PCI Express規格は、最近のコンピューティングでは、過去10年間に作られたほぼすべてのデスクトップコンピューターにスロットがあります。しかし、接続の性質はやや曖昧です。新しいPCには、3つまたは4つの異なるサイズの半ダースのポートがあり、すべて「PCIE」またはPCI-Eとラベル付けされている場合があります。あなたは実際に使用していますか？
PCI Expressバスについて
元のPCI（周辺機器へのアップグレードとしてコンポーネント相互接続）システムであるPCI Expressは、2000年代初期に最初に開発されたときに1つの大きな利点がありました。シリアルバスではなく、ポイントツーポイントアクセスバスを使用していました。つまり、個々のPCIポートと取り付けられているカードは、単一のバスに複数のカードや拡張機能が詰まることなく、それぞれの最大速度を最大限に活用できます。
素人の言葉で言えば、デスクトップPCを飲食店。古いPCI標準はデリのようなもので、誰もが一列に並んでサービスを受けるのを待っていました。サービスの速度はカウンターで一人で制限されていました。 PCI-Eはバーに似ており、すべてのパトロンが指定された座席に座って、複数のバーテンダーが全員の注文を一度に受け取ります。 （さて、すぐにすべての顧客にバーテンダーを引き渡すことは決してできませんが、これは本当に素晴らしいバーであるとしましょう。）各拡張カードまたは周辺機器専用のデータレーンを使用すると、コンピューター全体がコンポーネントやアクセサリーにすばやくアクセスできます。
ここで、デリ/バーのメタファーを拡張するために、これらの座席の一部には複数のバーテンダーが自分専用に予約されていると想像してください。そこで、複数のレーンのアイデアが生まれます。
ファーストレーンでの生活
PCI-Eは以来、複数のリビジョンを経てきましたその始まり。現在、新しいマザーボードは一般に標準のバージョン3を使用しており、バージョン4がより一般的になり、バージョン5が2019年にヒットすることが予想されます。 ：x1、x4、x8、およびx16。 （x32ポートは存在しますが、非常にまれであり、一般にコンシューマハードウェアでは見られません。）
異なる物理サイズにより、異なるマザーボードへの同時データピン接続の数：ポートが大きいほど、カードとポートの最大接続数が多くなります。これらの接続は通称「レーン」と呼ばれ、各PCI-Eレーンはデータ送信用とデータ受信用の2つの信号ペアで構成されています。 PCI-E規格の異なるリビジョンは、各レーンで異なる速度を可能にします。しかし、一般的に言えば、単一のPCI-Eポートとその接続カードに存在するレーンが多いほど、周辺機器とコンピューターシステムの残りの部分との間でデータがより速く流れることができます。
バーの比phorに戻ります。 バーに座っている各顧客がPCI-Eデバイスであると想像すると、x1レーンは単一の顧客にサービスを提供する単一のバーテンダーになります。しかし、割り当てられた「x4」座席に座っている利用者は、 四 バーテンダーが飲み物や食べ物を連れてきて、「x8」の席には彼女の飲み物のためだけに8人のバーテンダーがいて、「x16」の席には彼のためになんと16人のバーテンダーがいます。貧しい比phor的な飲酒者はアルコール中毒の危険にさらされているため、バーとバーテンダーについて話すのをやめましょう。
どの周辺機器がどのポートを使用しますか？
共通リビジョン3。PCI Expressのバージョン0では、レーンごとの最大データレートは8ギガ転送です。これは、「すべてのデータと電子オーバーヘッドを一度に」という意味です。実際には、PCI-Eリビジョン3の速度は、レーンごとに毎秒1ギガバイト。
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そのため、PCI-E x1ポートを使用するデバイスは、低電力サウンドカードまたはWi-Fiアンテナは、約1GBpsでコンピューターの残りの部分にデータを転送できます。 USB 3.0拡張カードのように、物理的に大きなx4またはx8スロットに突き当たるカードは、4〜8倍の速度でデータを転送できます。転送速度。 3.0リビジョンで理論的に最大約15GBpsのPCI-E x16ポートは、NVIDIAおよびAMDが設計したほとんどすべての最新のグラフィックスカードに使用されます。
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定められたガイドラインはありません拡張カードは、レーンの数を使用します。グラフィックカードは、最大のデータ転送のためだけにx16を使用する傾向がありますが、イーサネットポートが1ギガビット/秒でのみデータを転送できる場合、x16ポートと16のフルレーンを使用するためにネットワークカードは必要ありません（ 1つのPCI-Eレーンのスループットの約8分の1 — 8ビットから1バイトを思い出してください。 x4ポートを好む少量のPCI-Eマウントソリッドステートドライブがありますが、それらはPCI-Eバスを使用できる新しいM.2規格によってすぐに追い越されたようです。ハイエンドネットワークカードや、アダプターやRAIDコントローラーなどの愛好家向け機器では、x4とx8のフォーマットが混在しています。
要確認：PCI-Eポートサイズとレーンは同じではない場合があります
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これは、PCI-Eセットアップ：ポートはx16カードのサイズかもしれませんが、x4のように速度がはるかに遅い何かのために十分なデータレーンしかありません。これは、PCI-Eは基本的に無制限の量の個々の接続に対応できますが、チップセットのレーンスループットには実際的な制限があるためです。予算重視のチップセットを搭載した安価なマザーボードは、そのスロットがx16カードを物理的に収容できる場合でも、単一のx8スロットまでしか使用できません。一方、「ゲーマー」マザーボードには、最大4つの完全なx16サイズおよびx16レーンPCI-Eスロットが含まれ、GPUの互換性が最大になります。 （これについては、ここで詳細に説明しました。）
明らかに、これは問題を引き起こす可能性があります。 マザーボードにx16サイズのスロットが2つあり、そのうちの1つにx4レーンしかない場合、新しいグラフィックカードを間違ったスロットに接続すると、パフォーマンスが75％低下する可能性があります。もちろん、これは理論上の結果です。マザーボードのアーキテクチャにより、このような劇的な低下は見られません。重要なのは、正しいカードを正しいスロットに入れる必要があるということです。
幸いなことに、特定のPCIスロットは、一般に、コンピューターまたはマザーボードのマニュアルで、どのスロットにどの容量があるかを示しています。マニュアルがない場合、レーンの数は通常、ポートの隣のマザーボードのPCBに次のように書き込まれます。
また、より短いx1またはx4カードは物理的に適合することができますより長いx8またはx16スロットに：電気接点の初期ピン構成により互換性があります。カードは物理的に少し緩い場合がありますが、PCケースの拡張スロットの所定の位置にねじ込むと、十分に頑丈です。当然、カードの接点がスロットより物理的に大きい場合、挿入することはできません。
そのため、PCI Expressスロット用の拡張カードまたはアップグレードカードを購入するときは、使用可能なポートのサイズとレーン評価の両方に注意する必要があります。
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