最近のパソコンの最も優れた特性の1つは、アップグレード可能であることです。 3つの異なる規格に従うことができるスロットの1つに拡張カードをインストールすることにより、新しい機能を追加することができます。 PCI、PCI-X、PCI-E の 3 種類の規格があります。 それに合わせて、ネットワークカードも3つのバージョンが誕生しています。 PCIカードはオリジナル版として知られ、PCI-Eカードは現在、優先版として考えられています。 PCIとPCI-X、PCIとPCI Express、それぞれの違いは何ですか？ なぜ、PCI-Eカードを選ぶべきなのでしょうか？
PCI vs PCI-X vs PCI-E Card Overview
PCI (Peripheral Component Interconnect) 規格は、大小無数の改良を重ね、対応するネットワークカードに反映されてきました。 当初、PCI カードは汎用性の高いネットワーク ハードウェアとして、長年にわたって家庭やビジネス ユーザーの役に立ってきましたが、より高い性能への要求が高まるにつれ、いずれは置き換えられるという宿命から逃れられなくなってきました。 PCI-Eの前身として、PCI-X（Peripheral Component Interconnect eXtendedから派生）カードは、より高い帯域幅の需要のためのPCIの強化版である。 PCI-E（EはExpressの略）カードは、最新バージョンで、リリース後、多くの購入者の最初の選択肢となっています。 PCIeカードチュートリアル:
PCI vs PCI-X vs PCI-E Card, What Are Their Differences?
すべての「PCI シリーズ」ネットワーク アダプタは、デバイスとコンピュータを接続する接続インターフェースとして機能します。 しかし、PCI と PCI-X の違い、PCI と PCIe の違いは明確です。
Working Topology
従来のPCIカード、PCI-Xカードと後継のPCIeカードの主な違いは、「パラレル vs シリアル」データ転送です。 PCI および PCI-X ネットワークカードは、オリジナルの PCI 規格に準拠しており、接続されたすべての周辺機器が同じバスを並行して使用する古典的な共有バスアーキテクチャとなっています。 具体的には、複数のラインで同時にデータを送受信することになります。 通常、デバイスはコンピュータと通信する際、バス上で待機する必要があります。 そのため、デバイスの数が増えると、全体のパフォーマンスが低下してしまいます。 しかし、PCI-Eカードは専用のポイント・トゥ・ポイントのシリアル技術を採用しており、オンボードネットワークに似ています。 そのため、個々のデバイスが独自のバスを持つことになり、より効率的なバスシステムを構築することができます。
Slot Size
コンピュータ本体のスロットサイズは大きく異なりますが、PCIE は PCI-X, PCI vs PCIe と同じです。 従来のPCIカードの固定幅は、32ビット版と64ビット版です。 PCI-Xカード（64ビット幅のみ）は、物理的には64ビットPCIカードと同様である。 従来のPCIスロットは長さ85mmの32ビット版で、ほとんどのPCI-Xネットワークカードは長さ130mmの64ビット版スロットを使用します。 そのため、スロットと対応するネットワークカードは、マザーボード上でかなりのスペースを占有してしまいます。 逆に、PCI-Eカードは、そのために設計されたPCIeスロットにしか挿すことができません。 スロットのサイズは、PCI-Eバスが持つレーン数によって決まり、「x1」「x8」などと規定されています。 数字は、そのスロットが提供する「レーン」を示しています。 1レーンしかないPCI-E x1スロットは、マザーボード上でほとんどスペースを取りません。 また、32レーンのPCI-E x32スロットは、PCI-Xスロットに近いサイズです。
Bandwidth
前述のように、PCIカードには2種類のバージョンがあります。 32ビットと64ビットがあり、それぞれ33MHzと66MHzで動作します。 潜在的な帯域幅は、33 MHz の 32 ビットで 133 MB/s（標準構成）、66 MHz の 32 ビットまたは 33 MHz の 64 ビットで 266 MB/s、66 MHz の 64 ビットで 533 MB/sとなっています。 PCI-Xネットワークアダプタの多くは64ビットのみで、通常66MHz、100MHz、133MHz、PCI-X 2.0では最大533MHzで動作し、最大1.06GB/sの転送速度が可能である。 PCIeカードに関しては、より高い帯域幅で大きな飛躍が実現されています。 帯域幅は、そのカードサイズやバージョンによって、1レーンあたり250MB/sから数GB/sまで様々である。 PCIe 5.0 x1の最大帯域幅は3.9GB/sです。
いくつかの詳細な仕様は、以下の表に記載されています。
| タイプ | 動作トポロジー | バスタイプ | クロック速度 | 伝送速度 | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PCI | パラレル伝送 | 64-bit | 33MHz 66MHz |
32-bit: 133MB/s、266MB/s 64bit: 266MB/s、533MB/s |
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| PCI-X | パラレル転送 | 64bit | 66MHz 100MHz 133MHz (Up to 533MHz) |
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| PCI-E (PCIe 1.0 8xバージョン） |
シリアル伝送 | 8ビット | 2.5GHz | 4GB/s |
Choosing PCI-E Card-an Inevitable Trend
比較検討した結果、PCIおよびPCI-Xカードに対する圧倒的な優位性から、新しいデザインのPCI-Eカードの優位性は明らかであると判断されました。
従来のボトルネックを解消
技術的に言えば、PCIe カードは、PCI や PCI-X ネットワーク アダプタが採用していた、トレース ルーティングが困難な従来のパラレル転送を廃止しています。 また、DVIインターフェイスはHDCP対応（高帯域幅デジタルコンテンツ保護）と互換性があります。
Ensure an Effective Transmission
Practically speaking, the data transmission rate will not be weakened with the increased of lanes for a PCIe card.これは、PCIeカードがレーンを増加しても、データ転送レートが低下しないことを意味します。 つまり、ユーザーがPCIeカードを使用する場合、カードをもう1枚装着しても、以前のデータ転送速度が低下することはありません。 これに対し、ユーザーがPCIカードやPCI-Xカードを使用する場合、カードを1枚多く装着すると、以前のデータ伝送速度が低下してしまうが、これはPCI/PCI-Xの共有バストポロジーの固有の制限である。
Provide a Cost-effective Solution
Economically speaking, the point-to-point transmission PCI Express network adapter could reduce the system development and manufacturing costs, because the complexity and difficulty of the hardware platform design is reduced.
At present, utilize PCI vs PCI-X vs PCI-E cards coexist in the market.This is a consistent consistent application. PCIe ネットワーク カードは、現在のオペレーティング システムと互換性があり、より高速な速度を提供できるため、より多くのコンピュータ ハードウェア設計者やメーカーが、最新の製品に PCIe を統合していくことでしょう。 PCI-Eは徐々にPCI/PCI-X標準に取って代わりつつあり、PCIベースのカードはそう遠くない将来に廃止されるでしょう。
Figure 2: 10GBase-T PCIe Network Card
FAQs
PCI-EカードはPCI/PCI-Xスロットで作動しますか？
答えはノーです。 PCIeカードとPCI/PCI-Xカードは、その構成が異なるため互換性がありません。 ほとんどの場合、マザーボード上にPCIとPCIeの両方のスロットがありますので、カードを適合するスロットに装着し、2つのタイプを誤用しないようにしてください。
PCIカードはPCI-Xスロットで使用できますか?
答えは「はい」ですが、お勧めはできません。 PCI-Xは、PCIと下位互換性があります。 PCI-XスロットにPCIカードを挿入した場合、PCI-Xベースのオペレーションを実行せずにPCIレベルのオペレーションにドロップダウンします。 手元にPCIカードしかない場合、試すことはできますが、PCI-XベースのデバイスがPCIレベルまで遅くなるリスクがあります。
32ビットPCIカードは64ビットPCI-Xスロットと互換性がありますか?
ほとんどの 32 ビット PCI カードは、64 ビット PCI-X スロットで正常に機能しますが、バス速度は最も遅いカードのクロック周波数に制限されます。 つまり、66 MHz PCI カードを 133 MHz 対応の PCI-X スロットにインストールした場合、バス バックプレーンは 66 MHz に制限されます。