PCIe (PCI Express) Bus

PCIe는 PCI 버스의 기술적인 한계로, 시리얼 방식의 규격으로 개발된 인터페이스 입니다.

PCI와 PCIe는 엄연히 다른 기술이며, PCI 보드 호환성처럼 PCI와 PCIe의 호환성은 전혀 없습니다.

다른 분야에서도 마찬가지겠지만, 머신 비전 산업에서는 센서의 성능이 향상되면서 해상도와 출력 속도가 증가하여 데이터 처리량이 늘어나게 됐습니다.

대용량 데이터 처리를 위해 프레임 그래버도 처리 효율을 높여야 했으며, 그에 따라 PCIe 보드가 많이 개발되었습니다.

그리고 대부분의 PCI 타입의 프레임 그래버들은 특수 분야를 제외하고는 거의 단종되었습니다.

다음 그림은 메인보드의 PCIe 슬롯입니다.

  

< PCIe Slot >

출처 : https://ko.m.wikipedia.org/wiki/%ED%8C%8C%EC%9D%BC:PCIExpress.jpg

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Various_PCIe_Slots.jpg

PCIe는 다양한 규격이 있으며, 배속으로 표기합니다. 또한 Gen2.0, Gen3.0 버전에 따라 전송량이 달라집니다.

규격이 다양해 어떻게 확인할까 걱정할수도 있겠지만, 다행히도 메인보드에는 슬롯 옆에 작은 글씨로 배속과 버전이 표기되어 있습니다.

한가지 주의할 점은 BIOS 설정에 따라 슬롯의 성능이 변동될 수 있습니다.

예를 들어, 어떤 슬롯이 x16 Gen 3.0 이지만 BIOS 설정에 따라 실제 동작은 x16 Gen 2.0으로 동작하는 경우가 있습니다.

또는 x8 슬롯이지만 x4로 동작하는 경우가 있습니다. 

따라서 머신 비전에서는 메인 보드 사양만 볼 것이 아니라 실제로 카메라를 연결하여 성능 테스트를 해야합니다.

다음은 대역폭을 알아보겠습니다.

PCIe는 버전 및 Lane 수에 따라 대역폭에 차이가 있습니다. 

예를 들어, 같은 배속의 슬롯이라도 버전에 따라 대역폭이 다르고, 같은 버전의 슬롯이라도 배속에 따라 대역폭이 다릅니다.

일반적으로 그래픽 카드는 PCIe x16 3.x 버전의 슬롯이 많이 사용됩니다.

그리고 PCIe 4.0 규격은 이미 발표되었으며, 이 슬롯이 탑재된 메인보드도 출시되었지만 아직까지 대중화 되어 보이진 않습니다.
(머신 비전 산업에서도 아직 PCIe 4.0 메인보드 및 프레임 그래버도 보지는 못했습니다.)

앞으로는 PCIe 5.0 규격이 발표되어 더욱 빠른 인터페이스를 제공할 계획이라고 합니다.

마지막으로 PCIe 슬롯의 호환성을 확인하겠습니다.

PCI 보드와 마찬가지로, PCIe 보드도 슬롯에 바로 꽂히지 않습니다.

반드시 슬롯의 배속이 보드의 배속보다 같거나 높아야합니다. 즉, 보드가 꽂힐 정도로 슬롯의 길이가 길면 호환이 된다고 보면 되겠습니다.