PCIe 인터페이스 세대별 특징 알아보기

PCIe (PCI express)는 네트워크 어댑터, 그래픽 카드 및 저장 장치와 같은 컴퓨터 부품을 마더보드에 연결하는 데 사용되는 고속 직렬 컴퓨터 확장 버스 표준입니다. PCIe 인터페이스는 여러 세대를 거쳐 왔으며, 각 세대마다 고유한 특징과 장점이 있습니다. 이번 글에서는 PCIe 인터페이스의 각 세대별 특징에 대해 살펴보겠습니다.

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PCIe1.0

PCIe 1.0은 2003년에 출시된 1세대 PCIe 인터페이스입니다. 1 lane당 2.5 Gbps의 데이터 전송 속도를 가졌고, 최대 4개의 lane으로 총 전송 속도는 10 Gbps였습니다. 이 세대의 PCIe인터페이스에는 32비트 데이터 버스가 있으며 레인당 최대 250MB/s를 전송할 수 있습니다.

PCIe1.0은 모든 최신 버전의 인터페이스와 호환되지만, 전송 속도는 제한됩니다.

PCIe2.0

PCIe2.0은 2007년에 출시되었으며, 1 lane당 데이터 전송 속도는 5 Gbps로 8 lane 연결에서 최대 40 Gbps의 전송 속도를 제공했습니다. 64비트 데이터 버스를 사용하여 레인당 최대 500MB/s를 전송할 수 있었습니다. PCIe 2.0은 또한 인터페이스가 연결된 장치의 요구 사항에 따라 속도를 조절할 수 있는 동적 링크 속도 관리(Dynamic Link Speed Management)를 비롯한 몇 가지 새로운 기능을 도입했습니다.

PCIe3.0

PCIe3.0은 2010년에 출시되었으며, 1 lane당 데이터 전송 속도를 8 Gbps로 올려, 16 lane 연결에서 최대 전송 속도가 64 Gbps가 되었습니다. 128비트 데이터 버스를 사용하여 1 lane당 최대 1GB/s를 전송할 수 있습니다. PCIe3.0은 또한 향상된 오류 감지 및 수정(error detection&correction)과 같은 새로운 기능을 도입하여 데이터 무결성을 개선하고, 전력 효율성을 높였습니다.

PCIe4.0

PCIe4.0은 2017년에 출시되었으며, 1 lane당 데이터 전송 속도를 다시 16 Gbps로 늘려 16 lane에서 최대 전송 속도가 128 Gbps가 되었습니다. 256비트 데이터 버스를 사용하여 레인당 최대 2GB/s를 전송할 수 있었습니다. PCIe4.0은 또한 인터페이스가 레인 속도를 조절하고 대기 시간을 줄여 성능을 최적화할 수 있는 lane magin과 같은 기능을 도입했습니다.

PCIe5.0

PCIe5.0은 2019년에 출시되었으며, 1 lane당 데이터 전송 속도를 32 Gbps로 2배로 늘려, 16 lane 연결에서 최대 전송 속도는 256GB/s입니다. 512비트 데이터 버스를 사용하여 레인당 최대 4GB/s를 전송할 수 있습니다. PCIe 5.0은 고급 에러 리포팅 기능을 도입하여 오류 감지 및 처리를 개선했습니다.

PCIe 버전	출시 일자	인코딩	데이터 전송률	대역폭
				1레인(x1)	2레인(x2)	4레인(x4)	8레인(x8)	16레인(x16)
1.0~1.1	2004년 6월	8b/10b	2.5GT/s	250MB/s	500MB/s	1GB/s	2GB/s	4GB/s
2.0~2.1	2007년 8월	8b/10b	5GT/s	500MB/s	1GB/s	2GB/s	4GB/s	8GB/s
3.0~3.1	2011년 7월	128b/130b	8GT/s	984.6MB/s	1.969GB/s	3.938GB/s	7.877GB/s	15.754GB/s
4.0	2018년	128b/130b	16GT/s	1.969GB/s	3.938GB/s	7.877GB/s	15.754GB/s	31.508GB/s
5.0	2019년 6월	128b/130b	32GT/s	3.938GB/s	7.877GB/s	15.754GB/s	31.508GB/s	63.015GB/s
6.0	2022년 4월	1b/1b	64GT/s	7.877GB/s	15.754GB/s	31.508GB/s	63.015GB/s	126.031GB/s
7.0	미정	1b/1b	128GT/s	15.754GB/s	31.508GB/s	63.015GB/s	126.031GB/s	256GB/s

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PCIe 인터페이스는 최신 세대가 될수록 데이터 전송 속도, 데이터 버스 폭 및 기능을 개선시키면서 발전되어 왔습니다. PCIe 기술이 발전하면서 머더보드에 연결된 장치 간에 더 빠르고 효율적인 통신을 할 수 있게 되었는데요.

새로운 세대의 PCIe 인터페이스를 사용하면서 성능, 전력 효율, 연결성 측면의 한계를 계속해서 개선시켜 왔으나, 물리적 구조는 상대적으로 변하지 않았는데, 다음 세대인 PCIe6.0에서는 새로울 기술과 구조적 변화를 도입하여 개발되었다고 합니다. PCI7.0 인터페이스는 언제쯤 상용화될 수 있을지 궁금해지네요.

도움이 되셨길 바랍니다.