PCI-eとは？PCI-eの基本やPCI-e接続SSDの特徴をご紹介

HDDに代わる記憶デバイスとして登場し、近年めざましく普及しているSSDは高速なデータ通信が魅力です。そんなSSDの接続方式といえば、HDDなどでも多く用いられているSATA（Serial ATA）規格がよく知られています。「SSDの接続はSATAでおこなうもの」と思っている方も多いかもしれませんが、実は他にも「PCI-e規格」という接続規格が存在します。この記事では、SSDの接続規格の1つである「PCI-e」とはどのような規格なのか、概要を解説するとともにその特徴や注意点についても解説します。

PCI-eとは

PCI-eとは、「Peripheral Component Interconnect-Express」を略した名称で、高速データ通信がおこなえるシリアル転送方式の拡張インターフェース規格のことです。PCIeやPCI-Express、PCIEのように記載されている場合もあります。デバイスとの接続はマザーボードのスロットに直接差し込む方法をとっており、タイムラグの発生をできるだけ抑えたいグラフィックボードなどの接続に用いられることが多いです。近年ではSATA接続に代わって、「M.2 SSD」などPCI-eをインターフェースに使用するSSDも増えてきています。

■ PCI-eの転送方法

PCI-e接続は「ポイントツーポイント接続」という方法による、「片方向の通信を双方向となるように2本単位でまとめた転送方式」です。この2本単位でまとめられ双方向化された通信経路は、「1レーン」という単位で呼ばれます。SSD本体やそのパッケージなどに表記されている製品名の横に、「PCI-e Gen○×2」などと書かれている場合がありますが、末尾の「×2」という表記がレーン数を表しています。

■ PCI-eの転送速度

PCI-e接続による転送速度は「レーン数」によって異なり、理論上は「レーン数が多くなるほど、高速なデータ転送が可能」になります。SSDのレーン数に応じてパソコンの接続スロットのサイズも異なるので、パソコンに搭載する際は注意が必要です。PCI-e接続のSSDのレーン数ですが「×1」、「×2」、「×4」、「×8」、「×16」が一般的に製品で採用される機会の多いレーン数です。また、PCI-e接続の理論上の最大転送速度は1レーンの場合2.5Gbps、2レーンの場合には5Gbps、4レーンになれば10Gbpsと、レーン数に比例して高速になっていきます。ただし、PCI-eにはクロック信号が埋め込まれているため、実際に出る速度の最大値は理論値の「5分の4」ほどです。

PCI-e接続のSSDの特徴とは

PCI-e接続の特徴については前述の通りですが、PCI-e接続を採用したSSDにはどのような特徴があるのでしょうか。ここでは、SSDの接続方法としてPCI-eを採用することのメリットとデメリットについてご紹介します。

■ SSDにPCI-e接続を採用するメリット

SATAに最適化された通信プロトコル「AHCI」を採用しているSSDと比較し、CPU効率やIOPS（1秒あたりに処理が可能なインプット／アウトプットの数）などのパフォーマンスを大幅に向上させています。そのため、PCI-e接続を採用したSSDは、SATA接続を採用したSSDより高速なデータ転送が可能です。

■ デメリット

PCI-e接続のSSDはSATA接続のものより高性能になる分、発熱量も多くなるため、熱による性能低下が起こる可能性があります。そのため、長時間連続で使用する場合は、ヒートシンクなどを用いた放熱対策が必要です。また、マザーボード側の接続スロットはPCI-e接続の上位互換に対応していません。そのため、使用しているパソコンによってはレーン数「×8」や「×16」などのPCI-e接続SSDが接続できない場合があります。ただし、マザーボード側の接続スロットはPCI-e接続の下位互換には対応しているため、「×16」などに対応したスロットを備えている場合、大抵のPCI-e接続SSDが使用できます。

まとめ　高性能を望むならPCI-e接続のSSDがおすすめ

PCI-e接続を採用しているSSDの魅力といえば、やはりその高速な処理性能に尽きるでしょう。「データの読み書きをさらに高速化したい」「つねに安定したパフォーマンスを求めている」という場合は、PCI-e接続のSSDを導入することで、より高速なデータ処理を実現できる可能性があります。ご自身のPCをさらに高速化・高性能化したいと思っているなら、SSDの接続方式を見直すのも1つの手です。もし現在SATA接続のSSDを使用しており、処理の遅さでお悩みであれば、PCI-e接続のSSDへの換装を検討してみてもよいでしょう。