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토픽 68 / 111·I/O·버스 (I/O & Bus)

PCIe (PCI Express)

PCIe (PCI Express)

고속 직렬 버스 표준으로, 그래픽 카드·SSD·네트워크 카드 등 고성능 확장 장치를 연결하는 현대 컴퓨터의 주요 I/O 인터페이스

목적: 고속 I/O, 확장 슬롯, 병렬 연결, 낮은 레이턴시

특징: 직렬 통신, 레인(Lane) 기반, 포인트-투-포인트, 패킷 기반

레인 구성: x1(1레인), x4, x8, x16(그래픽 카드), 양방향 독립

세대별 속도

  • PCIe 3.0: x1 ~1GB/s, x16 ~16GB/s
  • PCIe 4.0: x1 ~2GB/s, x16 ~32GB/s
  • PCIe 5.0: x1 ~4GB/s, x16 ~64GB/s
  • PCIe 6.0: x1 ~8GB/s, x16 ~128GB/s

구성요소: ① Root Complex(CPU 연결) ② 스위치(확장) ③ Endpoint(장치) ④ 레인

장점: 높은 대역폭, 확장성, 낮은 레이턴시, 하위 호환성, 핫플러그

적용사례: GPU, NVMe SSD, 네트워크 카드, RAID 컨트롤러, Thunderbolt

비교: PCIe(직렬/고속/레인확장) vs PCI(병렬/느림/공유버스)

연관: NVMe, GPU, SSD, 버스, CXL