지속했거나, 한국처럼 혹한기 혹서기를 둘다 하는 기후대라면 계절에 따라서 105도는 충분히 넘긴다.


때문에 아래와 같이 사방에 구멍을 뚫어둔 알리 쿨링 케이스같은 것들을 사면 팬 근처에 뚫어놓은 구멍에서 팬으로만 공기가 흐르기 때문에, 오히려 후판 뗀거보다 더 높은 온도가 뜰 가능성이 크다. 나는 충전하면서 게임할거다 하는 사람들은 사는일 없길 바란다.




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C. 팬커브 수정의 위험성


스팀덱의 팬은 오로지 APU 온도에 따라서만 작동한다.

스팀덱의 팬은 위에서 설명했듯 다른 부품의 냉각에도 지대한 영향을 끼치기 때문에, 밸브는 주변 부품의 냉각도 고려하며 팬 커브를 여유있게 세팅했을 것이다.


헌데 후판 개조 등의 이유로 APU 온도가 내려가 팬 RPM이 떨어지거나, 유저가 고의로 팬 커브를 수정해 내리는 경우, 앞서 언급된 이미 타들어가는 온도인 충전 칩 외에도 메모리 칩 하나도 위험해질 수 있다.


순정상태 온도 그래프를 다시보면 보면 메모리 하나가 유독 높은게 눈에 띈다.



저 메모리는 APU와 팬 사이에 있는데, 해당 메모리는 ifixit에 따르면 마이크론사의 'MT62F1G32D4DR-031 WT:B' 라는 모델이다.



스펙시트를 보면 작동 보장 온도가 85도.



순정상태로 기온 19.6도에서 76.6도가 뜬다면 이것도 기후에 따라 상당히 아슬아슬한 상태일 수 있다.


소비되는 전력이 그대로인데 APU 온도만 떨어지면 저 메모리 모듈의 동작 보증온도를 넘기는 불상사가 생길 수 있다.

게임하다 메모리 오류로 저장도 못하고 튕기던, 메모리가 타서 망가지건 둘다 좋은 일은 아닐거 같다.


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D. 결론


만든 기업이 자가수리를 금지하는 기업도 아니고, 출시 전부터 분해 가이드 영상을 올리고 써드파티 개조를 장려하는 밸브다.

그런 개방적인 제조사조차 추천하지 않는다면 그만한 이유가 있다.