PCIe市場は500億ドルに到達；PCIe 7.0 v 0.3が利用可能に

John Russell　オリジナル記事

サンタクララで開催されたPCI-SIG Developers Conferenceで強調されたのは、着実な技術的進展と継続的な市場牽引力だった。ABI Researchの新しいレポートによると、PCIe市場は2022年から2027年にかけて14％（CAGR）成長し、世界で500億ドルに達する見込みである。データセンター、エッジコンピューティング、通信事業者、AI、自動車、モバイル機器、ウェアラブルなどの高成長バーティカルを挙げている。

技術面では、PCI-SIG（Peripheral Component Interconnect Special Interest Group）が、カンファレンスの直前にPCIe 7.0 v 0.3をPCI-SIGメンバーに向けてリリースした。「仕様バージョン0.3は、最初のレビュードラフトが完成し、ワークグループの承認を得たことを示しています 」とCI-SIG会長兼チェアマンのアル・ヤネス氏は言う。「これはPCI-SIGにとって重要なマイルストーンであり、2025年の完全な仕様リリースに向けて計画通りであることを示すものです。」

PCI-SIGによると、新しいPCIe 7.0仕様は、800Gイーサネット、AI/ML、クラウド、量子コンピューティングなどの新興アプリケーションや、ハイパースケール・データセンター、HPC、エッジ、軍事/航空宇宙などのデータ集約型市場をターゲットにしているという。

PCIe[i]とその前身は、長い間（1992年）存在していた。現在、標準化団体であるPCI-SIGには1000人近い会員がいる。インターコネクト技術は、特にオンチップ/オンパッケージや異機種混在のコンピュータシステム内部で非常に活発な開発が行われているが、PCIeはマザーボードへのユビキタスカード/ペリフェラル規格としてその優位性を保っていることは注目に値する。また、PCIeをコンポーザブル・コンピューティングのファブリックとして利用する取り組みも行われている。

報道陣への事前説明では、ヤネス氏がPCIeの幅広い機能と性能レベルを紹介した。また、PCIe 6やPCIe 5（ケーブリング）についての取り組み状況も説明した。以下は、これらの取り組みをまとめたスライドである。

ABI Researchの新しいレポートでは、PCIeについてバラ色の絵が描かれている。ヤネス氏は、主要なターゲットのいくつかをレビューした。PCI-SIGは、この報告書の全文を会員に公開している。

「ハイライトをいくつか紹介します 」とヤネス氏は述べた。「一つは自動車分野です。[ABI]は、重要な電子通信と自動運転に関連する自動車分野での採用が増加すると見ています。また、モバイルAIのような低電力ソリューションの実現には、新しい低電力状態であるL0p[ii]が有効だと考えています。最近、AIが多くの帯域幅を必要とすることがニュースになっています。PCI Expressは、従来から非常に大きな帯域幅を持っています。この（レポート）は、今後何年にもわたって、PCI Expressテクノロジーがメンバーにとって健全な選択肢となることを示しています。」

報告書の主なハイライト：

• PCIe技術の成長機会が最も大きいのは自動車産業とネットワークエッジ産業で、予測期間中の獲得可能な最大市場規模（TAM）と年間平均成長率（CAGR）はそれぞれ53％と38％である。
• 自動車産業は、PCIe技術の普及により、電気/電子（E/E）ドメインの統合を可能にし、自律走行車のミッションクリティカルなアプリケーションにおける安全性と効率の課題を克服するシステムを支援するため、大きな価値を引き出せる。
• データセンターなどの高性能アプリケーションは、新しいPCIe技術の導入に対する長期的な需要の持続に貢献する。性能に加えて、PCIe技術採用の重要な推進要因として、電力効率、セキュリティ、および「Time-to-Value（価値への時間）」が挙げられる。
• PCIe 6.0仕様の低電力機能（L0p）は、電力効率が持続可能性と運用コストの低減に焦点を当てた採用企業の中心的な戦略となるため、導入の主要な推進力となるであろう。
• PCIe技術は、意思決定者に前向き・後向き互換性による俊敏性を提供し、価値実現までの時間を短縮し、導入リスクを低減するため、AI業界の採用率は高くなると思われる。
• 異種ハードウェアがユビキタスになるにつれ、複雑なオープン無線アクセスネットワーク（Open RANまたはORAN）のワークロードがPCIe技術の持続的需要につながる。
• PCIe テクノロジは、モバイルデバイスの分野では、市場革新のペースが速いため、ディスクリートコンポーネントのインターコネクトが必要となるため、優れた性能を発揮する。

ABIリサーチのリサーチアナリスト、リース・ヘイデン氏は、「高速化、組み込みセキュリティ、より高い電力効率を必要とするアプリケーションの登場が続くため、PCIe技術の需要は長期的に維持されるでしょう。短期的には、PCIe 6.0仕様がより効果的な電力管理機能をもたらすため、データセンターとAIバーティカルで特に顕著です」と述べている。

[i] PCI Express（Peripheral Component Interconnect Express）、正式にはPCIeまたはPCI-eと略される[1]は、高速シリアルコンピュータ拡張バス規格であり、旧来のPCI、PCI-X、AGPバス規格を置き換えるために設計された。これは、パソコンのグラフィックカード、サウンドカード、ハードディスクドライブのホストアダプター、SSD、Wi-Fi、イーサネット・ハードウェア接続用の一般的なマザーボードインターフェースである。[2]PCIeは、より高い最大システムバススループット、より少ないI/Oピン数、より小さな物理的フットプリント、バスデバイスのためのより優れた性能スケーリング、より詳細なエラー検出および報告メカニズム（Advanced Error Reporting、AER）[3]、ネイティブホットスワップ機能など、旧規格よりも多くの改善点がある。最近の PCIe 規格の改訂では、I/O 仮想化のハードウェアサポートが提供されている。

PCI Expressの電気インターフェイスは、同時レーン数で測定される[4]（レーンとは、データの単一の送受信ラインのこと。例えるなら、両方向にトラフィックのある高速道路である)。このインターフェイスは、ExpressCardと呼ばれるノートPCの拡張カード・インターフェイスを筆頭に、他のさまざまな規格でも使用されている。また、SATA Express、U.2（SFF-8639）、M.2といったストレージ・インターフェイスにも使用されている。

フォーマット仕様はPCI-SIG（PCI Special Interest Group）によって維持・開発されている。PCI-SIGは900社以上の企業からなるグループで、従来のPCI仕様も維持している。https://en.wikipedia.org/wiki/PCI_Express

[ii] 「[PCIe6.0では、L0pモードと呼ばれる新しい低消費電力動作状態を導入しています。L0p では、電力を節約するためにレーン数を減らしてトラフィックを動作できます。L0pは常に少なくとも1つのアクティブレーンを維持し、中断のないトラフィックフローを保証します」Semiconductor Engineering, 1/12/23、https://semiengineering.com/pcie-6-0-takes-data-center-performance-to-the-next-level/#:~:text=Higher%20speeds%2C%20of%20course%2C%20mean,to%20ensure%20uninterrupted%20traffic%20flow