PCIe란 무엇인가

PCIe(Peripheral Component Interconnect Express)는 고속 데이터 전송을 위한 컴퓨터 확장 슬롯(인터페이스) 표준을 뜻하며, 그래픽 카드(GPU), NVMe SSD, 네트워크 카드(NIC), 사운드 카드 등의 고성능 하드웨어를 연결하는 데, 주요 특징과 활용 사례에 대해 알아보자.

1. PCIe의 주요 특징

• 고속 데이터 전송

  • 기존 PCI보다 훨씬 빠른 속도로 데이터를 전송
  • PCIe 4.0(16GB/s), PCIe 5.0(32GB/s), PCIe 6.0(64GB/s) 지원

• 확장성(Scalability)

  • x1, x4, x8, x16 슬롯을 지원하여 다양한 장치를 연결 가능
  • GPU는 PCIe x16 슬롯, NVMe SSD는 PCIe x4 슬롯 사용

• 전력 효율성 증가: 낮은 전력 소비로 데이터 전송 속도 극대화

• 하위 호환성(Backward Compatibility): PCIe 5.0 슬롯에 PCIe 4.0, 3.0 장치 사용 가능

2. PCIe 버전별 속도 비교

PCIe 버전	Lane당 속도 (GB/s)	x4 속도	x8 속도	x16 속도
PCIe 3.0	1 GB/s	4 GB/s	8 GB/s	16 GB/s
PCIe 4.0	2 GB/s	8 GB/s	16 GB/s	32 GB/s
PCIe 5.0	4 GB/s	16 GB/s	32 GB/s	64 GB/s
PCIe 6.0	8 GB/s	32 GB/s	64 GB/s	128 GB/s

• 최신 AI 및 데이터센터용 GPU(H100, A100 등)는 PCIe 5.0 이상을 사용하여 대역폭을 극대화

3. PCIe 주요 활용 사례

• 그래픽 카드(GPU) – AI 및 게이밍에서 고속 연산 및 그래픽 처리
• NVMe SSD – 초고속 저장 장치로 PCIe x4 슬롯 사용
• 네트워크 카드(NIC) – 10Gbps 이상 고속 네트워크 카드 연결
• AI 및 데이터센터 – GPU, DPU, FPGA 등 초고속 연산 장치 연결

4. PCIe와 다른 인터페이스 비교

인터페이스	용도	속도 (최대)	주요 장점
PCIe	GPU, NVMe SSD	최대 128 GB/s	초고속 데이터 전송
SATA	HDD, 일부 SSD	최대 600 MB/s	낮은 비용, 범용성
USB	외장 스토리지, 주변기기	최대 40 Gbps (USB4)	연결 편의성
Thunderbolt	외장 GPU, 고속 데이터 전송	최대 40 Gbps	고속 데이터 전송

5. PCIe 주요 활용 사례

• PCIe 6.0 : 128GB/s 속도 지원, AI, 머신러닝, 클라우드 데이터센터 최적화
• PCIe 7.0(2027년 예상) : 256GB/s 속도 제공, 고성능 AI 및 양자컴퓨팅에 필수적