PCI Express（PCIe）は、コンピュータ内部でグラフィックカード、メモリ、プロセッサなどの重要なコンポーネント間でデータを高速に転送する接続規格です。デジタル情報専用の超高速道路と考えることができます。
2025年初頭に策定されたPCIe 7.0は、前バージョンであるPCIe 6.0の2倍の速度となる128 GT/sの帯域幅を実現し、16レーン構成時に最大512 GB/sの双方向転送を可能にします。 また、従来のPCIeバージョンとの下位互換性を維持しており、既存のハードウェアを交換せずにアップグレードが可能です。
PCIe 7.0は、PAM4信号方式を採用することで、一度により多くのデータを高精度で転送します。 16レーン（x16）の最大構成では、双方向で最大512 GB/sのデータ転送が可能となり、人工知能（AI）、機械学習、大規模データセンターの能力を大幅に向上させます。
PCIe 7.0の驚異的な速度を実現するためには、30 GHzに達する高周波数で信号を伝送する必要があり、信号の品質を確保し干渉を最小限に抑えるための革新的な技術が求められました。強化されたエラーチェック機能やリタイマーと呼ばれる特殊なデバイスが、信号の明瞭さと信頼性を維持するのに役立っています。さらに、エネルギー効率も向上しており、現在のシステムへの統合が現実的になっています。
PCIe 7.0は画期的な進歩ですが、2022年に導入されたPCIe 6.0も依然として非常に価値があります。PCIe 6.0はデータ転送速度を64 GT/sに引き上げ、プロセッサと特殊なアクセラレータデバイス間の通信効率を向上させました。これにより、AIアプリケーションやデータセンターのパフォーマンスが大幅に向上し、古いシステムから新しい技術へのスムーズな移行が可能となりました。
PCIeは単にデータを高速に転送するだけでなく、コンピュータが複雑なタスクを効率的に処理する能力も向上させます。例えば、IntelのQuickAssist Technology（QAT）はPCIeを介して接続され、データ圧縮タスクを高速化し、CPUの負荷を軽減してデータベースなどのアプリケーションのパフォーマンスを向上させます。PCIe接続のアクセラレータは、クラウドコンピューティングや大規模データセンターにおいて、データを迅速かつ効率的に処理するためにますます重要になっています。
PCIe 7.0はコンピュータ技術の大きな進歩を示しており、GoogleやMicrosoftなどの主要企業がすでに最先端のシステムに採用しています。航空宇宙や防衛などの産業も、PCIeの高い速度と信頼性から恩恵を受けています。しかし、日常のコンピュータへの実装には、信号の明瞭さを維持するための高品質な特殊材料が必要であり、課題が残っています。SynopsysやTektronixなどの業界リーダーは、信頼性の高いパフォーマンスを確保するためのテストソリューションを開発しています。最終的に、PCIe技術はコンピューティング能力を前進させるために不可欠であり、PCIe 7.0はデジタル世界における新たな可能性を切り開いています。
PCIe 7.0対応デバイスは間もなく登場する見込みですが、消費者向けにはまだ入手可能ではありません。現在、PCIe 4.0および5.0対応のデバイスが一般的です。例えば、1TBのPCIe 4.0 SSDは約15,000円から25,000円で販売されています。また、ワイヤレス接続を強化するWi-Fi 6対応のPCIeカードは、約5,499円で入手可能です。
