안녕하세요. 지난번 AMD 라이젠 5825U 미니 PC에 NVMe to PCIe 컨버터를 활용하여 외장 그래픽카드를 연결했던 테스트 세팅에 이어, 드디어 실사용을 위한 전체 시스템 구축을 완료했습니다.

오늘은 알리익스프레스에서 추가로 조달한 부품들을 활용해 물리적인 형태를 갖추고 시스템의 안정성을 끌어올린 최종 세팅 후기와 그에 따른 장단점을 공유해 드립니다.

시스템 구축 완료: 아크릴 케이스와 파워서플라이의 결합

이전 테스트 단계에서는 부품들이 책상 위에 다소 위험하게 널브러져 있었습니다. 이를 해결하고 실사용 환경을 조성하기 위해 알리익스프레스에서 그래픽카드와 파워서플라이를 거치할 수 있는 eGPU 전용 아크릴 케이스를 구입했습니다.

해당 아크릴 케이스에 데스크탑용 PC 파워서플라이와 외장 그래픽카드를 단단히 규격에 맞춰 조립하고 고정했습니다. 결과적으로 미니 PC 본체와 굵은 케이블 하나로 연동되는, 꽤 그럴듯한 독립적인 형태의 eGPU 모듈 시스템을 완성할 수 있었습니다. 다만 아크릴케이스에서 nvme to pci-e 케이블이 나갈 공간이 없어서 살짝 잘라냈습니다.

알리익스프레스 구매링크

완결된 시스템의 장점: 흔들림 없는 안정성

거치대를 통해 시스템을 제대로 구축하고 나니 가장 크게 체감되는 부분은 바로 ‘안정적인 시스템 운영’입니다.

기존 임시 세팅에서는 케이블의 흔들림이나 부품의 물리적인 불안정함 때문에 사용 중 불안한 감이 있었으나, 전용 케이스에 부품들이 견고하게 고정되면서 이러한 불안 요소가 완벽히 사라졌습니다. 전력 공급 역시 안정적으로 이루어져, 장시간 부하가 걸리는 게임이나 작업을 구동할 때도 시스템 다운 없이 본연의 성능을 꾸준하게 유지해 주었습니다.

피할 수 없는 물리적 한계와 단점

안정성과 성능을 얻었지만, 이 구성이 가진 태생적인 구조적 한계와 단점 역시 명확하게 존재합니다.

1. 미니 PC 케이스의 개방 상태 지난 포스팅에서도 언급했듯, 미니 PC 내부의 NVMe 슬롯에서 컨버터 케이블을 밖으로 빼내어 연결해야 하는 구조이기 때문에 미니 PC의 케이스(뚜껑)를 여전히 완전히 닫을 수 없습니다. 내부 기판이 일부 노출된 상태로 사용해야 하므로 먼지 유입에 대한 관리가 지속적으로 필요합니다.

2. 과도한 공간 차지 (부피 문제) 가장 크게 체감되는 단점입니다. 아크릴 케이스 자체의 부피에 더해 데스크탑 규격의 두꺼운 PC용 파워서플라이가 그대로 들어가다 보니, 책상 위에서 차지하는 물리적인 공간이 상당합니다. 결과적으로 공간 활용도를 극대화하는 미니 PC 본연의 가장 큰 장점은 완전히 사라지게 됩니다.

공간 활용을 위한 대안: 어댑터형 파워서플라이 (DC to DC)

현재 시스템에서 공간을 가장 많이 차지하는 원흉은 단연 일반 데스크탑용 파워서플라이입니다. 상시 전원 공급상태로 만들기 위해 사진과 같이 두 개의 핀을 쇼트 시켜둬야합니다.

만약 책상 위 공간 제약이 크거나 부피를 줄이고 싶으시다면 좋은 대안이 있습니다.

바로 벽돌 형태의 ‘어댑터 형식(DC to DC 등) 파워서플라이’를 사용하는 것입니다. 일반 파워 대신 고용량 어댑터를 활용하면 차지하는 부피를 획기적으로 줄일 수 있어, 미니 PC의 폼팩터적 이점을 그나마 조금 더 살리면서 eGPU 환경을 구축하실 수 있습니다. 시스템 구축을 계획 중이시라면 이 방식도 함께 고려해 보시는 것을 권장합니다. 저도 조만간 교체를 고려하고 있습니다.

총평

결과적으로 미니 PC의 콤팩트함을 포기하고 책상 위 넓은 공간을 내어주었지만, 그 대가로 발열 제어가 우수하고 데스크탑 부럽지 않은 안정적인 그래픽 퍼포먼스를 얻어냈습니다.

일반적인 썬더볼트 eGPU 완제품 가격의 분의 일도 안 되는 저렴한 비용으로 100% 성능을 끌어내는 시스템을 직접 조립하고 완성해 가는 과정 자체로도 충분히 의미 있고 재미있는 프로젝트였습니다. 미니 PC의 한계에 도전해 보고 싶으신 분들께 이 구축기가 좋은 참고 자료가 되기를 바랍니다.

미니 PC의 외장 그래픽카드 구축 후기 (NVMe to PCIe 컨버터) – 1편

GMKtek M5 Plus (Ryzen 5825U) 사용기

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이러한 하드웨어적 한계를 극복하기 위해 알리익스프레스에서 부품을 구매하여 외장 그래픽카드(eGPU) 환경을 직접 구축해 보았습니다. NVMe to PCIe 컨버터를 활용하여 미니 PC 메인보드의 M.2 슬롯에 데스크탑용 그래픽카드를 물리적으로 연결하는 방식입니다. 1편에서는 실제 구축 과정의 성능 데이터와 구조적 장단점을 정리했습니다.

하드웨어 구성 및 구매 시 주의사항

일반적으로 미니 PC 내부에는 스토리지 확장을 위한 2개의 NVMe 슬롯이 제공됩니다. 컨버터 구매 및 연결 시 다음과 같은 하드웨어적 특징과 슬롯 위치에 따른 인식 여부를 반드시 확인해야 합니다.

• 컨버터의 설치 방향 고려: 제품마다 그래픽카드가 장착되는 물리적인 방향과 위치가 다르게 설계되어 있습니다. 자신의 데스크 환경과 미니 PC의 배치 공간을 충분히 고려하여 적절한 방향의 제품을 구매하시기 바랍니다.
• SATA 기반의 베이스 전원 공급: 해당 NVMe to PCIe 컨버터는 슬롯 전력 외에도 안정적인 작동을 위해 SATA 커넥터를 통해 베이스 전원을 추가로 공급받는 구조입니다. 제품마다 다를 수 있으니 확인 후 필요할 경우 변환 케이블을 준비하세요.
• Primary(주) 슬롯 연결 안됨: PC 마다 다를 수 있으나 제 PC에서는 Primary 슬롯에 NVMe to PCIe 컨버터를 연결할 경우, 시스템에서 그래픽카드를 정상적으로 인식하지 못합니다.

벤치마크 및 성능 비교: 내장 그래픽 vs 외장 GPU

테스트를 위해 여분의 GTX 1060 6GB 그래픽카드를 연결했으며, 결과적으로 유의미한 성능 향상을 확인했습니다.

1. 그래픽 처리 능력의 비약적 향상 기존 라이젠 5825U 내장 그래픽 환경에서는 해상도와 옵션을 대폭 타협해야만 간신히 플레이가 가능했습니다. 내장 그래픽인 Radeon Vega 8 은 대략 Fire Strike 3500점 정도의 성능입니다. 그러나 외장 GPU 연결 후에는 대역폭 병목 현상 없이 그래픽카드 본연의 성능을 100%에 가깝게 발휘했습니다. 요구 사양이 높은 ‘디아블로 2: 레저렉션’ 구동 시에도 프레임 드랍 현상 없이 안정적인 플레이 환경을 제공했습니다. (함께 첨부한 파이어 스트라이크(Fire Strike) 벤치마크 점수를 통해, 내장 그래픽 대비 극적인 스코어 상승을 수치로 직접 확인하실 수 있습니다.)

2. 시스템 메모리(RAM) 가용 용량 확보 성능 외에 체감이 큰 부분은 메모리 관리 효율성입니다. 내장 그래픽 시스템은 메인 시스템 메모리(RAM)의 일부를 VRAM으로 강제 할당하므로 상시적인 메모리 부족 현상이 발생합니다. 외장 그래픽카드 장착 시 자체 VRAM(6GB)을 독립적으로 활용하게 되므로, 기존에 할당되던 시스템 메모리를 온전히 PC 구동용으로 확보할 수 있어 전반적인 OS 작업 속도 역시 향상됩니다.

구축 시 고려해야 할 물리적 한계 및 단점

그래픽 성능과 시스템 자원 확보라는 이면에는 물리적 구조와 전력 공급 측면에서 명확한 단점들이 존재합니다.

• 독립적인 전원 공급 장치 요구: 그래픽카드 구동을 위해 데스크탑용 파워서플라이가 추가로 요구됩니다. 테스트 용도로 기존 PC에서 그래픽카드에 파워를 공급했습니다.
• 하드웨어 외부 노출 및 내구성의 취약성: NVMe 슬롯에 장착된 어댑터와 외부로 연결되는 케이블의 두께로 인해 미니 PC의 케이스를 완벽하게 덮을 수 없습니다. 이는 먼지 유입 및 외부 물리적 충격에 시스템을 무방비 상태로 노출시킵니다. 특히, 컨버터 부품 자체가 시각적으로 매우 튼튼해 보이지는 않는 구조입니다. 따라서 초기 설치 과정이나 세팅 후 기기의 위치를 이동할 때 단자나 케이블이 파손되지 않도록 각별한 주의가 요구됩니다.
• 추가 물리적 공간 요구 및 폼팩터 이점 상실: 본체 외에도 부피가 큰 데스크탑 규격의 그래픽카드와 파워서플라이를 거치하기 위한 물리적인 공간이 추가로 요구됩니다. 결과적으로 공간 활용도를 극대화하고 콤팩트함을 자랑하는 미니 PC 본연의 가장 큰 장점이 크게 퇴색됩니다.
• 스토리지 확장성 제약: 외장 GPU가 1개의 NVMe 슬롯을 점유하므로, 기존 2개의 스토리지를 모두 활용 중이었다면 고용량 단일 SSD로 교체하는 등의 대안이 필요합니다.

총평

결과적으로 메인 시스템보다 부가 장비의 부피가 커지는 구성이며, 여유 공간 확보가 필수적이라 미니 PC 특유의 폼팩터적 이점을 포기해야 하는 것은 사실입니다.

그러나 NVMe to PCIe 컨버터는 제한된 폼팩터의 5825U 기반 미니 PC에서 데스크탑 수준의 외장 GPU를 완벽하게 구동하여 그래픽 연산 능력과 시스템 메모리 효율을 동시에 극대화할 수 있다는 점은 기술적 시도로서 충분히 유의미한 경험입니다. 시스템의 미관이나 공간 제약에 크게 구애받지 않고 미니 PC의 하드웨어적 잠재력을 한계까지 테스트해 보고자 한다면, 충분히 고려해 볼 수 있는 세팅 방식입니다.

다음 편에서는 제가 완료한 구성을 소개하겠습니다.

아래는 구매링크입니다.

관련 링크

미니 PC의 외장 그래픽카드 구축 후기 (NVMe to PCIe 컨버터) – 2편

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