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PCI-Express規格完全掌握! ~各規格に対する製品ラインアップもご紹介~
PCI-Expressとは?について概要や特徴、各世代の違いや互換性の点について、基本からわかりやすく解説いたします。
近年ではパソコンやWi-Fi対応デバイス等で、高速インターフェースが求められるようになりました。
MIPIやLVDS、DisplayPort等の種類があり、身近な製品にも搭載されております。
PCI-Expressは「Peripheral Component Interconnect-Express」の略称でPCIeと短縮して呼ばれることも多いです。
ここでは、PCIe規格の変遷と特徴についてご紹介し、また各規格に対応した製品もご紹介いたします。
PCIe製品を検討されている方に必見です!
PCI-Express規格とは?
1.PCIeは何に使う?
①GPU(グラフィックボード)の接続
GPUは「Graphics Processing Unit」の略で、日本語で「画像処理装置」を意味します。
画像生成や画像処理を行う為、ゲームやハイビジョン映像等のよりスピーディーにクリアな映像が必要なアプリケーションには欠かせません。
高解像度のゲームや動画編集など、高度な画像処理を必要とするアプリケーションにおいて、GPUとマザーボード間の高速なデータ転送を可能にします。
②高速SSDの接続
NVMe(Non-Volatile Memory Express)規格のSSDは、PCIeインターフェースを使用することで、従来のSATA接続よりもはるかに高速なデータ転送を実現します。
③その他拡張カードの接続
ネットワークカード、サウンドカード、キャプチャーカードなど、様々な拡張カードがPCIeスロットに接続され、パソコンの機能を拡張します。
2.転送速度
PCIeは、世代が新しくなるにつれてデータ転送速度が向上しています。
1つ前の世代に対する新しい世代では、大体2倍の速度になります。
具体的な転送スピードについては比較表をご覧ください。
3.互換性
PCIeスロットと拡張カードの世代が異なる場合でも、基本的に接続は可能です。
ただし、転送速度は最も古い世代の規格に制限されます。
最大限のパフォーマンスを発揮するためには、同一世代のPCIeスロットと拡張カードを使用することが推奨されます。
4.PCIeの今後
PCIe 7.0の開発が進められており、さらなる高速化が期待されています。
高速データ転送の需要は、AI、ビッグデータ、VR/ARなどの分野でますます高まっており、PCIeの重要性は今後も増していくと考えられます。
PCIeは、パソコンのパフォーマンスを向上させるための重要なインターフェースであり、その進化は常に注目されています。
PCI-Express規格の比較表
ここでは、PCI-Expressの各規格を比較し、特長についてご紹介いたします。
規格名 | 規定年 | 特徴 |
PCIe1.1(Gen1) | 2005年 | 2002年にPCI-Express1.0が策定された後、2005年にPCI-Express1.1が策定された。 これ以降PCI-Expressがパソコン用で接続規格として使われるようになった。 転送速度は1レーンあたり片方向250MB/s、双方向で500MB/s。 |
PCIe2.0(Gen2) | 2007年 | PCI-Express1.1に比べ速度が2倍になり、転送速度が1レーンあたり片方向500MB/s、双方向1GB/sとなった。 一般的なマザーボードにも装備されるようになった。 |
PCIe3.0(Gen3) | 2010年 | 1レーンあたりの転送速度は、片方向0.985GB/s、双方向1.969GB/s。 CPUとグラフィックカードの通信速度が向上し、エネルギー消費量が少なくなった。 |
PCIe4.0(Gen4) | 2017年 | PCI-Express 3.0(Gen3)の2倍の速度で、1レーンあたりの転送速度は、片方向1.969GB/s、双方向3.938GB/s。 |
PCIe5.0(Gen5) | 2019年 | PCI Express 4.0 (Gen4) の2倍の速度である片方向32 GT/s、コネクタの規格として12vHPWRが設定された。 |
PCIe6.0(Gen6) | 2022年 | PCI Express 5.0 (Gen5) の2倍の速度である片方向64 GT/s、配線可能な距離はPCI Express 5.0 (Gen5) と同程度。 |
PCIe7.0 | 2025年予定 | PCI Express 6.0 (Gen6) の2倍の速度である片方向128 GT/s。 |
規格名 | 1レーン(×1) | 2レーン(×2) | 4レーン(×4) | 8レーン(×8) | 16レーン(×16) |
PCIe1.1(Gen1) | 2.5Gbps | 5Gbps | 10Gbps | 20Gbps | 40Gbps |
PCIe2.0(Gen2) | 5Gbps | 10Gbps | 16Gbps | 32Gbps | 64Gbps |
PCIe3.0(Gen3) | 8Gbps | 16Gbps | 32Gbps | 64Gbps | 128Gbps |
PCIe4.0(Gen4) | 16Gbps | 32Gbps | 64Gbps | 128Gbps | 256Gbps |
PCIe5.0(Gen5) | 32Gbps | 64Gbps | 128Gbps | 256Gbps | 512Gbps |
PCIe6.0(Gen6) | 64Gbps | 128Gbps | 256Gbps | 512Gbps | 1,024Gbps |
PCIe7.0 | 128Gbps | 256Gbps | 512Gbps | 1,024Gbps | 2,048Gbps |
知見と経験を活かし、
ご要望・課題にお応えします。
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