最終更新 2026-10-10

PCIeとは(PCI Express)

PCIe (PCI Express)
目次6項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. 紛らわしい言葉の切り分け
  4. 関連用語
  5. 比較・違いを学ぶ
  6. 出典・参考資料

定義・解説

PCIe(PCI Express:Peripheral Component Interconnect Express)は、PCI-SIG(Special Interest Group)が策定・管理するシリアルバスインターフェース規格で、パソコン・サーバー上のCPU・GPU・SSD・ネットワークカードなど高速デバイス間の通信に使用されます。PCIe 1.0(2003年)以来、世代ごとに帯域幅を倍増させてきた業界標準であり、現在はPCIe 5.0(32GT/s/lane)が主流で、PCIe 6.0(64GT/s/lane、PAM4採用)の展開も進んでいます。

PCIeの特徴は、レーン(Lane)単位で帯域幅をスケールできる柔軟性です。x1・x4・x8・x16の構成が可能で、GPU接続にはx16(PCIe 5.0で約63GB/s)が標準的に使用されます。NVMe SSDはPCIe x4接続で最大14GB/s(PCIe 5.0)の転送速度を実現しています。後方互換性も確保されており、PCIe 5.0カードをPCIe 3.0スロットでも使用可能です(速度は低下)。PCIe対応PHY IPはTSMC・Samsung Foundryの先端プロセスで製造されます。

AI・HPC用途でのPCIeの帯域幅限界を補うべく開発されたのがCXL(Compute Express Link)です。CXLはPCIeの物理層を流用しつつ、メモリ・キャッシュコヒーレンシのプロトコル(CXL.io / CXL.cache / CXL.mem)を追加し、CPU・GPU・アクセラレータ間の高帯域・低レイテンシ通信とメモリプール共有を実現します。cxl-vs-pcieの比較記事でPCIeとCXLの違いを詳しく解説しています。PCIeはデータセンター・エッジAI・自動車など幅広い分野で基盤インターフェースであり続けます。

図解

PCIe(PCI Express)の世代ごとの1レーンあたりの転送速度
PCI-SIGが策定する規格。CXLもPCIeの物理層を使う。

紛らわしい言葉の切り分け

CXLとPCIe。違いはキャッシュの一貫性を保てるかどうかです。PCIeは汎用の高速バスで、一貫性はソフトウェアが管理します。CXLはPCIeの物理層の上で、CPUとデバイスのキャッシュの一貫性を保ち、外部のメモリを主記憶のように使えるようにします。 比較記事 →

関連するデータ・ツール

計算・換算ツールPCIe・CXL 帯域幅計算ツール

この用語を扱う職種

設計・デバイス開発SoCアーキテクト事業・サプライチェーン半導体の標準化(SEMI・JEDEC)担当

デバイスの製造メーカー

Intel米国

世界最大のCPUメーカー。従来はIDMとして自社プロセスでCPUを製造してきたが、Intel Foundry …

TSMC(台湾積体電路製造)台湾

世界最大の半導体ファウンドリ。3nm、5nm、7nmなど最先端プロセスノードで業界をリード。Apple、NVI…

Samsung Electronics(サムスン電子)韓国

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比較・違いを学ぶ

出典・参考資料

  1. Synopsys「What is PCI Express (PCIe)?」(2026/10/10 確認)