PCIeとは
PCIe（PCI Express、ピーシーアイエクスプレス）とは、パソコンのマザーボード上でGPUやSSD、ネットワークカードなどの拡張デバイスを接続するための高速通信規格です。パソコン内部のデータの「高速道路」にあたるもので、世代（Generation）が上がるごとに速度が倍増してきました。現在はGen3からGen5までが主に使われており、Gen6も規格策定が進んでいます。パソコンの性能を左右する重要な基盤技術です。
詳しい解説
PCIeの世代と速度
PCIeは世代が1つ上がるごとに、1レーンあたりの転送速度がおよそ2倍になります。Gen3は1レーンあたり約1GB/s、Gen4は約2GB/s、Gen5は約4GB/sです。例えばx16スロット（16レーン）のGen4なら合計で約32GB/sもの帯域幅を持ち、高性能GPUの膨大なデータ転送に対応できます。NVMe SSDはx4（4レーン）接続が一般的で、Gen4 x4なら最大約8GB/sの速度を実現します。
レーン数（x1/x4/x8/x16）の意味
PCIeスロットにはx1、x4、x8、x16といったサイズがあり、数字はデータが通る「車線の数」を表します。レーン数が多いほど同時に転送できるデータ量が増えます。GPUは最も多いx16スロットを使用し、SSDはx4、Wi-Fiカードやサウンドカードはx1が一般的です。物理的にはx16スロットにx1やx4のカードを挿すことも可能で、その場合は少ないレーン数で動作します。
GPUとPCIeの関係
GPU（グラフィックスカード）はPCIeの帯域幅を最も必要とするデバイスです。現在のハイエンドGPUはPCIe Gen4 x16接続が主流で、最新のGPUではGen5対応の製品も登場し始めています。ただし、実際のゲーム性能においては、Gen3 x16とGen4 x16の差は数%程度にとどまるため、PCIe世代だけで性能が大きく変わるわけではありません。
下位互換性について
PCIeの大きな利点の一つが下位互換性です。Gen5対応のスロットにGen3のカードを挿してもGen3の速度で問題なく動作しますし、Gen3スロットにGen5のカードを挿してもGen3の速度で使えます。そのため、マザーボードとデバイスの世代が揃っていなくても基本的には利用可能です。ただし、性能を最大限に引き出すには世代を合わせることが理想です。
選び方のポイント
1. GPUを使うならx16スロットの世代を確認
ゲーミングPCやクリエイター向けPCでは、メインのx16スロットが何世代のPCIeに対応しているかが重要です。最新GPUの性能を活かすなら、Gen4 x16以上が搭載されたマザーボードを選びましょう。
2. M.2スロットのPCIe世代にも注目
M.2スロットもPCIe接続ですので、NVMe SSDの速度はスロットのPCIe世代に左右されます。高速なGen4やGen5のSSDを導入する予定なら、対応するM.2スロットが十分に用意されているか確認しましょう。
3. 拡張性を考慮したスロット構成を
将来キャプチャーカードやネットワークカードを追加する可能性があるなら、PCIeスロットに余裕のあるマザーボードを選ぶのが賢明です。使用するスロットの物理的な配置にも注意し、GPUの冷却スペースが確保できるか確認しましょう。