요점
- PCIe 4.0은 최신 컴퓨터에서 널리 사용되며, 그래픽 처리 장치(GPU), 중앙 처리 장치(CPU), NVMe SSD와 같은 구성 요소를 연결합니다. 높은 데이터 전송 속도를 지원하며 이전 PCIe 버전과의 하위 호환성도 제공합니다.
- PCIe 4.0은 높은 대역폭, 확장성 및 미래 보장성을 제공합니다. 레인당 초당 16기가비트(GT/s)의 데이터 전송 속도를 지원하며, 슬롯은 x1, x4, x8, x16 등의 구성을 지원합니다. PCIe 5.0 및 6.0과 같은 향후 버전에서는 더욱 빠른 속도를 제공할 것으로 기대됩니다.
- PCIe 4.0 SSD는 4레인 구성에서 최대 8GB/s의 속도를 낼 수 있습니다. GPU의 경우 PCIe 4.0과 3.0의 속도 차이는 일반적으로 크지 않습니다. 여러 개의 NVMe SSD를 사용하면 칩셋의 대역폭 포화 현상이 발생하여 시스템 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
2011년 말 , PCI-SIG는 PCIe 4.0 표준 의 초기 사양을 발표했는데 , 이 표준은 16개 경로 구성에서 초당 16기가비트(GT/s) 또는 32기가비트(GB/s)의 속도를 제공한다고 했습니다 . 공식 출시까지는 거의 6 년이 걸렸고, 2017년 6월 PCI-SIG는 PCIe 4.0 의 최종 사양을 공식적으로 공개했습니다.
AMD는 2019년 Zen2 와 플래그십 X570E 칩을 시작으로 PCIe 4.0을 지원하는 CPU를 출시한 최초의 소비자용 칩 제조업체 였습니다 . 인텔은 이 분야에서 약간 뒤처져 다음 해 Tiger Lake 에서 PCIe 4.0을 도입했습니다.
PCIe 4.0은 128비트 데이터를 130 비트로 변환하기 위해 128비트/130비트 인코딩 기술을 사용합니다. 이로 인해 약 98.46% 의 효율성이 달성되는데 , 이는 이전 버전보다 훨씬 효율적입니다.
↪ SSD 및 그래픽 처리 장치(GPU)에 미치는 영향
실제 성능 측면에서 4레인 PCIe 4.0 SSD 연결은 최대 약 8GB/s 의 속도를 제공합니다. 이는 삼성 990 PRO 및 WD Black SN850X 와 같은 대부분의 고성능 소비자용 PCIe 4.0 SSD가 제공하는 속도와 유사합니다.
대부분의 그래픽 처리 장치(GPU)는 x8 또는 x16 버스 인터페이스를 지원하며 , 이는 구형 PCIe 버전에서도 충분합니다. 그러나 Radeon RX 6500 XT는 예외적으로 x4 인터페이스 만 지원합니다 . 컴퓨터의 첫 번째 x16 슬롯이 PCIe 3.0 인 경우, RX 6500 XT의 대역폭은 4GB/s 로 제한됩니다 . 이로 인해 일부 게임에서는 PCIe 4.0과 PCIe 3.0 간의 성능 차이가 최대 70% 에 달할 수 있습니다.
또한, x8/x16 그래픽 카드를 사용하면 프레임 손실이 발생할 수 있습니다 . PC를 최근에 조립하지 않았다면 대부분 PCIe 4.0을 사용할 수 있을 것입니다. PCIe 4.0은 인텔 의 로켓 레이크-S ( 11 세대 ) 와 AMD의 젠2 (라이젠 3000)에서 처음 도입되었기 때문입니다. 다만, 이를 위해서는 최소 B550 또는 X570 메인보드가 필요합니다 .
두려움, 불확실성, 그리고 의심
불과 몇 년 만에 시장은 PCIe 4.0에서 PCIe 5.0 시스템으로 급격한 전환을 겪었습니다. CPU 제조업체들은 새로운 칩셋에 PCIe 5.0 슬롯을 점차 더 많이 탑재하고 있습니다 . 게다가 8GB/s 이상의 속도를 내는 SSD는 사실상 PCIe 4.0 표준에 의해 성능이 제한됩니다. 그렇다면 이제 업그레이드할 시점일까요?
일반적으로 모든 최신 그래픽 처리 장치는 PCIe 4.0 세대 이상을 지원하지 않습니다. PCIe 4.0과 PCIe 3.0 사이에 성능 차이가 클 것이라고 예상할 수 있지만, 실제로는 그렇지 않습니다.
Gamer's Nexus는 대역폭이 두 배로 증가했음에도 불구하고 3세대와 4세대 사이의 프레임률(FPS) 향상이 2~3%에 불과하다는 테스트 결과를 발표했습니다 . 당연히 PCIe 5.0 은 이보다 훨씬 더 작은 향상만을 보여줄 것입니다.
솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 부문에서 첫 번째 논점은 PCIe 5.0 지원 SSD가 비싸다는 것입니다. 동일 용량에서 5세대 SSD는 4세대 SSD 보다 약 두 배 비쌉니다. 두 번째로, PCIe 5.0 기술이 아직 최대 잠재력을 발휘하지 못했기 때문에 속도 향상이 미미합니다. 1.5~1.6배 빠른 속도 (최대 12000MB/s )를 얻으려면 두 배 의 가격 을 지불해야 합니다.
마지막으로, PCIe 5.0 SSD는 매우 높은 온도에서 작동합니다. 최상의 성능을 유지하려면 거의 항상 방열판 이나 능동 냉각 장치가 필요합니다 . 작업 부하가 이러한 대역폭 수준을 완전히 활용할 수 없다면 투자할 가치가 없습니다.
↪ 업그레이드의 잠재적 이점
하지만 PCIe 5.0의 가장 큰 장점 중 하나는 출시 예정인 일부 인텔 Z890 메인보드에 GPU용 x8 PCIe 5.0 슬롯( 32GB/s 대역폭 의 x16 PCIe 4.0 에 해당 )이 탑재될 것이라는 소문이 있다는 점입니다. 이렇게 되면 CPU에 직접 연결되는 SSD 용 x4 PCIe 5.0 슬롯 3개와 x4 PCIe 4.0 슬롯 1개를 사용할 수 있게 됩니다 . 따라서 GPU에 충분한 대역폭을 제공하면서 PCIe 5.0 과 x4 PCIe 4.0 의 장점을 모두 누릴 수 있습니다.
이는 단지 루머일 뿐이며, 모든 고성능 Z890 메인보드가 이러한 구성을 지원하는 것은 아니라는 점에 유의해야 합니다 .
결론적으로, 최신 시스템에는 최소한 하나의 x16 PCIe 4.0 슬롯과 마더보드 모델에 따라 PCIe 4.0 또는 PCIe 3.0 을 지원하는 추가 x4 슬롯이 있어야 합니다. 이러한 사실을 고려할 때, 시스템 업그레이드는 PCIe 세대가 아닌 CPU , GPU 및 기타 구성 요소 에 따라 진행하는 것이 타당합니다.
PCIe 3.0을 지원하는 구형 GPU는 PCIe 4.0으로 업그레이드하더라도 성능 향상이 크지 않을 수 있습니다. 최신 GPU도 마찬가지이지만, 흥미롭게도 아직 PCIe 5.0을 지원하는 GPU는 없습니다 . 예산이 제한적이라면 PCIe 4.0 또는 3.0으로 도 충분할 것입니다.
하지만 더 고급 시스템을 원한다면, 향후 출시될 칩셋은 충분한 GPU 대역폭과 함께 여러 스토리지 옵션( 3개의 x4 PCIe 5.0 + 1개의 x4 PCIe 4.0 )을 효과적으로 제공할 수 있습니다. 단, 현재 시판 중인 RTX 4090은 PCIe 4.0만 지원하기 때문에 PCIe 4.0 x8 속도 ( 16GB/s , PCIe 3.0 x16에 해당)로 작동하므로 PCIe 5.0( x8 )을 지원하는 GPU가 필요합니다 .
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