PCI Express の速度

PCI Express の速度

PCI Express（PCIe）は、現代の PC のほぼすべての内部コンポーネントの標準接続です。グラフィックカード、NVMe SSD、ネットワークカード、キャプチャカードはすべて PCIe スロットを使用します。この規格は複数の世代にわたって進化し、各世代で前世代の帯域幅が倍になっています。PCIe を理解することで、適切なマザーボードを選択し、ボトルネックを回避できます。

PCIe には、レーンと呼ばれるさまざまな物理サイズがあります。x1 スロットには 1 つのレーンがあり、Wi-Fi アダプターなどの小型カードに使用されます。x4 スロットは NVMe SSD に一般的です。x8 スロットはストレージコントローラーに使用されることがあります。x16 スロットはグラフィックカードの標準です。レーンの数によって一度に流せるデータ量が決まり、x16 は x1 の 16 倍の速度です。

各世代でレーンあたりの帯域幅が倍になります。PCIe Gen 3 はレーンあたり約 1 GB/s を提供します。Gen 4 はそれを 2 GB/s に倍増します。Gen 5 はさらに 4 GB/s に倍増します。登場したばかりの Gen 6 はレーンあたり 8 GB/s に達します。Gen 5 x16 スロットは 64 GB/s の帯域幅を提供でき、これは Gen 3 x16 スロットの 16 GB/s と比較して非常に大きなものです。

良いニュースは、PCIe は下位互換性と上位互換性があることです。Gen 4 GPU を Gen 3 スロットに挿入しても、Gen 3 の速度で正常に動作します。また、Gen 3 GPU を Gen 5 スロットに挿入しても、Gen 3 の速度で動作します。コネクタはすべての世代で同じ物理サイズであるため、互換性に問題はありません。

ゲーム用途では、PCIe Gen 3 x16 はほとんどの GPU で十分です。Gen 3 と Gen 4 のパフォーマンスの差は通常わずか数パーセントです。NVMe SSD の場合、その差はより顕著です。Gen 4 NVMe ドライブは 7 GB/s に達しますが、Gen 3 ドライブは約 3.5 GB/s が上限です。AI トレーニングやビデオ編集などのプロフェッショナルなワークロードでは、Gen 4 または Gen 5 が真の違いを生み出します。