신호무결성
신호무결성(Signal Integrity, SI)은 송신기가 보낸 전기 신호가 수신기에서 올바른 데이터로 판정될 만큼 형태와 타이밍을 유지하는지를 다룬다. 전송 속도가 높아지면 기판 배선과 케이블은 단순한 도선이 아니라 임피던스를 가진 전송선으로 동작한다.
차동 신호는 두 선의 전압 차이로 데이터를 전달해 공통 잡음에 강하다. 두 선의 길이와 주변 환경이 다르면 도착 시간이 어긋나고, 임피던스가 급격히 바뀌는 비아·커넥터·분기에서는 반사가 생긴다. 도체와 절연체 손실은 고주파 성분을 줄여 눈 다이어그램의 여유를 좁힌다.
PC에서 나타나는 영향
PCIe, DDR, USB4, DisplayPort 같은 고속 링크는 송신기 이퀄라이제이션과 수신기 보정, 링크 훈련으로 채널 손실을 보완한다. 그래도 라이저 케이블이 길거나 품질이 낮고, 커넥터 접촉과 기판 배선이 기준을 벗어나면 링크가 낮은 세대로 내려가거나 오류·재훈련·연결 끊김이 생길 수 있다.
신호 속도와 링크 세대가 올라갈수록 같은 물리 경로의 여유는 줄어든다. PCIe 4.0에서 안정적인 라이저가 PCIe 5.0에서 그대로 동작한다고 가정할 수 없는 이유다. 메인보드의 리타이머와 리드라이버는 채널을 연장하는 데 쓰이지만 장치와 펌웨어의 올바른 구성이 필요하다.
증상과 확인
신호 문제는 완전한 미인식뿐 아니라 간헐적 오류로도 나타난다. PCIe 링크 폭·세대 하락, USB 장치 재연결, 화면 깜박임, 메모리 오류가 특정 슬롯·케이블·속도에서 반복되는지 본다. 속도를 한 단계 낮췄을 때 안정되는 현상은 채널 여유 부족의 단서지만, 그것만으로 특정 부품 고장을 확정하지는 않는다.
보드 설계의 임피던스와 길이 제한은 인터페이스와 플랫폼별 설계 가이드를 따른다. 서로 다른 세대와 보드의 숫자를 일반 규칙처럼 옮기지 않는다.