PCIe 5.0이란 무엇이며 왜 중요한가요?

Intel Alder Lake 프로세서의 출시와 AMD 7000 Ryzen 프로세서의 출시가 임박함에 따라 PCIe 5.0 하드웨어가 마침내 현실이 되었습니다. 그러나 PCIe 5.0은 무엇이며 PCIe 5.0 마더보드를 구입하기 위해 서두를 필요가 있습니까?

PCI 란 무엇입니까?

PCIe는 Peripheral Component Interconnect Express의 약자입니다. PCIe는 주변 장치를 마더보드에 연결하고 중앙 처리 장치(CPU)와 통신할 수 있도록 하는 표준입니다. PCIe 표준은 최초의 PCIe 표준이 발표된 2003년 이후 PCI Special Interest Group(PCI-SIG)에서 발표했습니다.

PCIe 표준은 원래 PCI, PCI-X 및 APG와 같은 여러 이전 표준을 대체하도록 설계되었습니다. 성능이 뛰어나고 다재다능하고 컴팩트해야 했습니다. PCI-SIG는 또한 PCIe 표준을 가능한 한 하위 호환 가능하게 만들기로 결정했습니다.

즉, 2008 PCIe 2.0 장치가 PCIe 5.0 슬롯이 있는 마더보드와 함께 작동할 것이라고 합리적으로 기대할 수 있습니다. 최신 주변 장치가 없거나 요구 사항을 충족하는 구형 주변 장치가 있는 경우 이는 좋은 소식입니다. Windows XP 또는 Vista용으로 작성된 드라이버가 Windows 10 또는 11에서 작동하는지 여부는 또 다른 문제입니다.

PCIe는 무엇에 사용됩니까?

PCIe 인터페이스는 일반적으로 고성능 주변 장치를 컴퓨터에 연결하는 데 사용됩니다. 가장 일반적인 예는 그래픽 처리 장치(GPU)입니다. 현대 게임, 과학, 엔지니어링 및 기계 학습 응용 프로그램은 처리하는 데 엄청난 양의 데이터가 필요하기 때문입니다.

GPU는 PCIe 커넥터에 연결할 수 있는 유일한 것이 아닙니다. 네트워크 어댑터, 사운드 카드, M.2 PCIe 어댑터 , USB 확장 카드, SATA 확장 카드 및 기타 수많은 장치에서 PCIe 인터페이스를 사용할 수 있습니다. 컴퓨터에 무언가가 연결되어 있고 RAM이나 하드 드라이브가 아닌 경우 PCIe를 사용하는 것이 거의 확실합니다.

분명히 이러한 모든 장치의 크기와 대역폭 요구 사항이 동일하지는 않습니다. 이를 위해 물리적 PCIe 커넥터에 대한 몇 가지 옵션이 있습니다.

PCIe 레인이란 무엇이며 x1, x4, x8 및 x16은 무엇을 의미합니까?

마더보드의 물리적 PCIe 인터페이스를 슬롯, 커넥터 또는 PCIe 포트라고 하는 것을 듣게 될 것입니다.

이러한 포트는 일반적으로 사용 가능한 라인 수를 기준으로 정렬되며 라인 수에 따라 포트에서 지원하는 총 처리량이 결정됩니다. PCIe 5.0 표준은 레인당 8GB/s의 전송 속도를 요구합니다.

메모. 트랙의 총 대역폭은 데이터 전송과 수신으로 나뉩니다. 따라서 단일 8GB/s 레인은 4GB/s를 전송하고 동시에 4GB/s를 수신할 수 있습니다.

제품에 “PCIe 5.0 x1″과 같은 문구가 표시되면 해당 제품이 PCIe 5.0을 사용하고 하나의 PCIe 레인을 사용할 수 있음을 의미합니다. “PCIe 5.0 x16″이 표시되면 총 PCIe 5.0 레인 중 16개를 사용할 수 있음을 의미하며, 이는 총 대역폭 128GB/s에 해당합니다.

일반적으로 PCIe x1, x4, x8 및 x16 포트는 다양한 크기로 제공되며 PCIe x16이 가장 크고 PCIe x1이 가장 작습니다.

이러한 포트에 연결된 하드웨어는 그에 따라 크기가 조정됩니다. GPU와 같은 가장 까다로운 주변 장치는 전체 x16 포트를 사용하도록 설계되었지만 사운드 카드와 같은 장치는 일반적으로 x1 또는 x4 포트를 사용합니다.

일반 소비자 마더보드에서 PCIe x1, x4 및 x16 포트를 보는 것은 매우 일반적입니다. 일반적으로 x8 포트가 있는 마더보드는 x16 연결과 동일한 물리적 크기의 포트를 사용하지만 처리량은 x8 포트의 속도로 제한됩니다. 더 작은 PCIe 슬롯은 항상 더 큰 포트에 연결할 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. PCIe x4 포트를 사용하는 네트워크 카드가 있는 경우 PCIe x8 또는 PCIe x16 포트에 연결할 수 있습니다.

일반적인 PCIe 포트와는 별도로 M.2 슬롯이라는 한 가지 눈에 띄는 차이점이 있습니다. M.2 포트는 고속 NVMe 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)의 표준입니다. M.2는 물리적으로 표준 PCIe 포트와 호환되지 않지만 PCIe x4 연결을 사용합니다.

PCIe 5.0은 어떻게 다릅니까?

PCIe 5.0의 가장 중요한 기능이자 모두가 관심을 가질 기능은 속도입니다. PCIe 5.0은 PCIe 4.0보다 2배 빠릅니다.

고속 M.2 NVMe 드라이브는 PCIe x4 연결을 사용합니다. 즉, PCIe 5.0 속도를 지원하는 NVMe 드라이브의 읽기 및 쓰기 속도는 약 16GB/s입니다. 문맥상 일반적인 SATA SSD의 최고 속도는 초당 약 550MB입니다. PCIe 5.0 NVMe 드라이브(사용 가능한 경우)는 약 30배 더 빠릅니다. 로드 시간은 과거로 유지됩니다.

거의 모든 사람이 최신 버전의 PCIe 표준에서 무언가를 얻지만 “빅 데이터”를 다루는 사람과 조직이 가장 재미있을 것입니다. Facebook, Google 및 기타 주요 서비스와 같은 서비스를 실행하는 데이터 센터는 상상할 수 없는 양의 데이터를 처리하며 PCIe 5.0 인터페이스에서 성능의 모든 마지막 한 방울까지 짜낼 수 있습니다. 과학 및 엔지니어링 응용 프로그램은 확실히 증가된 대역폭의 이점을 얻을 것입니다.

PCIe 5.0은 소비자에게 무엇을 의미합니까?

글을 쓰는 시점인 2022년 8월에는 그다지 많지 않습니다.

현재 사용할 수 있는 PCIe 5.0 장치는 거의 없으며 그 중 어느 것도 주류 소비자나 매니아를 대상으로 하지 않습니다. NVIDIA는 오랫동안 기다려온 RTX 4000 시리즈 GPU에 대해 PCIe 4.0을 고수할 것으로 예상되며 AMD의 Radeon RX 7000 시리즈 GPU가 PCIe 5.0 인터페이스도 구현할지는 확실하지 않습니다. PCIe 5.0 표준을 위해 설계된 소비자 SSD는 없습니다. Samsung PM1743 과 같은 몇 가지 엔터프라이즈 옵션만 있습니다 .

미래에는 확실히 바뀔 것입니다. AMD Radeon RX 7000 시리즈와 NVIDIA RTX 4000 시리즈 GPU가 PCIe 5.0을 사용하지 않더라도 이를 대체하게 될 것은 틀림없습니다. 소비자 SSD 는 PCIe 5.0을 지원하는 것으로 나타났으 므로 멀지 않은 것 같습니다.

PCIe 5.0 장치가 곧 출시된다는 것은 PCIe 5.0 호환성만을 위해 새로운 Alder Lake, Raptor Lake 또는 Zen 4 프로세서와 일치하는 마더보드를 서둘러 구입해야 한다는 의미입니까? 따라 다릅니다. PCIe 5.0 하드웨어의 얼리 어답터가 되기 위해 더 많은 비용을 지불할 의향이 있고 실제로 사용할 수 있다면 PCIe 5.0은 반가운 성능 향상입니다. 어쨌든 업그레이드가 필요한 경우 PCIe 5.0을 활성화하는 데 아무런 문제가 없습니다.

그러나 PCIe 5.0 장치는 앞으로 몇 년 동안은 표준이 되지 않을 것입니다. 그때쯤이면 Intel과 AMD 모두 더 빠르고 새로운 세대의 프로세서를 출시할 것입니다. 최신의 최고의 제품을 쫓고 있지 않거나 다른 이유로 업그레이드할 필요가 없는 경우가 아니라면 비용을 잠시 접어두고 더 많은 PCIe 5.0 장치가 시장에 출시될 때까지 기다리는 것이 좋습니다.

한편 PCIe 6.0 표준은 이미 정의되어 있습니다. PC 하드웨어의 세계에는 항상 새롭고 더 나은 것이 있습니다.