拡張スロット - マザーボードの選び方

最終更新日 2016年08月28日

拡張スロットのインターフェース

主な拡張スロットのインターフェース

マザーボードには、ビデオカード等の拡張カードを接続するための拡張スロットがあります。

以下は、主な拡張スロットのインターフェースです。

PCI Express ・拡張カードとの接続で使われる主流のインターフェース
PCI ・今では古いインターフェースとなり、PCI 無しのマザーボードが多くなってきている

PCI Express のレーン数

インターフェースが PCI Express の拡張スロットは、レーン数によって形状が異なります。レーンは、データの通り道のようなものであり、レーン数が大きいほど拡張スロットの形状が長くなります。

PCI Express x の後ろには数字が記載されますが、その数字がレーン数です。以下は、主なレーン数です。

レーン数 接続可能な拡張カード
PCI Express x16 ・PCI Express x16 対応拡張カード
・PCI Express x8 対応拡張カード
・PCI Express x4 対応拡張カード
・PCI Express x1 対応拡張カード
PCI Express x8 ・PCI Express x8 対応拡張カード
・PCI Express x4 対応拡張カード
・PCI Express x1 対応拡張カード
PCI Express x4 ・PCI Express x4 対応拡張カード
・PCI Express x1 対応拡張カード
PCI Express x1 ・PCI Express x1 対応拡張カード

上記のように、PCI Express の拡張スロットでは、拡張スロットのレーン数よりも小さいレーン数に対応している拡張カードを接続できます。例えば、PCI Express x16 の拡張スロットには、PCI Express x16 だけでなく PCI Express x8 、PCI Express x4 、PCI Express x1 の拡張スロットに対応した拡張カードを接続できます。

その逆はできません。(絶対に不可能ではありませんが、無理に行うと故障の原因になります。)例えば、PCI Express x1 の拡張スロットには、PCI Express x1 の拡張スロットに対応した拡張カードしか接続できません。

PCI Express の割り当てレーン数

PCI Express の拡張スロットでは、実際にレーンを通してデータをやり取りするために、レーンを割り当てられている必要があります。マザーボード全体で割り当てられるレーン数の上限は、CPU やマザーボードの中枢であるチップセットによって決まってきます。

通常は拡張スロットのレーン数と同じレーン数が割り当てられますが、割り当てられるレーン数の上限が不足し、拡張スロットのレーン数よりも小さいレーン数が割り当てられる場合があります。

例えば、PCI Express x16 の拡張スロットに、8レーン割り当てられている場合、16レーンで動作はできず8レーンで動作可能となります。レーンはデータの通り道のようなもので、レーン数が大きいほど一度に通れるデータ量が大きくデータ転送速度が高くなるため、16レーンから8レーンへ動作レーン数が減り、データ転送速度が落ちる事になります。

拡張スロットのインターフェースの選び方

パソコンでは、拡張カードは必須ではありませんので、拡張カードを使用しないなら、拡張スロットのインターフェースを気にせずにマザーボードを選んでも問題ありません。

マザーボードに拡張カードを接続して使用するなら、拡張スロットのインターフェースに注目してマザーボードを選ぶ必要があります。

PCI Express の選び方

PCI Express 対応の拡張カードを使用するなら、PCI Express の拡張スロットがあるマザーボードを選ぶ必要がありますが、PCI Express は主流のインターフェースのため、たいていのマザーボードにあります。

PCI Express の拡張スロットが必要な数あるだけでなく、PCI Express のレーン数も確認して選ぶ必要があります。

拡張カードで、よく見られるのは、PCI Express x16 対応拡張カードと、PCI Express x1 対応拡張カードです。多くのマザーボードに、この両者のレーン数の拡張スロットがあります。

レーン数  
PCI Express x16 ・多くのマザーボードにある
・ビデオカード等、大型の拡張カードとの接続でよく使われる
PCI Express x8 ・マザーボードではあまり見られない
PCI Express x4 ・マザーボードではあまり見られない
PCI Express x1 ・多くのマザーボードにある
・サウンドカードやインターフェース増設カード等、小型の拡張カードとの接続でよく使われる

ビデオカード等、PCI Express x16 対応拡張カードを使用するなら、PCI Express x16 の拡張スロットが必須です。複数の PCI Express x16 対応拡張カードを使用するなら、複数の PCI Express x16 の拡張スロットが必要です。例えば、PCI Express x16 対応拡張カードを2枚使用するなら、PCI Express x16 の拡張スロットが2つ必要です。

PCI Express x1 の拡張スロットは、サウンドカードやインターフェース増設カード等、小型の拡張カード向けですが、PCI Express x1 の拡張スロットが無くても、PCI Express x16 の拡張スロットがあれば、こちらに接続して使用できます。

PCI Express の割り当てレーン数の選び方

1より大きいレーン数の拡張スロットでは、拡張スロットのレーン数よりも小さいレーン数が割り当てられている場合があります。拡張スロットのレーン数と同じレーン数が割り当てられた場合と比べると、動作レーン数が減りデータ転送速度が落ちる事になりますが、多くの拡張カードは、データ転送速度が落ちても不足する事にはならず動作に問題ありません。

例えば、多くの PCI Express x16 対応ビデオカードは、PCI Express x16 の拡張スロットに接続し、割り当てレーン数が8であっても正常に動作します。ただし、ビデオカードによっては正常に動作しても本来のパフォーマンスを発揮できなくなる場合があります。

そのため、拡張スロットのレーン数よりも割り当てレーン数が小さいと、動作に支障をきたす、またはパフォーマンスが大きく落ちる拡張カードを使用するなら、割り当てレーン数も重視して選ぶ必要がありますが、そうでなければ割り当てレーン数を気にせずに選んでも問題ありません。

PCI の選び方

PCI 対応の拡張カードを使用するなら、PCI の拡張スロットがあるマザーボードを選ぶ必要がありますが、古いインターフェースになっているため、PCI が無いマザーボードが増えてきています。

PCI が無いマザーボードでも、PCI Express を PCI に変換して使用できるようになる PC パーツを利用する手がありますが、このような PC パーツは、マザーボードや PCI 対応拡張カードとの組み合わせ方によっては、正常に動作しない場合がありますので、できるだけ PCI の拡張スロットがあるマザーボードを選ぶ方が良いです。

拡張スロットのインターフェース規格

PCI Express の規格

PCI Express には規格があり、規格によってデータ転送速度が異なります。以下は、PCI Express の規格です。

規格 データ転送速度(1レーン)
PCI Express 1.0 2.5Gbps
PCI Express 2.0 5Gbps
PCI Express 3.0 10Gbps

上記のデータ転送速度は、1レーン当たりです。拡張スロットに割り当てられているレーン数で、拡張スロットのデータ転送速度が決まってきます。

PCI Express の規格の互換性

PCI Express の規格 には互換性があります。拡張スロット側と拡張カード側で、PCI Express の規格が異なっても、接続して使用できます。

ただし、両者の規格が異なる場合は、古い方の PCI Express の規格で動作、すなわちデータ転送速度が落ちる事になります。拡張カード側の方が新しい PCI Express 規格の場合、データ転送速度が落ちる事によって本来のパフォーマンスを発揮できないか、正常に動作しない場合もあります。

拡張スロット 拡張カード データ転送速度
PCI Express 1.0 PCI Express 1.0 2.5Gbps
PCI Express 2.0 2.5Gbps
PCI Express 3.0 2.5Gbps
PCI Express 2.0 PCI Express 1.0 2.5Gbps
PCI Express 2.0 5Gbps
PCI Express 3.0 5Gbps
PCI Express 3.0 PCI Express 1.0 2.5Gbps
PCI Express 2.0 5Gbps
PCI Express 3.0 10Gbps

拡張スロットのインターフェース規格の選び方

PCI Express の規格の選び方

今では、PCI Express 1.0 は古い規格となり、新しいマザーボードでは見られません。PCI Express 3.0 が新しく主流の規格ですが、まだ PCI Express 2.0 も主流の規格であり、新しいマザーボードに見られます。

PCI Express の拡張スロットがあるマザーボードを選ぶなら、データ転送速度が速い PCI Express 3.0 である方が望ましいですが、多くの拡張カードは PCI Express 2.0 のデータ転送速度でも十分です。

例えば、多くの PCI Express 3.0 対応ビデオカードは、PCI Express 2.0 の拡張スロットに接続しても正常に動作します。ただし、ビデオカードによっては正常に動作しても本来のパフォーマンスを発揮できなくなる場合があります。

もし拡張スロットが PCI Express 3.0 でないと正常に動作しない、またはパフォーマンスが大きく落ちる拡張カードを使用するなら、PCI Express 3.0 にこだわって選ぶ方が良いです。

規格  
PCI Express 1.0 ・古い規格となり、新しいマザーボードでは見られなくなっている
PCI Express 2.0 ・まだ主流の規格であり、PCI Express x1 によく見られる
PCI Express 3.0 ・主流の規格であり、PCI Express x16 によく見られる


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