PCIe란 무엇이며 어떻게 작동하나요?

PCIe(주변 장치 인터커넥트 익스프레스)는 업계 컨소시엄인 PCI-SIG에서 만든 고속 구성 요소를 연결하기 위한 인터페이스 표준입니다.

가장 간단한 형태의 PCIe는 일반적으로 마더보드와 그래픽 카드 또는 SSD와 같은 두 개의 PCIe 호환 장치 간의 지점 간 연결입니다. 이 연결은 차동 신호를 사용하여 별도의 구리선 쌍을 통해 데이터를 전송하는 방식으로 최대 32GT/s의 속도를 제공합니다.

PCIe는 오늘날 컴퓨터 시스템에서 중요한 표준입니다. 저장 장치, 그래픽 카드 및 기타 주변기기 연결 등 다양한 용도로 사용됩니다. PCIe는 PCI, USB 또는 SATA와 같은 다른 표준보다 더 빠른 데이터 전송 속도를 지원합니다.

또한 구성 요소 간에 보다 안정적이고 효율적인 형태의 통신을 제공하여 지연 시간이나 끊김 현상을 줄입니다. 또한 지연 시간을 최소화하면서 여러 주변기기를 동시에 연결할 수 있습니다.

프로세서와 칩셋의 각 조합에는 이러한 PCIe 레인의 수가 제한되어 있습니다.

예를 들어, 13세대 인텔 프로세서에는 18개의 PCIe 레인(16*PCIe 5.0 및 12*PCIe 4.0)이 있으며, Z790 칩셋에는 28개의 PCIe 레인이 있습니다.

이 라인은 CPU/칩셋 링크(위의 예에서는 8개)와 확장 카드용 PCIe 슬롯 또는 SSD용 M.2 슬롯과 같은 다양한 커넥터로 나뉩니다. 또한 칩셋에 내장된 컨트롤러가 부족한 경우 USB, SATA, 네트워크 또는 오디오 컨트롤러를 추가하는 데 사용할 수도 있습니다.

모든 데스크톱 PC 마더보드에는 여러 개의 PCIe 및 M.2 슬롯이 있습니다. 전자는 GPU(비디오 또는 그래픽 카드), RAID 카드, Wi-Fi 카드를 추가하는 데 사용할 수 있고, 후자는 NMVe(솔리드 스테이트 드라이브) SSD를 추가하는 데 사용할 수 있습니다. PC에서 사용할 수 있는 PCIe 슬롯의 유형과 개수는 선택한 마더보드에 따라 다릅니다.

PCIe는 x1, x4, x8, x16 등 다양한 구성으로 제공됩니다. x 뒤에 붙은 숫자는 PCIe 슬롯의 레인 수를 나타냅니다. PCIe x1 슬롯은 하나의 레인을 가지고 있으며 사이클당 1비트 속도로 데이터를 이동할 수 있습니다. PCIe x2 슬롯에는 2개의 레인이 있으며 사이클당 2비트의 속도로 데이터를 이동할 수 있습니다.

PCIe x16 슬롯에 PCIe x1 카드를 삽입할 수 있지만, 해당 카드는 한 레인의 대역폭만 수신합니다. 마찬가지로 PCIe x4 슬롯에 PCIe x8 카드를 넣을 수 있지만, 이 카드는 PCIe x8 슬롯의 최대 대역폭의 절반으로 작동합니다. 대부분의 GPU는 최대 속도로 작동하려면 PCIe x16 슬롯이 필요하고, M.2 SSD는 PCIe x4 슬롯이 필요합니다.

다음은 세대별 사양에 대한 요약입니다:

좋은 소식은 모든 세대의 PCIe 표준이 이전 버전과 호환된다는 점입니다.

즉, 포트와 다른 세대, 더 높거나 낮은 세대의 카드 간에는 호환성 문제가 없습니다. 그러나 하위 세대 포트의 경우 해당 포트의 세대에 따라 최대 데이터 속도가 제한됩니다. 성능이 저하될 수 있습니다.