기술 기자 시드니 버틀러는 CPU의 PCIe 레인 수를 간과하면 고성능 PC 조립이 크게 손상될 수 있다고 경고했다. GPU와 NVMe SSD 등은 CPU에서 제공되는 제한된 수의 병렬 데이터 채널을 경쟁한다. 메인보드에 추가 슬롯이 제공되더라도 CPU의 레인 수가 충분하지 않으면 성능 저하가 발생한다.

PCIe 레인은 세대가 바뀔 때마다 속도가 두 배 증가한다. PCIe 5.0 레인은 PCIe 4.0 레인 두 개와 동일한 대역폭을 제공한다. 버틀러의 분석에 따르면 일반적인 인텔 또는 AMD CPU는 총 16~28개의 레인을 제공한다. 이 중 16개는 GPU에, 4개는 주 NVMe SSD에 할당되고, 나머지는 보조 저장장치, 네트워크 카드, USB 컨트롤러 등에 분배된다.

고사양 사용자 환경에서는 문제가 발생한다. 모든 M.2 슬롯에 추가 NVMe SSD를 설치하면 GPU의 레인 수가 16x에서 8x로 줄어들 수 있다. 경량 작업에서는 차이가 거의 느껴지지 않지만, 4K 렌더링이나 레이트레이싱 게임과 같은 고부하 작업에서는 성능 저하가 명확하게 드러난다. 일부 메인보드는 M.2 슬롯이 가득 차면 SATA 포트를 비활성화하기도 한다.

메인보드 칩셋은 CPU와 연결된 4레인 업링크를 통해 느린 보조 레인을 제공한다. PCIe 5.0 4레인은 PCIe 4.0 8레인 또는 PCIe 3.0 16레인과 동일한 대역폭을 제공한다. 그러나 여러 주변장치를 이 병목 현상을 통해 전달하면 지연이 발생하고 데이터 흐름이 멈출 수 있다.

예산형과 일반 CPU는 이 문제에 가장 큰 영향을 받는다. 창작자와 전문가를 위한 고사양 CPU는 훨씬 더 많은 레인을 제공한다. 인텔의 Xeon 6 시리즈는 최대 136개의 PCIe 레인을 제공하며, 고속 GPU, 여러 SSD, 추가 카드를 동시에 사용할 수 있다. 노트북은 더 엄격한 제한을 받는다. 인텔 코어 i9-13900HX는 PCIe 5.0 레인 20개만 제공하며, 이는 PCIe 4.0 레인 40개와 동등한 수준이다.

실제 테스트에서는 이러한 한계가 빠르게 드러난다. 두 번째 GPU나 PCIe 네트워크 카드를 추가하면 레인이 재할당되어 GPU 대역폭이 절반으로 줄어들 수 있다. 버틀러는 M.2 슬롯이 모두 채워진 경우 SATA 기능이 완전히 중단되는 사례도 언급했다.

조립 시 레인 수보다 코어 수보다 우선시해야 한다. GPU가 8x 모드를 허용하는지 확인하는 것이 중요하다. 대부분의 중간급 GPU는 PCIe 4.0 이상에서 거의 손실이 없으며, 이는 저장장치를 위한 레인을 확보하는 데 도움이 된다. 메인보드 매뉴얼에는 슬롯 공유 다이어그램이 포함되어 있으며, 일부 BIOS 설정에서는 PCIe 분할을 통해 16x 슬롯을 네 개의 x4 슬롯으로 나누어 SSD에 할당할 수 있다.

긴급 시 어댑터가 도움이 되지만, 심각한 부족한 경우 CPU 업그레이드가 필요하다. 20년간 PC 기술자로 활동한 버틀러는 구매 전 사양을 확인할 것을 권장한다. 그의 인텔 13900HX 노트북은 레인 수 덕분에 문제를 회피할 수 있지만, 데스크탑 애호가들은 절약하지 말 것을 경고한다.

고사양 CPU는 이 이유로 더 비싸며, 다양한 주변장치를 최대 속도로 처리할 수 있다. VR 장비, 3D 프린팅 배열, 멀티-GPU 워크스테이션을 사용하는 고사양 사용자는 가장 먼저 한계에 부딪힌다. 지금 CPU에 몇 달러를 더 투자하면 나중에 비싼 재조립을 피할 수 있다.