PCIe（またはPCI Express）コネクタのフォーマットは、一部の人を混乱させることがあります。オンライン上で、X1、X4、X8、X16、およびX32といった表記が、アセンブリ内にその数のコネクタが存在することを意味すると誤解されている議論をいくつか見かけました。これらのフォーマット番号が実際に何を示すのか、その背景について説明します。
調査する前に、当初戸惑った品番の例をぜひご覧ください。
150-2305200-R-ND
150-2305200-R-ND（Microchip品番：2305200-R ）は、「SmartHBA 2200 ホストバスアダプタ用トライモード接続ケーブル」であり、2つのPCIeコネクタを備えています。データシートをご覧いただき、CTRL+F を使用して「 2305200-R 」を検索すると、該当する情報の行が見つかります。アダプタの説明には「x8 SFF-8654」と記載されており、エンドポイントには「x4 SFF-8639 U.3」と記載されています。これらの記述の前にある数字にすぐには気づかず、私も当初はアダプタが8コネクタ、エンドポイントが4コネクタであると考えていました。しかし実際は、これらはPCIeレーンの数を示しているのです。
Microsemiのドキュメント
この件に関するより技術的な情報をお求めの場合は、Microsemi（現在はMicrochipの子会社）が作成した詳細な製品シートをご参照ください。同社は次のように説明してしています。「PCIeは現在、PCIe 1レーンあたり最大8ギガトランザクション/秒のスループットをサポートしています。」その後、一般的なストレージ実装では、「ホストルートコンプレックスから、x2、x4、x8、およびx16レーン幅の相互接続構成により、直接、またはPCIeスイッチを経由して、エンドポイントのPCIeストレージデバイスへ接続されます。」と述べています。
なぜそれが重要なのでしょうか？
大きな数値のレーンを分割して、より小さなレーンにする場合、レーンの数を等しく一致させる必要があります。例えば、1つのx8周辺機器から始める場合、出力側でも8レーンを確保しなければなりません。これを実現するには、2つのx4コネクタ、または4つのx2コネクタに分割する方法があります。より大きな周辺機器を、元の構成よりも多くのデータレーンを提供するオプションに分割することはできません。言い換えれば、x8コネクタを4つのx4コネクタに分割することはできません。4つのx4コネクタは合計16のデータレーンとなるため、不一致が生じます。ただし注意点があります。受動的な方法では実現できません。PCIeレーンを「増やす」ことができるマルチプレクサという装置は存在しますが、高価でかなり大型になります。基本的にはPCIeスイッチ（Ethernetスイッチハブのようなもの）として機能します。