All About Computer

#7. 하드웨어 성능 확장

Expand hardware performance

컴퓨터의 성능을 높이거나 기능을 추가하기 위해 본체 내부에 있는 다양한 연결 방식, 즉 **내부 인터페이스(슬롯, 커넥터)**에 대해 설명합니다. 특히 PCIe, SATA, M.2 규격을 중심으로 알아봅니다.

  1. 복습 및 인터페이스 개념:
    • 지난 시간 배운 본체의 필수 구성 요소(메인보드, CPU, RAM, 스토리지, 파워) 외에, 컴퓨터 기능을 확장하기 위한 연결 통로인 인터페이스가 존재합니다.
    • 인터페이스는 본체 내부 인터페이스(부품 추가/강화용)와 외부 인터페이스(주변기기 연결용)로 나뉩니다. 이 영상은 내부 인터페이스에 초점을 맞춥니다.
  2. 내부 인터페이스의 종류 및 역할:
    • 컴퓨터의 성능을 높이거나(예: 고사양 게임을 위한 그래픽 카드 추가) 기능을 추가(예: 저장 공간 확장)할 때 사용됩니다.
  3. PCIe (PCI Express) 슬롯:
    • 메인보드에 있는 기다란 슬롯 형태로, 주로 **확장 카드(Expansion Card)**를 꽂는 데 사용됩니다 (예: 그래픽 카드, 사운드 카드, 랜 카드 등).
    • PCI (Peripheral Component Interconnect) 규격에서 발전했으며, ‘주변 장치 구성 요소를 서로 연결하는 버스’라는 의미입니다. 현재는 더 빠른 PCIe (Express) 규격이 표준입니다.
    • 버전(Version): 1.x부터 6.0까지 계속 발전하며 데이터 전송 속도가 빨라졌습니다. (숫자가 높을수록 최신/고성능)
    • 레인(Lane): 데이터가 오가는 통로(선)의 수입니다. x1, x4, x8, x16 등으로 표기하며, 레인 수가 많을수록 한 번에 더 많은 데이터를 전송할 수 있습니다. (도로 차선 비유)
    • 호환성:
      • 하위 호환성(Backward Compatibility): 최신 버전 슬롯에 이전 버전 카드를 꽂아도 작동하지만, 낮은 버전의 속도로 동작합니다.
      • 레인 호환성: 레인 수가 많은 슬롯(예: x16)에 적은 레인 수의 카드(예: x1)를 꽂아도 작동합니다.
      • 주의: PCIe 슬롯과 구형 PCI 슬롯은 모양이 달라 서로 호환되지 않습니다.
  4. SATA (Serial ATA) 커넥터:
    • 주로 **스토리지(저장 장치)**인 HDD(하드 디스크 드라이브)나 SSD(솔리드 스테이트 드라이브), CD/DVD 드라이브 등을 연결하는 데 사용됩니다.
    • 과거 병렬 방식의 ATA(PATA) 규격에서 발전한 직렬(Serial) 방식입니다.
    • 슬롯 형태가 아닌, 케이블을 통해 메인보드와 장치를 연결하는 커넥터 형태입니다.
    • 버전: SATA 1, 2, 3로 발전하며 속도가 향상되었습니다. 하위 호환성이 좋습니다.
  5. M.2 슬롯:
    • SSD 기술이 발전하면서 기존 SATA 방식의 속도 한계를 넘어서기 위해 등장한 새로운 인터페이스 규격입니다.
    • 매우 작고 납작한 슬롯 형태로, 주로 고성능 SSD를 장착하는 데 사용됩니다.
    • 특징: M.2 슬롯 하나로 PCIe 신호와 SATA 신호를 모두 사용할 수 있도록 설계되었습니다 (일부 슬롯은 USB 신호도 지원).
    • M.2 SSD 종류:
      • M.2 SATA SSD: M.2 슬롯에 꽂지만 내부적으로 SATA 방식으로 통신합니다. 일반적인 2.5인치 SATA SSD와 속도는 비슷합니다.
      • M.2 PCIe SSD: PCIe 방식으로 통신하여 SATA 방식보다 훨씬 빠릅니다.
      • M.2 NVMe SSD: PCIe 방식 통신에 더해, SSD의 성능을 최대한 활용하기 위해 개발된 **NVMe(Non-Volatile Memory Express)**라는 전용 통신 규약(프로토콜)을 사용합니다. 현재 가장 빠른 SSD 방식입니다.
    • 활용: SSD 외에도 와이파이(Wi-Fi) 카드, 블루투스 카드 등 다양한 소형 장치를 M.2 슬롯에 장착할 수 있습니다.
    • M.2 Key: 슬롯과 장치 단자의 홈(notch) 모양으로 구분하며, 어떤 신호(PCIe, SATA, USB 등)를 지원하는지 나타냅니다 (B Key, M Key, B&M Key 등). 메인보드 슬롯과 장착하려는 장치의 Key가 맞아야 합니다.
    • M.2 폼팩터(길이): 장착되는 카드의 길이가 다양합니다 (2230, 2242, 2260, 2280, 22110 등 앞 두 자리는 폭 22mm, 뒤 숫자는 길이 mm). 메인보드가 지원하는 길이를 확인해야 합니다.

컴퓨터 메인보드에는 성능 확장과 기능 추가를 위한 다양한 내부 인터페이스(PCIe 슬롯, SATA 커넥터, M.2 슬롯 등)가 있습니다. 각 인터페이스는 연결하는 장치의 종류와 필요한 성능에 따라 다른 규격과 버전을 가지므로, 부품을 추가하거나 업그레이드할 때는 호환성을 잘 확인해야 합니다. 특히 M.2 슬롯은 다양한 통신 방식과 규격(Key, 길이)을 가지므로 주의가 필요합니다.

Chapters:
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Intro
00:57 인터페이스 (Interface)
03:19 PCI, PCI 익스프레스 (PCI Express)
04:30 PCIe 버전과 레인 (Version, Lane)
05:37 PCIe 호환성
06:23 PCIe 속도
07:06 ATA, SATA (Advanced Technology Attachment)
07:45 SATA 버전과 호환성, 속도
08:13 M.2 슬롯
09:46 NVMe (Non-Volatile Memory Express)
10:26 M.2에 연결되는 SSD 종류
11:26 M.2 key와 사이즈
11:57 마무리