PCIe 3.0 vs 4.0 vs 5.0 vs 6.0: 속도와 차이점

PCI Express는 세대가 바뀔 때마다 레인당 전송률이 두 배가 되므로, 같은 폭의 링크는 두 배의 대역폭을 얻습니다. 3.0은 8 GT/s, 4.0은 16 GT/s, 5.0은 32 GT/s, 6.0은 64 GT/s로 동작합니다. 3세대에서 5세대까지는 단순한 2레벨 시그널링을 쓰지만, 6.0은 순방향 오류 정정을 갖춘 4레벨 PAM4로 전환합니다. 모든 세대는 상위 및 하위 호환이 되므로, 장치는 양쪽이 모두 지원하는 가장 높은 속도로 동작합니다.

비교 항목	PCIe 3.0	PCIe 4.0	PCIe 5.0	PCIe 6.0
출시	2010	2017	2019	2022(사양)
레인당 전송률	8 GT/s	16 GT/s	32 GT/s	64 GT/s
시그널링과 인코딩	NRZ, 128b/130b	NRZ, 128b/130b	NRZ, 128b/130b	순방향 오류 정정과 고정 크기 FLIT 패킷을 갖춘 PAM4
레인당 대역폭(단방향)	약 1 GB/s	약 2 GB/s	약 4 GB/s	약 7.5 GB/s
x4 링크(단방향)	약 4 GB/s	약 8 GB/s	약 16 GB/s	약 30 GB/s
x16 링크(단방향)	약 16 GB/s	약 32 GB/s	약 63 GB/s	약 121 GB/s
주요 장치	구형 NVMe SSD와 그래픽 카드	현재의 그래픽 카드와 NVMe SSD(약 7 GB/s)	최신 NVMe SSD(최대 약 14 GB/s)와 고성능 그래픽 카드	데이터센터 가속기, 고속 네트워킹, AI 시스템

수치는 대략적인 자릿수 기준이며, 공정 세대와 제품에 따라 달라져요.

상황별 선택 기준

PCIe 3.0: 대부분의 그래픽 카드와 일상적인 SSD 사용에는 여전히 충분합니다.
PCIe 4.0: 오늘날 빠른 NVMe SSD와 그래픽 카드의 주류입니다.
PCIe 5.0: 대역폭이 한계가 되는 가장 빠른 SSD와 가장 까다로운 장치용입니다.
PCIe 6.0: 링크당 매우 높은 대역폭이 필요한 서버와 AI 인프라용입니다.

자주 묻는 질문

PCIe는 세대마다 속도가 두 배가 되나요?

그렇습니다. 레인당 3.0은 8 GT/s, 4.0은 16 GT/s, 5.0은 32 GT/s, 6.0은 64 GT/s로, 같은 링크 폭이면 대역폭이 두 배가 됩니다.

PCIe 3.0 슬롯에 PCIe 4.0 카드를 꽂을 수 있나요?

네. PCIe는 상위 및 하위 호환이 되며, 링크는 양쪽이 모두 지원하는 가장 높은 속도로 동작합니다.

x4나 x16은 무엇을 의미하나요?

링크의 레인 수입니다. 각 레인은 양방향으로 데이터를 전달하므로, x16 링크는 같은 세대의 x4 링크보다 대역폭이 네 배입니다.

PCIe 6.0의 PAM4란 무엇인가요?

PAM4는 심볼당 두 개가 아닌 네 개의 전압 레벨을 사용해 한 번에 2비트를 전달합니다. PCIe 6.0은 순방향 오류 정정과 함께 이를 사용하여, 신호 주파수를 두 배로 올리지 않고도 전송률을 두 배로 만듭니다.

주요 용어 설명

PCI Express: CPUとGPUやSSD、ネットワークカードなどをつなぐ高速なシリアルの拡張インターフェース。PCIeとも書く。レーンを束ねて帯域を増やし、世代ごとに速度がおよそ2倍になる。
NVMe: PCI Expressで接続したSSDを高速に扱うためのインターフェースの規格。多数のコマンドを並列に処理でき、HDD向けに作られたSATAより遅延が小さい。