PCI Express X1 と X16 の違い

携帯電話やタブレットは機能を備えたデバイスですが、アップグレードの可能性に関しては、本格的なコンピューターに大きな利点があります。ラップトップ、特にデスクトップまたはタワー コンピューターでは、通常、拡張スロットの 1 つにカードを取り付けることによって、新しい機能を追加したり、既存のハードウェアをアップグレードしたりできます。最新のコンピューターでは、これらのスロットは PCI Express (PCIe) と呼ばれる標準に従っています。スロットは X1 から X16 および X32 に分類され、それらの違いはパフォーマンスに帰着します。

PCI と PCIe の違い

PCI Express は、古い規格である Peripheral Component Interconnect (PCI) スロットのアップグレード バージョンです。 PCI と同様に、PCI Express は、アドオンとアップグレード (業界用語では周辺機器) をコンピューターに接続する方法です。名前の「高速」部分が示すように、PCI と PCIe の違いは、PCIe がはるかに高速な接続を提供することです。古い PCI スロットは、ネットワーク カードやサウンドボードなどには問題ありませんでしたが、グラフィックス カードなどの要求の厳しいデバイスには遅すぎました。 PCI マザーボードは、Accelerated Graphics Port や AGP などの異なる規格を使用するもののために、個別の拡張スロットを提供する必要がありました。 2 つの異なる種類の拡張スロットを持つことは実際には意味がありません。業界は PCIe を作成したため、両方のタイプのカードが同じスロットを使用できます。

レーンに留まる

PCIe カードには、PCIe X1、X4、X16 などから X32 まで、さまざまなバージョンがあります。それらの違いは、データがボードに出入りするために提供するパスの幅です。これらのパスは「レーン」と呼ばれ、X の後の数字はそれを意味します。ボードを道路の観点から考えると、違いが理解しやすいので、これはかなり良い例えです。小さな田舎道のように、PCIe X1 カードには、そのトラフィック (この場合はコンピューター データ) が移動するための 1 つのレーンがあります。 X4 カードには 4 つのレーンがあるため、システム クロックの各ティックで 4 倍のデータを移動できます。 X32 カードには 32 レーンあるため、一度に大量の情報を移動できます。メーカーは、作成するカードに適切な数のレーンを選択します。

設計上の決定

PCIe ボードを設計している場合は、機能とコストのバランスを取る必要があります。レーンを追加するたびに、カードの複雑さとコスト、およびパフォーマンスが増加するため、仕事を行うのに十分なパフォーマンスを備えたカードを構築したいと考えていますが、それ以上のパフォーマンスはありません。たとえば、別の 4 つまたは 5 つの USB ポートをコンピューターに追加するカードを構築している場合、それは要求の厳しい仕事ではないため、PCIe X1 で問題ありません。ゲーマー向けに販売されているハイエンド ビデオ カードは、可能な限りのパフォーマンスを必要とするため、X16 または X32 カードを作成して、テクノロジを最大限に活用します。この場合、それはプレミアム製品であり、プレミアム価格を請求できるため、コストは気にしません。

スロットは同じです

お使いのコンピューターの拡張スロットは、設計された最大値まで任意の PCIe カードを使用できます。これは、この規格の優れた点の 1 つです。たとえば、コンピュータに X16 スロットが搭載されている場合、各スロットには X16 までの任意のカードを取り付けることができます。スロットを見ると、短いフロント セクションと長い 2 番目のセクションに分かれていることがわかります。カードのフォーマットは同じで、最初のセクションが小さく、ギャップがあり、コネクタのメイン セクションが続きます。その最初の部分はすべての PCIe カードで同じサイズであり、2 番目のセクションはレーンの数に応じて長くなったり短くなったりします。 X1 カードは、PCIe スロット全体の 1 つの端だけを占有し、そのデータ パス接続のいくつかを使用します。 X16 カードは X16 スロット全体を占有し、そのすべてのデータ接続を使用します。

帯域幅よりも速度が重要

すべてが同じであれば、X4 カードは X1 よりも高いパフォーマンスを発揮し、X16 は X8 よりも優れたパフォーマンスを発揮します。ただし、物事は常に等しいとは限りません。PCIe 規格の各バージョンでは、システム クロックの特定のティックでカードが理論的に転送できるデータ量が増加します。仕様のバージョン 1 では、X1 スロットで 1 秒あたり最大 250 MB、X16 スロットで最大 4,000 MB/秒の転送がサポートされていました。 PCI Express 3.0 では、これらの数値が X1 カードで 985 MB/秒、X16 カードで 15,760 MB/秒に上昇し、PCIe 4.0 ではこれらの数値が約 2 倍になります。 PCIe 3.0 をサポートするコンピューターの X8 カードは、PCIe 2 仕様を使用する X16 カードとほぼ同じパフォーマンスを提供できます。

さらに複雑な問題もあります。コストを抑えるために、メーカーはサイズとデータ パスが完全な X16 のスロットを備えたマザーボードを製造するかもしれませんが、それらは X8 の速度でしか動作しません。スペック シートまたはオンライン レビューで「X16@X8」または同様の数字の組み合わせと呼ばれていることがわかります。最初の数字はカードのデータ レーンを示し、2 番目の数字は実際の動作速度を示します。最大のパフォーマンスを求めるなら、それらの数値を一致させる必要があります。