SSDのPCI Express
最終更新日
2024年12月25日
SSDのPCI Expressとは
基礎
SSD のPCI ExpressとはPeripheral Component Interconnect Expressの略で、 データ転送方式のシリアル転送 を採用する インターフェース の規格です。ピーシーアイエクスプレスと読みます。略してPCIeと呼ぶ場合があります。レーン
PCI Expressのレーン とは、データ転送を行う単位です。複数のレーンを束ね、最大転送速度を上げられます。レーンの本数に、2本、4本、8本、16本、32本があります。それぞれx2、x4、x8、x16、x32と表記する場合が多いです。PCIの後継
PCI Expressは PCI の後継です。AGPの後継ではありません。ビデオカードに限らずSSDにも普及
主に ビデオカード のインターフェースに使用してきたAGPですが、AGPの代わりにPCI Expressを使用するようになりました。他のインターフェースでもPCI Expressを使用することが増え、SSDのインターフェースにも普及しました。SSDのPCI Expressの転送速度
最大転送速度が世代とレーン数によって決まる
SSDのPCI Expressの最大転送速度が、PCI Expressの世代とレーン数によって決まります。下表は、各世代の最大転送速度の一覧です。| 世代 | 転送回数(GT/s) 片方向/双方向 |
転送速度(Gbps) 片方向/双方向 |
転送速度(GB/s) 片方向/双方向 |
|---|---|---|---|
| PCIe Gen 1 | 2.5/5 | 2.5/5 | 0.25/0.5 |
| PCIe Gen 2 | 5/10 | 5/10 | 0.5/1.0 |
| PCIe Gen 3 | 8/16 | 8/16 | 約1.0/約2.0 |
| PCIe Gen 4 | 16/32 | 16/32 | 約2.0/約3.9 |
| PCIe Gen 5 | 32/64 | 32/64 | 約3.9/約7.9 |
| PCIe Gen 6 | 64/128 | 64/128 | 約7.6/約15.1 |
各転送速度が、1レーン当たりの最大転送速度です。
単位にGbpsを使用する最大転送速度は、8B/10B符号化等を考慮していない最大転送速度です。単位にGB/sを使用する最大転送速度は、8B/10B符号化等を考慮した最大転送速度です。PCIe Gen 1からPCIe Gen 2までは8B/10B符号化、PCIe Gen 3からPCIe Gen 5までは128B/130B符号化、PCIe Gen 6からは242B/256B符号化です。
一般的に単位がGB/sかつ片方向の最大転送速度を使用します。これにレーン数を掛けると、世代とレーン数によって決まる最大転送速度がわかります。例えば、PCIe Gen 2 x2の最大転送速度が、0.5×2＝1GB/sです。
最大転送速度が速いほど最大読み書き速度が速い
SSDのPCI Expressの最大転送速度が速いほど、最大読み書き速度が速い傾向があります。最大読み書き速度が速いSSDが必要な場合、PCI Expressの最大転送速度に注目して選びます。PCI Expressの世代とレーン数に注目して選ぶとも言えます。最大読み書き速度が最大転送速度を超えられない
SSDの最大読み書き速度が、PCI Expressの最大転送速度を超えられません。例えば、PCIe Gen 4 x4の最大転送速度が約8GB/sですが、実現できる最大読み込み速度が約7GB/sです。SSDのPCI ExpressとSATA
PCI Express移行理由
SSDがSATAを使用してきましたが、PCI Expressへの移行が進んでいます。SSDの性能が向上し、SATAの最大転送速度では足りなくなったためです。PCI Expressの最大転送速度がSATAよりも圧倒的に速いです。PCI ExpressだとレイテンシーがSATAより低くなるメリットもあります。PCI Expressでは、SATAホストコントローラーを介さずにCPUと直接接続できるためです。SSDのPCI Expressとプロトコル
PCI Express SSDに最適化したNVMe登場
SSDがPCI Expressを使用するようになったことから、プロトコルにSerial ATA SSD向けのAHCIに加えて、PCI Express SSDに最適化したNVMeが登場しました。NVMe標準対応
SSDがPCI Expressを使用開始後しばらくは、AHCI対応PCI Express SSDもありました。今では古い製品を除き、全てのPCI Express SSDがNVMe対応です。NVMe SSD
PCI Express SSDをNVMe SSDと呼ぶ場合が多いですが、PCI Express SSDならNVMe対応のためです。出典
・PCI Express - 意味・説明・解説 : ASCII.jpデジタル用語辞典(2010/04/19更新記事)
・PCIエクスプレス（ピーシーアイエクスプレス/PCI Express）とは？ 意味・読み方・使い方をわかりやすく解説 - goo国語辞書
・PCI Express(ピーシーアイエクスプレス)
・PCI Express（PCIエクスプレス） | 時事用語事典 | 情報・知識＆オピニオン imidas - イミダス(2008/03公開記事)
・PCIe SSD | 日経クロステック（xTECH）(2014/07/04公開記事)
・同じSSDでも速さはこんなに違う！2018年のPCストレージを理解（3ページ目） | 日経クロステック（xTECH）(2017/11/07公開記事)
・PCIエクスプレス（ピーシーアイエクスプレス/PCI Express）とは？ 意味・読み方・使い方をわかりやすく解説 - goo国語辞書
・PCI Express(ピーシーアイエクスプレス)
・PCI Express（PCIエクスプレス） | 時事用語事典 | 情報・知識＆オピニオン imidas - イミダス(2008/03公開記事)
・PCIe SSD | 日経クロステック（xTECH）(2014/07/04公開記事)
・同じSSDでも速さはこんなに違う！2018年のPCストレージを理解（3ページ目） | 日経クロステック（xTECH）(2017/11/07公開記事)
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