PCIe 4.0 とは何ですか? なぜ、それが重要なのですか?

第 11 世代システムは PCIe 4.0 をサポートしており、これは、GPU、SSD、およびその他の周辺機器への、より高い帯域幅での接続を意味します。さらに、第 11 世代システムは、最大 20 の CPU PCIe レーンを備えており、複数のデバイスへのより直接的な接続を提供します。1 2 3 4

重要なポイント:

  • PCIe 4.0 により、PC で最新の GPU と SSD を最大限に活用できます。

  • PCIe 4.0 は、PCIe 3.0 の帯域幅を 2 倍に向上させます。

  • 追加の CPU PCIe レーンは、GPU と SSD の両方に CPU レーンへのアクセスを提供します。

  • PCIe 4.0 SSD にアップグレードすると、DirectStorage などの新しいゲームのイノベーション向けにシステムが準備されます。

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PCIe 4.0 デバイスは、より普及するようになっています。PCIe 4.0 のサポートは、最大 20 の CPU PCIe レーンを提供する第 11 世代インテル® コア™ CPU およびマザーボードの重要な機能です。

しかし、PCIe 4.0 とは何ですか? PCIe 3.0 とどのような違いがありますか?チップセット PCIe レーンに対する CPU PCIe レーンの利点とは何ですか?

PCIe 4.0 がどのように機能し、なぜそれが第 11 世代プラットフォームに絶対に欠かせない部分であるのかを見ていきましょう。

PCIe 4.0 とは何ですか?

以前、PC を構築したことがある場合は、マザーボード全体に水平方向に延びている PCIe スロットを確認できます。PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) は、グラフィックス・カードと SSD、およびキャプチャー・カードやワイヤレス・カードなどの周辺機器を接続するために一般的に使用される高帯域幅の拡張バスです。

マザーボードでは、PCIe レーンは x1、x2、x4、x8、およびx16 のバリエーションで表示されます。レーンが多いほど、帯域幅が広くなり、スロットも長くなります。GPU は通常、一番上の x16 スロットにインストールされますが、これは、GPU が帯域幅が最も広く、従来的に CPU への直接的な接続性が最も高いためです。最新の PCIe m.2 SSD は、x4 レーンを使用します。

PCIe 4.0 が、3.0 から交換されたのはなぜですか?4.0 が、2 倍の速さで設計されているからです。PCIe 3.0 のデータ転送速度は毎秒 8 ギガで転送されていましたが、PCIe 4.0 は毎秒 16 ギガでデータを転送します。(ビットレートはギガ転送で測定され、エンコード前の理論上の最大速度を示しますが、実際の速度は遅くなる場合があります。)

表面的には、PCIe 4.0 スロットは、3.0 と同じように見えます。また、下位互換性と上位互換性の両方を備えており、PCIe 3.0 SSD をPCIe 4.0 スロットに接続できるだけでなく、PCIe 4.0 SSDを 3.0 スロットに接続することもできます。

第 11 世代は PCIe 4.0 をどのようにサポートしているのですか?

インテル® コア™ i9-11900K やインテル® コア™ i7-11700K などの第 11 世代インテル® コア™ CPU の主な優位性は、いずれも最大 20 個の CPU PCIe 4.0 レーンを備えていることです。

これにより、第 11 世代のシステムは、16 の CPU PCIe レーンしか備えていなかった前世代のシステムよりも大幅に柔軟性が向上します。

すべての PCIe レーンが同じように機能するわけではなく、CPU PCIe レーンは CPU に直接接続しますが、チップセット・レーン(または「PCH レーン」)はマザーボードのチップセットを経由し、DMI(ダイレクト・メディア・インターフェイス)リンクを介して CPU に接続します。

PCH は通常、USB デバイス、Wi-Fi およびイーサネットのネットワーキング、オンボード・サウンドなどのマザーボード上の機能を管理します。CPU とチップセット間のリンクは合計帯域幅 x83.0 に制限されているため、複数のストレージ・デバイスを接続して他のリソースを使用すると、リンクが飽和状態になる可能性があります。

CPU に直接的に接続すると、このボトルネックを回避できます。そのため、第 11 世代インテル® コア™ CPU が備える 4 つの追加 CPU PCIe レーンは非常に役に立ちます。

これは、PC ビルダーが最終的に GPU と NVMe SSD に同時に CPU への最適なパスを提供できるフレキシビリティーを備えていることを意味します。(16 レーンの場合、潜在的なボトルネックを作成してしまい、GPU への帯域幅を半分にすることによってのみ可能となります。)

ライザーカードを使用した PCIe m.2 SSDおよび NVMe SSD は、SATA データケーブルを介して接続するドライブよりも速度が優れています。PCIe のスループットが高いため、NVMe ストレージがより多くのデータを迅速にキューに追加することができ、マザーボードに直接的に接続することでレイテンシーが短縮します。CPU PCIe レーンに接続すると、データがチップセットを経由するために必要な距離がなくなるため、レイテンシーがさらに短縮されます。

PCIe 4.0 にアップグレードする理由は何ですか?

上記のように、PCIe 4.0 は、3.0 のスループットを 2 倍に向上するように設計されています。しかし、PCIe 4.0 互換性の持つ本当の利点は、テクノロジーが成熟するにつれて新しい SSD および GPU にアップグレードするオプションにあります。

新しい PCIe 4.0 SSD は、PCIe 3.0 SSDよりも最大読み取り/書き込み速度が速くなるように設計されていますが、ロード時間や大容量ファイル転送などの領域における実質的な優位性は、現在のところわずかなものです。しかしながら、時間の経過とともに、新しいメモリー・コントローラーがリリースされ、ゲームとアプリケーションの両方で最新の SSD をより活用できることが期待されています。

これを可能にさせる方法の 1 つとして、DirectStorage などの将来的なテクノロジーを使用することであり、DirectStorage は、重い I/O ワークロード環境で SSD のパフォーマンスを向上させるように設計されています。SSD が次世代ゲーム開発のノルムになるにつれて、ロード時間、アセット・ストリーミング、およびレベル設計の進歩につながる可能性があります。

PCIe 4.0 に予期される、より高い帯域幅により、より高いスループットが VRAM へのより迅速なデータ転送を可能にし、グラフィックス・カードにも良い影響を与える可能性があります。しかし、PCIe 4.0 のセットアップは、合成ベンチマークで 3.0を上回っていますが、ゲームの実質的な利点は現在のところわずかなものです。

一部のテストでは、現在のグラフィックス・カードを使用して 4K でゲームを実行しても、PCIe 3.0 x16 スロットの帯域幅が飽和状態にならないことが示されています。PCIe 4.0 のコンフィグレーションで実行されている同じ GPU を 3.0 と比較すると、FPS はわずかながら優位性を持つ可能性がありますが、その違いは目立たないほど小さいものです。

つまり、第 11 世代デスクトップは、自由にアップグレードができるプラットフォームを提供します。これらは、PCIe 4.0 の可能性をさらに広げる将来的なデバイスを最大限に活用できることを保証します。

PCIe 4.0 の動作には何が必要ですか?

CPU。まず、第 11 世代インテル® コア™ デスクトップ CPU が必要であり、PCIe 4.0 や最大 20 の CPU PCIe レーンなどの機能により、ゲームをゼロからサポートするように構築されています。

マザーボード また、最大 20 の CPU PCIe 4.0 レーンを備える Z590 または B560 ラインのマザーボードも必要になります。

Z590 ボードには、チップセットと CPU 間の通信でのボトルネックを回避するのに役立つ x8 DMI リンクなど、追加のパフォーマンスによる優位性があります。(PCIe と同様に、DMI レーンが多いほど速度が向上し、第 11 世代以前は、マザーボードは x4 DMI リンクを使用していました。)

PCIe 4.0 デバイス。初めての構築または購入時に、PCIe 4.0 SSD または GPU を購入することはないかもしれませんが、サポートが将来的に役立つ理由は簡単に理解できるでしょう。おそらく、新しいコンソール・ゲームの移植版は、アセットのストリーミングに大きく依存し始め、PCIe 4.0 SSD は、明確にスムーズなエクスペリエンスを提供します。または、次世代の GPU は、PCIe 4.0 スロットの 2 倍のスループットによる恩恵を受けます。(PCIe 3.0 デバイスは、下位互換性によって、PCIe 4.0 プラットフォームでも正常に動作することに注意してください。)

PCIe 4.0 が重要なのはなぜですか?

PCIe 4.0 プラットフォームは、より高いフレキシビリティーを提供します。新しい周辺機器を購入する際により多くの選択肢があるだけでなく、それらを構成する際にもより多くの選択肢があります。

多くのユーザーは、システム寿命が到達する前に、ストレージ・ドライブまたはグラフィックス・カードのいずれかを交換します。お客様がそうする場合、PCIe 4.0 のサポートにより、今後数年間にリリースされる最先端の SSD と GPU を最大限に活用できるようになります。(PCIe 4.0 デバイスは引き続き PCIe 3.0 プラットフォームで動作しますが、帯域幅の縮小によりパフォーマンスが低下する可能性があります。)

さらに、20 の CPU PCIeレーンにより、システムの最も重要な 2 つの周辺機器 (GPU と SSD) が CPU に直接的に接続され、レイテンシーが短縮される可能性があります。

1、2 年後にどのような新しい周辺機器が必要になるかを予測することは困難ですが、第 11 世代システムはそのような周辺機器から最適なパフォーマンスを引き出すように設計されています。

免責事項

1

性能は、使用状況、構成、その他の要因によって異なります。詳細については、www.Intel.co.jp/PerformanceIndex を参照してください。

2

性能の測定結果は構成情報に記載された日付時点のテストに基づくものです。また、公開中のすべてのアップデートが適用されているとは限りません。構成の詳細については、補足資料を参照してください。絶対的なセキュリティーを提供できる製品やコンポーネントはありません。

3

インテルは、サードパーティーのデータについて管理や監査を行っていません。正確さを評価するには、他のソースを参照する必要があります。コストと結果は状況によって異なります。

4

インテルは、サードパーティーのデータについて管理や監査を行っていません。正確さを評価するには、他のソースを参照する必要があります。