PCIバス規格は、1992年にインテルによって初めて導入されました。これは最大転送速度133 MB/sの32ビット並列バスです。

PCIが登場する以前、コンピュータ機器は通常、ISA（Industry Standard Architecture）バスを介して接続されていました。しかし、ISAバスの伝送速度が遅かったため、コンピュータシステムの性能と拡張性が制限されていました。そのため、PCIバスの登場は、コンピュータ技術の発展における重要な節目と見なされています。

コンピュータ技術の絶え間ない進歩に伴い、PCIバス規格も継続的にアップグレードされてきました。1993年にはPCI 2.0が導入され、66 MHzの伝送速度が追加され、最大伝送速度は266 MB/sとなりました。 1995年にはPCI 2.1が導入され、電源管理およびホットスワップ機能のサポートが追加されました。1998年にはPCI 2.2が導入され、64ビットデータ転送のサポートが追加されました。

PCIバス規格は継続的に改良が重ねられ、コンピュータシステムにおいて最も広く使用されているバス規格の一つとなりました。しかし、コンピュータシステムに対する性能や拡張性の要求が高まり続ける中、PCIバス規格はもはや現代のコンピュータシステムのニーズを満たすことができません。 そのため、PCI Express（PCIe）バス規格が徐々にPCIバス規格に取って代わり、現代のコンピュータシステムにおいて最も広く使用されているバス規格の一つとなっています。

帯域幅とデータ転送速度

PCIe x1、x2、x4、およびx8は、PCI Express（Peripheral Component Interconnect Express）バス規格の異なる構成を指し、バス上のレーン数を表しています。

PCIe X1：PCIeレーンが1本あることを示します。各レーンの速度はPCIe仕様によって定義されており、例えばPCIe 3.0の速度は8 Gbpsです。したがって、PCIe X1の速度は通常8 Gbpsとなります。

PCIe X4：4本のPCIeレーンを示します。各レーンの速度はPCIe仕様によって定義されており、例えばPCIe 3.0の速度は8 Gbpsです。したがって、PCIe X4の速度は通常32 Gbps（4レーン×8 Gbps）となります。

PCIe X8：8本のPCIeレーンを示します。各レーンの速度はPCIe仕様によって定義されており、例えばPCIe 3.0の速度は8 Gbpsです。したがって、PCIe X8の速度は通常64 Gbps（8レーン×8 Gbps）となります。

PCIeバス規格の転送速度について話す際、Gbps（ギガビット毎秒）ではなくGT/s（ギガ転送毎秒）という単位を使用します。これは、転送速度が物理層通信プロトコルの特性に基づいており、リンク幅などの要因とは関係がないためです。

PCIeバスのスループット（利用可能な帯域幅）は、次の式を用いて計算できます：

スループット = 伝送速度 × 符号化方式

たとえば、PCIe 2.0プロトコルは5.0 GT/sに対応しており、これは各レーンが毎秒5 Gビットのデータを伝送できることを意味します。 しかし、PCIe 2.0は8b/10b符号化方式を採用しているため、すべてのレーンが5 Gbpsに対応しているわけではありません。つまり、8ビットを送信するごとに10ビットを送信する必要があるということです。

したがって、PCIe 2.0プロトコルの各レーンがサポートする転送速度は、5 GT/s × 8 ÷ 10 = 4 Gbps = 500 MB/s となります。

たとえば、PCIe 2.0 x8レーンの場合、利用可能な帯域幅は 4 Gbps × 8 = 32 Gbps = 4 GB/s となります。

同様に、PCIe 3.0プロトコルは8.0 GT/sに対応しており、これは各レーンで1秒あたり8ギガビットを伝送できることを意味します。 ただし、PCIe 3.0 では 128b/130b 符号化方式が採用されているため、128 ビットを送信するごとに 130 ビットを送信する必要があります。

したがって、PCIe 3.0プロトコルの各レーンがサポートする転送速度は、8 GT/s × 128 ÷ 130 = 7.877 Gbps = 984.6 MB/s となります。

たとえば、PCIe 3.0 x16レーンの場合、利用可能な帯域幅は 7.877 Gbps × 16 = 126.031 Gbps = 15.754 GB/s となります。

•ISA → PCI → PCIe ×16 → PCIe 1.0 → PCIe 2.0 → PCIe 3.0 → PCIe 4.0 → PCIe 5.0。

•PCIとPCIeは並列接続、PCIeは直列接続。

•PCI Expressインターフェースには、X1、X4、X8、およびX16があります（X2モードはスロットモードではなく、内部インターフェースとして使用されます）。短いPCI Expressカードは、長いPCI Expressスロットに挿入することができます。