多くのパソコンには記憶装置などを取り付けるためのUSB端子などが搭載されていて、大量のデータをやり取りしすることができます。しかしデスクトップパソコンなどの内部にはそれらのUSB等よりもはるかに高い転送速度を誇る「PCI-Express」という通信システムがあります。 あまり聞きなれないシステムではありますが、ゲーミングパソコンなどに必ずと言っていいほど搭載される「グラフィックボード」などとパソコンを通信するためのシステムでもあります。
この記事ではそんな、PCI-Expressの、第七世代目、つまり「PCI-Express 7.0」について、一体どのような仕様になっているのか紹介していきます。
なお、既に決まったわけではなく、あくまでも予想、噂されていることになります。
この記事を1文で説明すると
- PCI-Express 7.0は2023年頃に策定され、PAM-16などのエンコード方式を採用しつつ、理論上4.0の8倍のデータ転送速度を実現する
PCI-Express 7.0とは？
PCI-Expressとは？
PCI-Expressというのはパソコンが他の機器と通信するためのシステムの一つのようなものであり、USBなどと似たような感じです。
PCIーExpress2002年にPCI-SIGによって策定された、I/Oシリアルインターフェース、拡張バスの一種である。比較的速いデータ転送速度を実現し、記憶装置やグラフィックボードなどの周辺機器との通信に主に使われる
USBのようにパソコンの外側から気軽に使ったりする通信でもないので知らない人は結構いると思います。でも様々な記憶装置やグラフィックボード、サウンドボードなどの外付け処理装置などとの高速通信において非常に活躍しています。
PCI-Express 7.0とは？
そしてPCI-Expressはその通信システムの七世代目の規格ということですが、六世代目については以下の記事をご覧ください。
PCI-express 6.0とは一体何者なのか？【もう登場？】
ちなみにこの記事を執筆している現時点ではPCI-Express 4.0通信が世の中の標準となっていて、PCI-Express 5.0については既に策定が完了したものの、実装している機器は無いといった感じです。なお、PCI-Expressについては巷、というよりむしろ策定元の「PCI-SIG」からも「PCI-e」と略されています。ただ、PCI-eの前身として「PCI」という通信方式もありましたが、別のものになります。現在は「Express」が付いていて非常に速そうですね。
PCI-Express 7.0の性能
それでは実際にPCI-Express 7.0通信がどのような仕様になる（と予想される）のか、紹介していきます。
これはかつてのPCI通信、およびこれからPCI-Express 10.0に至るまでどのような通信を誇っていくのか、その仕様を表にしたものになります。
PCI-Expressが策定されるのは2023年となっていて、6.0もまだ策定されていない現在にとっては程遠いものになります。ですが3.0から4.0まで7年間も空白の時間が続いたことを考えると、4.0から7.0まで相当スムーズにアップグレードされていくことがわかります。あくまでも計画上のものになりますが…
そしてデータ通信速度としては6.0の倍、かつ4.0の8倍となる「128 Gb/s」となっています。最新のUSBの通信速度が40Gb/s（USB4）であることを考えると、もはやUSBなどの通信とは別世界にいることがわかりますね。
そしてエンコード方式として新たに「PAM-16」と呼ばれる方式が採用される予定です。PAMというのは、簡単に説明すると、従来よりも転送する信号の波の段階を多くして、一度でより多くの情報を送れるようにするシステムです。PAM-16ではPAM-4に比べて更に多くのデータを一度に通信できるようになっています。なお、PAM系のエンコードはノイズに弱く、エラー補正を行うようなシステムを組み込む必要があることも懸念されています。
そしてx16スロット接続、つまり通常のグラフィックボードを利用したとき、その転送速度は理論上256GB/sとなります。もはや一秒もせずにパソコン内のすべてのデータを転送することができるレベルです。そのため、16レーンフルで利用すれば少しもったいないくらいの性能を発揮することができます。
サーバー用の32レーンであれば、理論上512GB/sの通信速度を誇ります。
PCI-Express 7.0活躍の場
一体こんなにすごい性能の通信をどこで役立たせるのだという話ですが、基本的には従来通りグラフィックボードとの接続や高速ストレージなどとの通信に利用されるでしょう。 また、たった1レーンだけでもPCI-Express 3.0の16レーン分の通信を行うことができるため、より少ないレーン数でグラフィックボードの性能を最大限に引き立たせることができるでしょう。 実際のところ、既にPCI-Express 4.0 x16は従来のグラフィックボードではオーバースペックだと言われていたりしますので、少ないレーン数で動作させることができるという意向になっていくのではないでしょうか。
また、従来のSSDよりもはるかに速く、もはやメインメモリ（RAM）並みのデータ転送速度を誇るストレージなども注目されつつありますので、そういった記憶装置との通信においても活躍するでしょう。そういった場合でもx1接続だけで複数の記憶装置と通信することができるようになりそうです。
なお、この通信規格が2023年頃に策定されてからすぐにそれを利用したデバイスが実装されるわけではなく、実際のところ2025年以降に世の中に現れるようになるでしょう。
参考記事：https://www.nextplatform.com/2020/08/06/the-tech-tricks-that-make-pci-express-6-0-and-beyond-possible/
