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PCIe Gen4 仕様（ピーシーアイイージェン4）
PCI Express 4.0 仕様 (2017年公開)。Gen3の倍速 16GT/s (x16で31.5GB/s)、AMD Ryzen 3000 / X570 (2019) で消費者市場に初投入。
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2026/5/15 更新
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PCIe
規格
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概要
PCIe Gen4 (PCI Express 4.0) はPCI-SIG (PCI Special Interest Group) が2017年10月22日に公開した第4世代PCIe仕様。Gen3 (2010) の倍速 16GT/s (8GT/s × 2) を実現、x16構成で双方向31.5GB/s 帯域。当初データセンタ向け (IBM POWER9・2017) だったが、AMD Ryzen 3000 シリーズ (Zen 2・2019年7月7日) + X570チップセットで消費者向け初対応。
帯域諸元
| レーン数 | 単方向帯域 | 双方向帯域 |
|---|---|---|
| x1 | 1.97 GB/s | 3.94 GB/s |
| x4 (NVMe SSD) | 7.88 GB/s | 15.75 GB/s |
| x8 | 15.75 GB/s | 31.5 GB/s |
| x16 (GPU) | 31.5 GB/s | 63.0 GB/s |
物理仕様
- シグナリング: 16 GT/s
- エンコード: 128b/130b (Gen3と同じ)
- バックワード互換: Gen1/2/3 デバイス接続可
- 配線損失: Gen3より約12dB許容低下→ 高品質PCB必要
- リドライバ / リタイマ: x16長距離は必要 (グラボ→マザボ4スロット以上)
主要対応CPU / チップセット
| プラットフォーム | 年 | 備考 |
|---|---|---|
| IBM POWER9 | 2017 | 最初のGen4 |
| AMD Ryzen 3000 + X570 | 2019-07 | 消費者初対応 |
| AMD EPYC Rome | 2019-08 | 128レーン |
| Intel Ice Lake Xeon | 2021-04 | サーバ初Gen4 |
| Intel Rocket Lake + Z590 | 2021-03 | Intel 消費者初対応 |
NVMe SSD 性能ジャンプ
- Gen3 x4 NVMe: 3.5GB/s read / 3.0GB/s write
- Gen4 x4 NVMe (1st gen): 5GB/s read / 4.4GB/s write
- Gen4 x4 NVMe (mature): 7.4GB/s read / 6.9GB/s write (Samsung 990 PRO)
関連用語との違い
- vs Gen3: 倍速・PCB品質要求高
- vs Gen5: 更に倍速 (32GT/s)・更にPCB要求高
FAQ
Q1: Gen3スロットでGen4 SSDは動く? A: 動く。後方互換でGen3速度に自動降格。性能は半分、互換性は完全。
Q2: なぜ高品質PCBが必要? A: 16GT/sはGen3の8GT/sの2倍の信号周波数。基板の配線損失 (insertion loss) でアイの開きが減るため、低損失誘電体 / 太い銅箔等が必要。
Q3: Gen4 SSD で発熱多い理由は? A: 8GB/s クラスの転送はコントローラのDRAM帯域・電源VRM負荷が大幅増。ヒートシンク必須。