PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）は、高速コンポーネントを接続するためのインターフェース規格です。すべてのデスクトップPCのマザーボードには、 GPU （ビデオカード、グラフィックカードとも呼ばれます）、 RAIDカード、 Wi-Fiカード、またはSSD （ソリッドステートドライブ）アドオンカードを追加できるPCIeスロットが複数搭載されています。PCで利用可能なPCIeスロットの種類は、購入するマザーボードによって異なります。
PCIe x1カードをPCIe x16スロットに挿入することはできますが、その場合、カードが利用できる帯域幅は少なくなります。同様に、PCIe x8カードをPCIe x4スロットに挿入することはできますが、PCIe x8スロットに挿入した場合と比べて帯域幅は半分しか利用できません。ほとんどのGPUは、その性能を最大限に発揮するためにPCIe x16スロットを必要とします。
PCIe世代の比較
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| 行0 - セル0 | 帯域幅 | ギガトランスファー | 頻度 |
| PCIe 1.0 | 8 GB/秒 | 2.5 GT/秒 | 2.5GHz |
| PCIe 2.0 | 16 GB/秒 | 5GT/秒 | 5GHz帯 |
| PCIe 3.0 | 32 GB/秒 | 8GT/秒 | 8GHz帯 |
| PCIe 4.0 | 64 GB/秒 | 16GT/秒 | 16GHz |
| PCIe 5.0 | 128 GB/秒 | 32 GT/秒 | 32GHz |
| PCIe 6.0 | 256 GB/秒 | 64 GT/秒 | 32GHz |
現在のPCIe世代
PCIe規格には現在、PCIe 1.0、PCIe 2.0、PCIe 3.0、PCIe 4.0、PCIe 5.0の5つの世代があります。世代が進むにつれて帯域幅は倍増します。
PCIe拡張カードでどの程度のパフォーマンスが得られるか、どうすればわかるでしょうか？PCIeカードは現在最も低い世代で動作します。つまり、PCIe 2.0カードをPCIe 3.0スロットに挿入すると、PCIe 2.0のパフォーマンスが得られます。
PCIe 4.0
PCIe 4.0規格は2017年にデビューし、64GBpsのスループットを提供します。エンタープライズグレードのサーバーで利用可能ですが、SSDでの使用が可能になったのは2019年になってからです。2019年7月にデビューしたAMD Ryzen 3000シリーズCPUは、PCIe 4.0 x16を標準でサポートした最初のデスクトップCPUでした。完全なサポートを得るには、X570チップセットを搭載した新しいマザーボードが必要です。
PCIe 4.0 の詳細については、「PCIe 4.0 についてこれまでにわかっていること」の記事をご覧ください。
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PCIe 5.0
PCIe 5.0の公式規格は2019年5月に発表されました。128GBpsのスループットを実現します。この仕様は以前のPCIe世代との下位互換性を備えており、信号整合性を向上させるための電気的な変更や、アドインカード用の下位互換性のあるCEMコネクタなどの新機能も含まれています。Intelは、Alder LakeプラットフォームでCPU側にPCIe 5.0を初めて採用しました。しかし、最初のPCIe 5.0デバイスはエンタープライズ顧客向けに2022年に発売され、その後コンシューマー向けにも提供される予定です。
PCIe規格を策定するPCI-SIGは、PCIe 4.0とPCIe 5.0がしばらくの間共存すると予想しており、PCIe 5.0はAIワークロードやネットワークアプリケーション向けのGPUなど、最大限のスループットが求められる高性能ニーズに利用されるでしょう。そのため、PCIe 5.0は主にデータセンター、ネットワーク、ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）といったエンタープライズ環境で使用され、デスクトップPCのような負荷の低いアプリケーションではPCIe 4.0でも問題なく動作するでしょう。
将来の PCIe 世代: PCIe 6.0
PCIe 6.0
2019年6月、PCI-SIGはPCIe 6.0の規格を2021年にリリースすると発表しました（仕様は現在リビジョン0.7です）。製品の登場は少なくとも2022年末、おそらく2023年までには見込めないでしょう。
PCIe 6.0は、最大レーン数16のまま、PCIe 5.0の2倍の帯域幅である256GB/秒を実現します。データ転送速度は、PCIe 5.0の1ピンあたり32GT/秒から64GT/秒に向上します。また、PCIe 6.0は、以前の世代のPCIeとの下位互換性も確保される予定です。
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シャロン・ハーディングは、ゲーム周辺機器（特にモニター）、ノートパソコン、バーチャルリアリティなど、テクノロジー関連の報道で10年以上の経験があります。以前は、Channelnomicsでハードウェア、ソフトウェア、サイバーセキュリティ、クラウド、その他のIT関連の出来事を含むビジネステクノロジーを取材し、CRN UKにも寄稿していました。
