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마더보드의 팬 커넥터에 대해 정리해 보았다.
- 기본적으로 마더보드의 팬 커넥터는 3핀 또는 4핀 규격이며, 3핀은 전압 조절방식, 4핀은 PWM 방식으로 팬의 속도를 조절한다. 특별한 언급이 없는 한 12V 를 사용하며, 최대 1A 까지 전력을 공급한다. 아주 오래전엔 2핀도 있었지만 지금은 없다.
- PC에서 사용하는 팬은 모두 브러시리스 팬이다. 팬에 작은 칩이 내장되어 있으며, 이 칩에서 팬을 제어한다. 브러시가 없기 때문에 수명도 길고 조용한 대신 비싸다. 브러시리스 팬에 대해서는 언젠가 다룰 생각이다.
마더보드 4핀 커넥터. 인텔이 정한 규격이다.
- 핀 규격은 아래와 같다.
핀# 설명 색상1 색상2 --- ------- ----- ---- 1 GND 검정 검정 2 +12VDC 노랑 빨강 3 Sense 초록 노랑 4 Control 파랑 파랑
1번과 2번 핀이 연결되면 팬이 작동한다. 12V 가 인가되기 때문에 팬이 최대 속도로 회전하며, 그 이하의 전압이 인가되면 회전수가 낮아진다.
3번핀은 팬의 속도를 모니터링하기 위한 핀이다. Open Collector, Open Drain 방식의 신호다. 연결되지 않아도 팬은 돌아간다.
4번핀은 팬 속도 정밀 제어를 위해 PWM 신호를 전달하기 위한 핀이다. 5V, 5mA, 25kHz 의 신호다. (오차는 있다) 연결되지 않아도 팬은 돌아간다.
커넥터에는 핀 번호를 맞추기 위한 지지대가 있고, 이 때문에 거꾸로는 연결되지 않는다. 안심하고 끼우자. 어차피 1, 2번 핀만 맞춰서 연결하면 팬을 사용할 수 있다.
4번핀이 있다고 모두 PWM 제어를 하는건 아니다. 마더보드 매뉴얼에 PWM 으로 나와있어야 PWM 제어를 한다. 4번핀으로 5V VCC 를 흘려주어 PWM 신호에 의해 최대 속도로 작동하고, 이 상태에서 전압으로 팬 속도를 조절하는 마더보드가 간혹 있다.
- 팬 핀에 따른 케이블 색상은 제각각이다. 1 번 그라운드는 중요한 핀이기 때문에 공통적으로 검은색이다.
3핀의 경우 검정-빨강-노랑 이 많기 때문에, 색상2를 더 자주보는것 같기도 하다. 인텔 번들 쿨러는 색상1로 많이 나온다.
- 시스템 전원을 켜자 마자 CPU 팬이 빨리 도는걸 볼 수 있는데, 순간적(몇초)으로 12.6V - 2.2A 까지 허용해 빨리 RPM 을 높일 수 있도록 하기 위함이다.
- 마더보드의 4핀 팬 커넥터에 3핀 팬을 끼워도 되며, 반대로 마더보드의 3핀 팬 커넥터에 4핀 팬을 끼워도 된다. 단 이렇게 하면 팬 속도제어가 되지않는 것이 기본이다. 하지만 마더보드가 이렇게 연결하고도 팬 속도를 조절할 수 있도록 제공하는 경우가 많다. 따라서 설명서를 확인해보자. 예를 들어 마더보드 4핀 커넥터에 3핀 팬을 연결하고, 마더보드에서 팬 속도제어를 전압으로 설정하면 팬 속도가 제어된다.
- PWM 방식의 팬 제어는 팬의 회전수를 더 정교하게 제어할 수 있다. (하지만 팬의 회전수를 정교하게 제어할 필요가 있는지는 생각해보자. 1000 RPM 과 1010 RPM 은 팬 회전수 센서의 오차 범위 이내고, 실제로도 차이가 없다)
- 마더보드에있는 팬 커넥터에는 이름이 있다. 이름에 관계없이 팬 커넥터 규격은 동일하기 때문에 팬을 아무데나 연결해도 되긴 하지만, 마더보드 제조사에서 커넥터에 특성을 부여하는 경우가 있다. 이에 대해 설명한다.
1. CPU-FAN
CPU 를 식혀주는 팬을 연결하는 커넥터라는 의미다. 마더보드 제조사에서, 이 포트에 끼우는건 CPU 의 열을 식히는 팬이라고 생각하고 제조한다. 따라서 이 팬 포트는 마더보드에서 CPU의 온도를 모니터링해 팬 속도를 제어하며, 많은 전력을 공급할 수 있도록 설계되어있다. 보통 1A 까지는 출력해준다. 몇몇 마더보드에서는 이 포트에 연결된 팬의 RPM 이 0 인경우, 알람이나 비프음을 띄우는 기능을 가지고 있기도 하다.
2. SYS-FAN, CHA-FAN
System Fan, Chasis Fan.
마더보드 제조회사마다 부르는 명칭이 다를 뿐 같은 포트다. 보통 마더보드에 달린 온도센서와 연동되어 팬의 속도를 제어해주는 기능을 가지고 있다. 즉 이 커넥터에 연결된 팬은 시스템 온도계와 연동되어있어, 시스템 온도가 오르면 이 커넥터에 연결된 팬의 속도를 높이는 기능을 가지고 있다. CPU 온도와 연동시키는 기능을 가진 마더보드도 있다.
3. CPU-OPT, CPU_FAN2, AIO-PUMP, W_PUMP
CPU Optional, CPU Fan 2, All In One Pump, Water Pump.
수냉 쿨러의 수중 모터에 연결하기 위한 팬 커넥터다. 보통 마더보드 팬 커넥터는 12V-1A 규격으로 최대 12W 까지 출력할 수 있지만, 수중 모터는 간혹 이 규격을 넘어서는 경우도 있다. 이런 규격을 만족하기 위해 만든 팬 커넥터다. 보통 12V-2A 규격이다.
수냉 쿨러의 수중 모터는 물을 순환시키기위해 작동하는 것으로, 상시 최대 속도로 작동해야 하기 때문에 이 커넥터들은 속도 제어가 되지 않는 경우도 있다.
가지고 있는 수냉쿨러에 이 포트에 연결하라고 되어있는 경우 반드시 이 포트에 연결해야 한다. 이렇게 이야기하긴 했지만, 12V-2A 가 필요한 수냉 쿨러를 보기 힘들다. 필자가 가지고 있는 3열 수냉 쿨러의 워터 펌프도 12V-0.36A 으로 1A 초과해 사용하는 수랭쿨러가 거의 없다.
이 포트가 없으면 그냥 4핀 몰렉스 커넥터를 3핀 팬 연결할 수 있는 단자로 변환해주는 어댑터를 구매해서 사용하면 된다. (아마 수냉쿨러 패키지에 들어있을 것이다) 없다면 구매하자. 1000원 정도 한다.
4. PUMP-FAN
수냉 쿨러의 라디에이터에 달려있는 팬에 연결하기 위한 포트다.
대부분의 마더보드에 이렇게 이름 지어진 커넥터가 없다. 그냥 CHA-FAN 에 연결하고 CPU 온도에 연동해 팬의 속도를 제어하게 해주면 된다.
5. PWR-FAN
Power Supply Fan.
파워 서플라이의 팬 회전수 모니터링 용 포트. 2015년만 해도 이 포트를 지원해주는 파워 서플라이가 있었는데 요즘엔 없으며, 요즘의 마더보드에서도 이런 이름을 가진 포트가 없다. (필자가 가지고 있는 ASUS P5K 마더보드에 이런 이름을 가진 포트가 있고, 오래전에 시소닉에서 나온 파워 서플라이에 팬 RPM 모니터링용 커넥터가 있었다)
