PCI Express定義
PCI Express、技術的にはPCIeまたはPCI-Eと略して見られることが多いPeripheral Component Interconnect Expressは、コンピュータ内の内部デバイスの標準接続タイプです。
一般に、PCI Expressとは、 マザーボード上の PCIeベースの拡張カードと拡張カードのタイプを受け入れる実際の拡張スロットを指します。
PCI Expressは、ISAと呼ばれる最も広く使用されている接続タイプに代わって、 AGPとPCIの代わりに使用されています。
コンピュータにはさまざまな種類の拡張スロットが混在していますが、PCI Expressは標準の内部インターフェイスと見なされます。 今日の多くのコンピュータマザーボードは、PCI Expressスロットのみで製造されています。
PCI Expressはどのように機能しますか？
PCIやAGPのような古い規格と同様に、PCI Expressベースのデバイス（このページの写真に示されているもの）は物理的にマザーボード上のPCI Expressスロットに挿入されます。
PCI Expressインタフェースにより、デバイスとマザーボードの間、および他のハードウェアとの間の高帯域幅通信が可能になります 。
それほど一般的ではありませんが、PCI Expressの外部バージョンも存在しますが、それは当然外部PCI Expressと呼ばれますが、しばしばePCIeに短縮されます 。
外部のePCIeデバイスは、マザーボードまたは専用の内蔵PCIeカードのいずれかによって提供されるePCIeポート（通常はコンピュータの背面にあります）を介して、使用されている外部のePCIeデバイスをコンピュータに接続するための特別なケーブルが必要です。
どの種類のPCI Expressカードが存在しますか？
より迅速で現実的なビデオゲームやビデオ編集ツールの需要のおかげで、 ビデオカードはPCIeが提供する改善を利用する最初のコンピュータ周辺機器でした。
ビデオカードはまだまだ一般的なタイプのPCIeカードですが、マザーボード、 CPU 、 RAMへの接続が非常に速いという利点がある他のデバイスも、PCIではなくPCIeで製造されるようになっています。
たとえば、多くのハイエンドサウンドカードではPCI Expressを使用しています 。有線および無線の両方のネットワークインターフェイスカードの数が増えています 。
ハードドライブコントローラカードは、ビデオカードの後でPCIeに最も効果的です。 高速SSDドライブをこの高帯域幅のインターフェースに接続することで、ドライブの読み書き速度を大幅に向上させることができます。 一部のPCIeハードドライブコントローラにはSSDが内蔵されていて、ストレージデバイスが伝統的にコンピュータ内でどのように接続されていたかを大幅に変更しています。
もちろん、新しいマザーボードでPCIとAGPを完全に置き換えるPCIeでは、古いインターフェースに依存しているあらゆる種類の内部拡張カードが、PCI Expressをサポートするように再設計されています。 これには、 USB拡張カード、Bluetoothカードなどが含まれます。
異なるPCI Expressフォーマットとは何ですか？
PCI Express x1 ... PCI Express 3.0 ... PCI Express x16 。 「x」はどういう意味ですか？ あなたのコンピュータがどのようなものをサポートしているかはどうしたら分かりますか PCI Express x1カードがありますが、 PCI Express x16ポートしかない場合は、それは機能しますか？ そうでない場合は、あなたの選択肢は何ですか？
混乱している？ 心配しないで、あなたは一人ではありません！
新しいビデオカード、さまざまなPCIeテクノロジのいずれかがコンピュータで動作しているか、または他のものより優れているかのように、コンピュータの拡張カードを購入するときは、しばしば明確ではありません。
しかし、物理的なサイズを記述する部分と、テクノロジのバージョンを記述する部分（以下で説明します）の両方が、PCIeに関する2つの重要な情報を理解すると、実際には見た目は複雑です。
PCIeサイズ：x16対x8対x4対x1
見出しから分かるように、xの後の数字は、x16が最大でx1が最小のPCIeカードまたはスロットの物理サイズを示します。
さまざまなサイズがどのように形を整えているかは次のとおりです。
| ピン数 | 長さ | |
| PCI Express x1 | 18 | 25mm |
| PCI Express x4 | 32 | 39 mm |
| PCI Express x8 | 49 | 56 mm |
| PCI Express x16 | 82 | 89 mm |
PCIeスロットまたはカードの大きさにかかわらず、カードまたはスロットの小さなノッチは常にピン11にあります。
言い換えれば、PCIe x1からPCIe x16に移行するにつれて長くなる、ピン11の長さです。 これにより、1つのサイズのカードを別のスロットのスロットに使用する柔軟性が得られます。
PCIeカードは、少なくともマザーボード上のPCIeスロットに収まります。 たとえば、PCIe x1カードは、PCIe x4、PCIe x8、またはPCIe x16スロットに適合します。 PCIe x8カードは、PCIe x8またはPCIe x16スロットに装着できます。
PCIeスロットよりも大きいPCIeカードは、小さい方のスロットに収まる可能性がありますが、そのPCIeスロットが開放型（スロットの端にストッパがない）の場合に限ります。
一般に、より大きいPCI Expressカードまたはスロットは、比較している2つのカードまたはスロットが同じPCIeバージョンをサポートしていることを前提に、より優れたパフォーマンスをサポートします。
pinouts.ruのウェブサイトで完全なピン配置図を見ることができます。
PCIeバージョン：4.0対3.0対2.0対1.0
製品またはマザーボードで見つかったPCIeの後の数字は、サポートされているPCI Express仕様の最新バージョン番号を示しています。
PCI Expressのさまざまなバージョンを比較する方法は次のとおりです。
| 帯域幅（レーンあたり） | 帯域幅（x16スロットの1レーンあたり） | |
| PCI Express 1.0 | 2ギガビット/秒（250MB /秒） | 32 Gbit / s（4000 MB / s） |
| PCI Express 2.0 | 4 Gbit / s（500 MB / s） | 64 Gbit / s（8000 MB / s） |
| PCI Express 3.0 | 7.877ギガビット/秒（984.625MB /秒） | 126.032ギガビット/秒（15754 MB /秒） |
| PCI Express 4.0 | 15.752ギガビット/秒（1969MB /秒） | 252.032ギガビット/秒（31504MB /秒） |
すべてのPCI Expressバージョンは、後方互換性があり、PCIeカードまたはマザーボードがサポートしているバージョンに関係なく、少なくとも最小限のレベルで連携する必要があります。
ご覧のように、PCIe標準への主要なアップデートにより、毎回使用可能な帯域幅が大幅に増加し、接続されたハードウェアの可能性が大幅に高まりました。
バージョンの改善では、バグの修正、機能の追加、電源管理の改善などが行われましたが、帯域幅の増加はバージョン間での重要な変更です。
PCIe互換性の最大化
上記のサイズとバージョンのセクションで読んだように、PCI Expressはあなたが想像できるどんな構成でもほとんどサポートしています。 それが物理的に合うなら、それはおそらく働く...それは素晴らしいです。
しかし、知っておくべき重要な点の1つは、マザーボードでサポートされている最高のPCIeバージョンを選択し、適合する最大のPCIeサイズを選択することです（これは通常最大のパフォーマンスに相当します）。
たとえば、PCIe 3.0 x16ビデオカードは最高のパフォーマンスを発揮しますが、マザーボードがPCIe 3.0にも対応し、空きPCIe x16スロットを備えている場合に限ります。 マザーボードがPCIe 2.0のみをサポートしている場合、カードはサポートされている速度（たとえばx16スロットの64 Gbit / s）で動作します。
2013年以降に製造されるほとんどのマザーボードとコンピュータはおそらくPCI Express v3.0をサポートしています。 よくわからない場合は、マザーボードまたはコンピュータのマニュアルを確認してください。
マザーボードでサポートされているPCIバージョンの情報が見つからない場合は、当然のことながら、最新のPCIeカードを購入することをお勧めします。
PCIeを何に置き換えるのですか？
ビデオゲームの開発者は常にゲームをより現実的に設計しようとしていますが、ゲームプログラムのデータをVRヘッドセットやコンピュータの画面に渡すことができれば、より高速なインターフェイスが必要になります。
このため、PCI Expressは引き続き最高の地位を維持することはできません。 PCI Express 3.0は驚くほど高速ですが、世界はもっと速くなりたいと考えています。
PCI Express 5.0は、2019年に完成する予定であるため、レーンあたり31.504 GB / s（3938 MB / s）の帯域幅をサポートし、PCIe 4.0の2倍の帯域幅をサポートします。 技術業界では他の多くの非PCIeインタフェース規格が検討されていますが、ハードウェアに大きな変更が必要なため、PCIeは今後も引き続きリーダーになると見られています。