컴퓨터에서 데이터를 저장하고 검색하기 위한 적절한 저장 장치 선택이 필요합니다. 이때, 저장 장치와 컴퓨터 시스템 간의 데이터 전송을 용이하게 하는 두 가지 기본 인터페이스인 SATA와 PCIe가 있습니다.
이번 글에서는 SATA 인터페이스와 PCIe 인터페이스의 의미, 구조, 장단점, 차이점을 알아보겠습니다.
SATA 인터페이스
SATA : Serial Advnaced Technology Attachment의 약자로, HDD(Hard Disk Drive) 및 SSD(Solid State Drive)와 같은 저장 장치를 컴퓨터를 연결하는 인터페이스입니다.
SATA 인터페이스는 PATA(Parallel ATA) 인터페이스가 진화한 것으로 개인용 컴퓨터 초기에 널리 사용되었습니다. SATA는 2003년에 도입되었으며, 이후 저장 장치를 최신 컴퓨터 시스템에 연결하기 위한 표준 인터페이스가 되어 오늘날 가장 많이 사용되는 저장 장치 인터페이스입니다.
SATA 인터페이스 구조)
SATA 인터페이스는 이름에서 알 수 있듯이 직렬 통신 프로토콜을 사용합니다. 즉, 데이터가 단일 비트 스트림으로 전송됩니다. 동시에 여러 비트 스트림으로 데이터를 전송하는 병렬 통신 프로토콜을 사용하는 PATA와는 다른 점입니다.
SATA 케이블은 다음과 같이 SATA 데이터 케이블과 SATA 전원 케이블 2가지로 나뉩니다.
SATA 데이터 케이블은 말 그대로 데이터를 전송하는 데 사용되는 케이블이며, 7핀으로 이루어진 커넥터입니다. 한 끝은 PC 마더보드에 연결하고, 다른 한쪽은 하드 드라이브에 연결합니다.
SATA 전원 케이블은 전원이 필요한 저장장치에 파워를 공급하도록 설계된 케이블이며, 15핀 커넥터여서 데이터 케이블보다 큽니다.
SATA 케이블 유형)
SATA 케이블은 SATA-1부터 SATA-3까지 3세대를 거쳤습니다. 요즘에는 전송속도가 가장 빠른 SATA-3을 가장 많이 사용합니다.
| SATA-1 | SATA-2 | SATA-3 | |
| 출시일 | 2003년 1월 | 2004년 4월 | 2008년 7월 |
| 전송 속도 | 1.5GB/s | 3GB/s | 6GB/s |
| 대역폭 처리량 | 150MB/s | 300MB/s | 600MB/s |
| 인터페이스 | Serial ATA-150 | Serial ATA-300 | Serial ATA-600 |
SATA 인터페이스의 장단점)
장점)
- 대부분 사용 가능 : SATA 인터페이스는 널리 사용 가능하며, 대부분의 컴퓨터 시스템과 호환됩니다.
- 저렴한 편 : SATA 인터페이스는 PCIe 인터페이스에 비해 상대적으로 저렴합니다.
- 손쉬운 설치: SATA 인터페이스는 설치가 쉽고, 저장 장치를 연결하는 데 케이블이 간단하고, 직관적입니다.
단점)
- 성능 제한 : SATA 인터페이스는 PCIe 인터페이스보다 전송 속도가 느려, 고성능 인터페이스에 적합하지 않습니다.
- 제한된 확장성 : SATA 인터페이스는 인터페이스당 하나의 장치만 지원할 수 있어 PCIe 인터페이스보다 확장성이 떨어집니다.
PCIe 인터페이스
PCIe : Peripheral Component Interconnect Express의 약자로 그래픽 카드, 저장 장치와 같은 하드웨어 구성 요소를 컴퓨터 시스템에 연결하는 인터페이스입니다. PCIe는 2004년에 도입되었으며, 이후 고성능 하드웨어 구성 요소를 최신 컴퓨터 시스템에 연결하기 위한 표준 인터페이스가 되었습니다.
PCIe 인터페이스 구조)
PCIe 인터페이스는 직렬 통신 프로토콜을 사용합니다 즉, 데이터가 단일 비트 스트림으로 전송되니다. 그러나 PCIe 인터페이스는 여러 데이터 레인을 사용해서 데이터를 동시에 전송하기 때문에, SATA보다 훨씬 빠른 전송 속도를 갖습니다.
또한, 핫 플러깅(Hot-plugging)을 지원하므로, 컴퓨터를 다시 시작하지 않고도, 컴퓨터가 실행되는 동안 장치를 추가하거나 제거할 수 있습니다.
PCIe 인터페이스가 연결되는 곳은 다음과 같이 PCIe 슬롯과 파워 케이블 두 가지로 구성됩니다.
PCIe인터페이스는 다음과 같이 마더보드에 슬롯 형태로 되어 있습니다.. x4/x16는 속도를 의미하는데, 이 슬롯을 통해 그래픽카드나 저장 장치들이 연결됩니다. PCIe 슬롯을 통해서도 파워가 공급되기는 하지만, 추가적인 전원은 오른쪽 사진의 6핀 또는 8핀의 파워 커넥터를 통해서 사용될 수도 있습니다.
PCIe 인터페이스의 장단점)
장점)
- 빠른 속도 : 더 많은 대역폭을 제공하는 기능을 통해 SATA보다 빠릅니다. 또한, 더 많은 레인(lane)을 지원하기 때문에 한 번에 더 많은 데이터를 전송할 수 있습니다.
- 확장성 : PCIe는 여러 개의 레인으로 구성할 수 있습니다. 또한 다양한 속도를 지원하기 때문에, 빠른 전송 속도를 갖도록 업그레이드가 가능합니다.
단점)
- 복잡성 : PCie는 이전 제품보다 더 복잡한 버스 표준이므로, 설계 및 구현이 어렵습니다.
- 가격대가 있음 : 일반적으로 PCI/AGP 장치보다 비싸므로 예산이 빠듯한 분들에게는 어려울 수 있습니다.
- 호환성 : PCIe는 이전 PCI 또는 AGP 표준과 역호환되지 않습니다. 마더보드가 호환이 되지 않을 수 있어 사용이 어려울 수 있습니다.
PCIe vs SATA 차이점
성능 )
SATA와 PCIe 인터페이스의 주요 차이점은 속도와 성능입니다.
SATA인터페이스는 일반적으로 PCIe 인터페이스보다 전송 속도가 느립니다. SATA 인터페이스의 최신 버전인 SATA III의 최대 전송 속도는 6 Gbps인 반면, PCIe Gen3의 최대 전송 속도는 32 Gbps입니다.
따라서, PCIe 인터페이스는 SATA 인터페이스보다 훨씬 빠르게 데이터를 전송할 수 있어서 게임 및 비디오 편집과 같은 고성능 응용 프로그램에 더 적합합니다.
연결할 수 있는 장치 수 )
SATA 인터페이스는 일반적으로 인터페이스 당 하나의 장치만 지원하지만, PCIe 인터페이스는 여러 장치를 지원할 수 있습니다. 따라서, PCIe 인터페이스는 확장성이 뛰어나고, SATA 인터페이스보다 더 많은 저장 장치를 수용할 수 있습니다.
그리고, SATA는 주로 HDD나 SSD 같은 저장 장치를 마더보드에 연결하는 데 사용됩니다. 반면에, PCIe는 저장 장치 연결 외에도 그래픽 카드나 네트워크 카드, 사운드 카드 등 다양한 확장 카드를 마더보드에 연결할 수 있는 다목적 인터페이스입니다.
| SATA | PCIe | |
| 사용 목적 | 저장장치(HDD,SSD) 연결 | 저장장치 외 그래픽 카드, 네트워크 카드 등 다양한 확장 카드 연결 가능한 범용 인터페이스 |
| 대역폭 | SATA-3기준 6Gbps | PCIe Gen3기준 32Gbps |
| 호환성 | SATA 포트 연결 | PCIe슬롯 연결 |
이상으로 SATA와 PCIe 인터페이스의 원리와 차이점에 대해 알아보았습니다. 속도 면에서나 확장성 면에서나 앞으로는 PCIe 인터페이스 기술이 대중화되지 않을까 생각이 드네요. 도움이 되셨길 바랍니다.
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