PCI Express 는 요즘 인기 있는 기술이며 많은 사람들이 ^{(PCI Express)}PCI Express 4.0 을 지원하는 그래픽 카드, 솔리드 스테이트 드라이브 및 마더보드에 대해 무엇이고, 무엇을 하는지, 왜 그렇게 소란스러운지 묻고 있습니다 . 이 기사에서 우리는 이러한 질문에 답할 것입니다. 또한 PCIe 레인이 무엇인지, PCIe 슬롯 유형이 무엇인지, PCI Express 4.0 의 새로운 기능에 대해 설명하려고 합니다. 더 자세히 알고 싶다면 다음을 읽어보세요.

PCI Express 란 무엇이며 무엇을 의미합니까?

PCI Express 는 ^{(PCI Express)}Peripheral Component Interconnect^{(Peripheral Component Interconnect Express)} Express의 약자로 주변 하드웨어를 컴퓨터의 마더보드에 연결하기 위한 표준 인터페이스를 나타냅니다. 즉, PCI Express 또는 PCIe 약어 로 그래픽 카드, 사운드 카드, 이더넷 및 Wi-Fi 어댑터와^{(graphics cards, sound cards, Ethernet and Wi-Fi adapters)} 같은 내부 확장 카드^{(is an interface that connects internal expansion cards)} 를 마더보드에 연결하는 인터페이스입니다. 또한 ^{(Furthermore)}PCI Express 는 일반적 으로 매우 빠른 일부 유형의 솔리드 스테이트 드라이브 를 연결하는 데도 사용됩니다.^{(solid-state drives)}

어떤 유형의 PCI Express 슬롯과 크기가 있으며 PCIe 레인은 무엇을 의미합니까?

확장 카드^{(expansion card)} 를 마더보드에 상호 연결하기 위해 PCI Express 는 물리적 슬롯을 사용합니다. 마더보드에서 볼 수 있는 일반적인 PCI Express 슬롯 은 ^{(PCI Express slot)}PCIe x1 , PCIe x4 , PCIe x8 및 PCIe x16 입니다. "x" 문자 뒤에 오는 숫자는 PCI Express 슬롯^{(PCI Express slot)} 의 물리적 치수를 나타내며, 차례로 핀 수에 따라 결정됩니다. 숫자가 높을수록 PCIe 슬롯 이 더 길고 ^{(PCIe slot)}확장 카드^{(expansion card)} 를 슬롯 에 상호 연결하는 핀이 더 많습니다 .

또한 "x" 숫자는 해당 확장 슬롯^{(expansion slot)} 에서 사용할 수 있는 레인 수를 알려줍니다 . 일반적으로 사용되는 PCIe 슬롯을 비교 하는 방법은 다음과 같습니다.

• PCIe x1: 레인 1^{(1 lane)} 개 , 핀 18개, 길이 25mm
• PCIe x4: 레인 4개^{(4 lanes)} , 핀 32개, 길이 39mm
• PCIe x8: 8레인^{(8 lanes)} , 49핀 , 56mm 길이
• PCIe x16: 16 개 레인^{(16 lanes)} , 82개 핀 및 89mm 길이

PCI Express 레인은 마더보드 칩셋과 PCIe 슬롯 또는 ^{(motherboard chipset and PCIe slots)}프로세서 소켓^{(processor socket)} , M.2 SSD 슬롯, 네트워크 어댑터, SATA 컨트롤러 또는 USB 컨트롤러 와 같은 마더보드의 일부인 기타 장치 사이의 경로 입니다.

PCI Express 에서 각 레인은 개별적이므로 다른 장치 간에 공유할 수 없습니다. 예를 들어, 그래픽 카드가 PCIe x16 슬롯^{(PCIe x16 slot)} 에 연결되어 있는 경우 해당 카드 전용 16개의 독립 레인이 있음을 의미합니다. 그래픽 카드를 제외한 다른 구성 요소는 해당 레인을 사용할 수 없습니다.

PCI Express 레인이 무엇인지 더 쉽게 이해할 수 있는 아이디어가 있습니다 . PCI Express 가 고속도로이고 그 위를 달리는 자동차가 전송되는 데이터라고 상상해 보십시오 . 고속도로에서 사용할 수 있는 차선이 많을수록 더 많은 자동차가 그 도로를 주행할 수 있습니다. PCIe 레인이 많을수록 더 많은 데이터를 전송할 수 있습니다.

PCI Express 카드^{(PCI Express card)} 는 해당 슬롯이 확장 카드^{(expansion card)} 보다 작지 않은 한 마더보드에서 사용 가능한 모든 PCIe 슬롯^{(PCIe slot)} 에 맞고 작동할 수 있습니다 . 예를 들어 PCIe x16 슬롯^{(PCIe x16 slot)} 에 PCIe x1 카드^{(PCIe x1 card)} 를 맞출 수 있습니다 . 그러나 반대는 할 수 없습니다. 예를 들어 PCIe x16 사운드 카드는 PCIe x16 슬롯^{(PCIe x16 slot)} 에 장착할 수 있지만 PCIe x16 그래픽 카드는 PCIe x1 ^{(PCIe x1)}슬롯^{(PCIe x1 slot)} 에 장착할 수 없습니다 .

어떤 PCI Express 버전이 있으며 어떤 데이터 전송 속도(대역폭)를 지원합니까?

현재 사용 중인^{(use today)} PCI Express^{(PCI Express)} 에는 PCI Express 1.0 , PCI Express 2.0 , PCI Express 3.0 및 PCI Express 4.0 의 네 가지 버전이 있습니다 . 각 PCIe 버전은 이전 PCIe 대역폭의 약 두 배를 지원합니다^{(Each PCIe version supports roughly double the bandwidth of the previous PCIe)} . 각각이 제공하는 사항은 다음과 같습니다.

• PCI Express 1.0: 레인당 대역폭이 250 MB/s per lane
• PCI Express 2.0: 레인당 대역폭이 500 MB/s per lane
• PCI Express 3.0: 레인당 대역폭이 984.6 MB/s per lane
• PCI Express 4.0: 레인당 대역폭이 1969 MB/s per lane

^(Remember)PCIe 슬롯^{(PCIe slot)} 은 하나가 아니라 더 많은 레인을 제공할 수 있음을 기억 하십니까? 우리가 공유한 대역폭 값은 PCIe 슬롯^{(PCIe slot)} 에서 사용 가능한 레인 수로 곱해집니다 . 특정 확장 카드 에 사용할 수 있는 대역폭을 계산하려면 레인당 ^{(expansion card)}PCIe 대역폭^{(PCIe bandwidth)} 에 사용 가능한 레인 수 를 곱해야 합니다.

예를 들어 PCI Express 4.0 을 지원하고 ^{(PCI Express 4.0)}PCIe x16 슬롯^{(PCIe x16 slot)} 에 연결된 그래픽 카드는 약 31.51GB GB/s 총 대역폭에 액세스할 수 있습니다 . MB/s 에 16( 레인당 PCIe 대역폭 lane * 16 레인) 을 곱한^{(multiplying 1969)} 결과입니다 . 인상적이죠?

PCI Express 레인을 고려할 때 PCI Express 버전이 확장되는 방식은 다음과 같습니다 .

앞으로 PCI Express 5.0^{(PCI Express 5.0)} 및 PCI Express 6.0 과 같은 새로운 PCI Express 버전이 나올 것 입니다. PCIe 5.0 사양 은 2019년 여름에 확정되었으며 x16 구성^{(x16 configuration)} 에서 레인당 최대 3938MB/s, GB/sMB/s 의 대역폭을 제공합니다 . 그러나 소비자 등급 컴퓨터 하드웨어^{(computer hardware)} 에서는 곧 이를 볼 수 없을 것 입니다.

최신 PCI Express 4.0 을 널리 사용할 수 있습니까?

현재로서는 PCI Express 4.0 이 가정용 컴퓨터에서 사용할 수 있는 가장 빠른 사양입니다. 그러나 PCI Express 4.0은 3세대 AMD Ryzen 프로세서와 쌍을 이루는 X570 칩셋을 기반으로 하는 최신 마더보드에서 AMD에서만 지원됩니다. ^{(PCI Express 4.0 is only supported by AMD on its latest motherboards that are based on the X570 chipset paired with AMD Ryzen processors from the third generation.)}이것들이 없다면 PCIe 4.0 을 지원하는 그래픽 카드나 솔리드 스테이트 드라이브를 구입할 의미가 없습니다 .

말하자면 PCIe 4.0 을 지원 하는 ^{(support PCIe 4.0)}SSD^(SSDs) 가 이미 많이 있지만 PCIe 4.0^{(PCIe 4.0)} 에서 작동하는 유일한 그래픽 카드는 Radeon RX 5700 ^{(Radeon RX 5700)}XT 및 Radeon RX^{(XT and Radeon RX)} 5700 과 같은 AMD 의 Radeon RX 5000입니다 . ^{(Radeon RX 5000s)}Intel 은 아직 지원을 제공하지 않습니다 . 모든 하드웨어에서 PCI Express 4.0 용 .

PCI Express 4.0 은 그래픽 카드의 속도에 어떤 영향을 줍니까?

어떤 사람들은 흥미로운 질문을 합니다. 더 빠르고 최신 PCI Express 4.0 사양이 그래픽 카드의 속도에 긍정적인 영향을 줍니까? 빠른 대답은 아니요^(no) , 그렇지 않습니다. 초당 더 많은 프레임을 얻지 못합니다! 이유는 다음과 같습니다.

게임을 할 때 그래픽 카드는 전용 RAM ( GDDR )을 사용하여 화면에 프레임을 렌더링하는 데 사용되는 텍스처를 유지합니다. GPU 클럭 외에도 그래픽 메모리는 초당 얻을 수 있는 프레임 수에 가장 중요합니다.

그래픽 카드 는 프로세서와 통신하거나 시스템 메모리^{(system memory)} (컴퓨터의 RAM )에서 ^(RAM)텍스처^{(processor or load textures)} 를 로드 해야 할 때 마더보드에 연결하는 PCI Express 인터페이스^{(PCI Express interface)} 만 사용해야 합니다 . 최신 그래픽 카드에는 자체 전용 RAM 이 많기 때문에 자주 발생하지는 않습니다 . 그리고 그런 일이 발생하더라도 텍스처가 시스템 RAM 에서 ^(RAM)PCI Express 인터페이스^{(PCI Express interface)} 를 통해 전송 되고 그래픽 카드의 메모리에 로드되면 그대로 유지됩니다. 그 이유는 그래픽 메모리가 시스템의 RAM 보다 몇 배나 빠르기 때문 입니다.

현재 사용 가능한 그래픽 카드 중 PCI Express 4.0 ^{(PCI Express 4.0)} x16 슬롯 이 제공하는 전체 대역폭이 필요한 그래픽 카드는 없습니다 . 추가 정보는 PCI Express 4.0^{(impact PCI Express 4.0)} 이 PCI Express 3.0 과 비교 하여 오늘날의 데스크탑 컴퓨터에서 미치는 영향 에 대한 분석을 읽어보십시오 . PCI Express 4 와 PCIe 3^{(vs PCIe 3)} : 성능이 향상^{(performance improvement)} 되었습니까?

PCI Express 버전 호환성 은 어떻 습니까?

모든 PCI Express 버전은 서로 호환됩니다. 예를 들어 PCI Express 4.0 그래픽 카드는 ^{(PCI Express 4.0)}PCI Express 3.0 또는 2.0 만 지원하는 마더보드에 연결하더라도 작동합니다 . 그러나 PCI Express 인터페이스^{(PCI Express interface)} 의 대역폭 은 가장 작은 요소에 의해 제한됩니다. 예를 들어 PCI Express 4.0 SSD 를 ^(SSD)PCI Express 3.0 만 지원하는 마더보드에 연결하면 해당 SSD 는 ^(SSD)PCIe 3.0 에서 작동합니다 . GB/s 대역폭에 액세스하는 대신 3.94 GB/s 만 사용할 수 있으므로 이론상 최대 속도는 절반입니다.

PCI Express 에 대해 다른 질문이 있습니까?

이제 PCI Express^{(PCI Express)} 가 무엇인지 더 잘 이해하고 다양한 유형의 PCIe 슬롯, 레인 및 버전에 대해 더 많이 이해해야 합니다. 우리가 대답할 수 있는 다른 질문이 있습니까? 그렇게 하거나 이 기사에 추가할 사항이 있으면 주저하지 말고 아래에 의견을 남겨주십시오.

What is PCI Express? Do PCIe lanes, slots, and versions matter?

PCI Exрress is a popular technology these days, and many are asking what it is, what it does, аnd why there's sо much fuss about graphics cards, solid-state drives, and motherbоards that support PCI Express 4.0. In this article, we're going to answer these questіоns. We are also going to try to shed some light on what PCIe lanes are, what types of PCIe slots are there, and what's new in PCI Express 4.0. If you're curious to learn more, read on:

What is PCI Express, and what does it stand for?

PCI Express stands for Peripheral Component Interconnect Express and represents a standard interface for connecting peripheral hardware to the motherboard on a computer. In other words, PCI Express, or PCIe abbreviated, is an interface that connects internal expansion cards such as graphics cards, sound cards, Ethernet and Wi-Fi adapters to the motherboard. Furthermore, PCI Express is also used to connect some types of solid-state drives that are usually very fast.

What types of PCI Express slots and sizes are there, and what to PCIe lanes mean?

To interconnect the expansion cards to the motherboard, PCI Express uses physical slots. The common PCI Express slots we see on motherboards are PCIe x1, PCIe x4, PCIe x8, and PCIe x16. The number that comes after the "x" letter tell us the physical dimensions of the PCI Express slot, which, in its turn, is determined by the number of pins on it. The higher the number, the longer the PCIe slot and the more pins that interconnect the expansion card to the slot.

Furthermore, the "x" number also tells you how many lanes are available in that expansion slot. Here's how the commonly used PCIe slots compare:

• PCIe x1: has 1 lane, 18 pins, and 25 mm in length
• PCIe x4: has 4 lanes, 32 pins, and 39 mm in length
• PCIe x8: has 8 lanes, 49 pins, and 56 mm in length
• PCIe x16: has 16 lanes, 82 pins, and 89 mm in length

PCI Express lanes are paths between the motherboard chipset and PCIe slots or other devices that are part of the motherboard, such as the processor socket, M.2 SSD slots, network adapters, SATA controllers, or USB controllers.

In PCI Express, each lane is individual, meaning that it cannot be shared between different devices. For example, if your graphics card is connected to a PCIe x16 slot, it means that it has 16 independent lanes dedicated just to it. No other component can use those lanes except the graphics card.

Here's an idea that might make it easier for you to grasp what PCI Express lanes are: just imagine that PCI Express is a highway and the cars that drive on it are the data that's being transferred. The more lanes you have available on a highway, the more cars that can drive on it; the more PCIe lanes you have, the more data that can be transferred.

A PCI Express card can fit and work on any PCIe slot available on the motherboard, as long as that slot is not smaller than the expansion card. For example, you can fit a PCIe x1 card in a PCIe x16 slot. However, you can't do the opposite. You can mount, for instance, a PCIe x1 sound card in a PCIe x16 slot, but you cannot mount a PCIe x16 graphics card in a PCIe x1 slot.

What PCI Express versions are there, and what data transfer speeds (bandwidth) do they support?

There are four versions of PCI Express in use today: PCI Express 1.0, PCI Express 2.0, PCI Express 3.0, and PCI Express 4.0. Each PCIe version supports roughly double the bandwidth of the previous PCIe. Here's what each of them offers:

• PCI Express 1.0: has a bandwidth of 250 MB/s per lane
• PCI Express 2.0: has a bandwidth of 500 MB/s per lane
• PCI Express 3.0: has a bandwidth of 984.6 MB/s per lane
• PCI Express 4.0: has a bandwidth of 1969 MB/s per lane

Remember that PCIe slots can offer not just one, but more lanes? The bandwidth values we shared are multiplied by the number of lanes available on a PCIe slot. If you want to calculate how much bandwidth is available for a certain expansion card, you have to multiply its PCIe bandwidth per lane with the number of lanes that are available for it.

For example, a graphics card that supports PCI Express 4.0 and is connected to a PCIe x16 slot has access to a total bandwidth of about 31.51 GB/s. That's the result of multiplying 1969 MB/s by 16 (PCIe bandwidth per lane * 16 lanes). Impressive, right?

Here's how PCI Express versions scale when you take PCI Express lanes into account:

In the future, there are new PCI Express versions coming, such as PCI Express 5.0 and PCI Express 6.0. The PCIe 5.0 specification has been finalized in the summer of 2019, offering a bandwidth of up to 3938 MB/s per lane and up to 63 GB/s in x16 configuration. However, we're likely not going to see it soon on consumer-grade computer hardware.

Is the latest PCI Express 4.0 widely available?

For now, PCI Express 4.0 is the fastest specification available for home computers. However, PCI Express 4.0 is only supported by AMD on its latest motherboards that are based on the X570 chipset paired with AMD Ryzen processors from the third generation. Unless you have these, there's no point in buying graphics cards or solid-state drives that support PCIe 4.0.

Speaking of which, although there are already many SSDs that support PCIe 4.0, the only graphics cards that do work on PCIe 4.0 are AMD's Radeon RX 5000s, such as Radeon RX 5700 XT and Radeon RX 5700. Intel has yet to offer support for PCI Express 4.0 on any of its hardware.

How does PCI Express 4.0 affect the speed of your graphics card?

Some people are asking an interesting question: Does the faster and newer PCI Express 4.0 specification positively affect the speed of the graphics card? The quick answer is no, it doesn't, and you do not get more frames per second! Here's why:

When you are playing a game, the graphics card uses its dedicated RAM (GDDR) to hold the textures used for rendering the frames on the screen. Besides the GPU clocks, that graphics memory is the most important thing for how many frames you get each second.

The graphics card only has to use the PCI Express interface that connects it to the motherboard when it needs to communicate with the processor or load textures from the system memory (the computer's RAM). That's not supposed to happen often, as modern graphics cards have a lot of dedicated RAM of their own. And, even if/when it happens, once the textures have been transferred via the PCI Express interface from the system RAM and have been loaded into the graphics card's memory, they stay there. The reason for that is that the graphics memory is many times faster than the system's RAM.

None of the graphics cards available today need the full bandwidth offered by the PCI Express 4.0 x16 slots. For further information, read our analysis about the impact PCI Express 4.0 has versus PCI Express 3.0 in today's desktop computers: PCI Express 4 vs PCIe 3: Is there a performance improvement?

What about PCI Express versions compatibility?

All PCI Express versions are compatible with one another. For example, a PCI Express 4.0 graphics card works even if you connect it to a motherboard that only supports PCI Express 3.0 or even 2.0. However, the bandwidth of the PCI Express interface is limited by the smallest factor. For example, if you connect a PCI Express 4.0 SSD to a motherboard that only supports PCI Express 3.0, that SSD works on PCIe 3.0. Instead of having access to a bandwidth of 7.88 GB/s, it can only use 3.94 GB/s, so its maximum theoretical speed is halved.

Do you have any other questions regarding PCI Express?

Now you should have a better idea of what PCI Express is, and understand more about the different types of PCIe slots, lanes, and versions. Do you have any other questions that we might answer? If you do, or if you have something to add to this article, do not hesitate to leave a comment below.

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