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PCIe とは?

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💡 世代とレーン数で帯域が決まる、機器どうしのデータ道路

コンピュータ内部で高速データ転送を行うシリアル接続の拡張バス規格。GPU・SSD・ネットワークカードなどの接続に広く使われている。

📌 このページのポイント
PCIe:レーン数 × 世代の転送率 接続側 CPUなど 機器側 GPUなど 1レーンでも 送信・受信を同時に行える PCIe 5.0 片方向 双方向合計 x1 約4 GB/s 約8 GB/s x16 約64 GB/s 約128 GB/s 概算帯域。アプリの実測速度とは異なる
5.0の32GT/sから換算した概算値で、符号化や通信の付加情報による差を含みません。接続する双方が対応する世代・レーン数で動作します。
ひよこ ひよこ
PCIeってUSBみたいなもの?
ペンギン先生 ペンギン先生
機器をつなぐ点は似ているね。PCIeは、パソコン内部のGPUやSSD、ネットワークカードなどで使われる高速シリアル接続だよ。CPUへ直接つながるものも、チップセットなどを経由するものもあるんだ。
ひよこ ひよこ
x16とかx4って、何の数字?
ペンギン先生 ペンギン先生
リンクに使うレーン数だよ。1レーンにも送信と受信の経路があり、両方向に同時に通信できる。同じ世代ならx4はx1の4倍の帯域を持つけれど、機器や処理そのものが4倍速くなるとは限らないんだ。
ひよこ ひよこ
世代が上がるとどれくらい速くなるの?
ペンギン先生 ペンギン先生
たとえばPCIe 4.0は16GT/s、5.0は32GT/sで、1レーンあたりの転送率が2倍だよ。5.0のx1は片方向約4GB/s、x16は片方向約64GB/s、双方向合計で約128GB/s。通信の付加情報などを差し引く前の概算なので、実測速度と区別してね。
ひよこ ひよこ
古いグラボを新しいマザーボードに挿せる?
ペンギン先生 ペンギン先生
規格は世代間の互換性を持ち、共通して対応する速さで動くよ。ただし製品を組み合わせるときは、スロットの形状や使えるレーン数、電源なども確認しよう。長いx16形状のスロットでも、実際にはx4などで動く場合があるんだ。
ペンギン
まとめ:ざっくりこれだけ覚えればOK!
「PCIe」って出てきたら「パソコン内部などで機器をつなぐ高速データ通路」と思えばだいたいOK!
📖 おまけ:英語の意味
「Peripheral Component Interconnect Express」 = 周辺機器高速相互接続
💬 元々あったPCIバスの後継として「Express(高速版)」が付けられたよ

参考資料

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