PCI-X（Peripheral Component Interconnect Extended）を理解する方法

PCI-X（Peripheral Component Interconnect Extended）は、 PC内部の旧式のデータ通信システムです。グラフィックカード、メモリ、その他の周辺機器などの異なるパーツ間でデータを転送するためのバスです。PCI-Xは2000年代初頭に導入され、帯域幅の需要が高まるにつれて速度が遅く時代遅れになり始めていたPCIバスの代替として、主に優れた選択肢を提供することが主な目的でした。PCI-Xは当時としては優れたアップグレードでしたが、はるかに高速で柔軟性の高いPCI-Eに取って代わられて久しいです。

簡単に言えば、PCI-XはPCI規格とPCI-E規格の橋渡し役を果たします。興味深いことに、PCI-Xは2つの主要なバージョン（1999年頃と2002年リリース）しか存在せず、PCIとPCI-Eはその後も多くのアップデートを経てきました。例えば、最新のPCI-E 5.0は2019年にリリースされたため、PCI-Xはもはや過去の遺物と言えるでしょう。

PCI-XとPCIとPCI-E

PCIとPCI-Xはどちらもデータ転送に似た考え方を採用しており、複数のコンポーネントが同時に通信できる共有バスアーキテクチャを採用しています。例えば、ビデオカードとサウンドカードからのデータは、CPUへの同じデータハイウェイを共有します。これは十分に効率的に思えますが、接続するデバイス数が増え、速度が速くなると、その限界が見えてきます。バスが過負荷になり、一部のデータは順番を待たなければならなくなります。これは、特に要求の厳しい環境では、全体的なパフォーマンスの低下を意味します。

この問題を解決するために、PCI-Eが登場し、全く異なるアプローチに転換しました。バスを共有する代わりに、各デバイスはスイッチへの専用接続を独自に持ち、他のデバイスを遅らせることなくデータを直接渡します。これにより転送速度が劇的に向上し、ボトルネックが減少しました。これが、PCI-Eが現在標準となっている理由です。しかし、ここで重要な点があります。PCI-XスロットとPCIスロットは物理的に似ているため、時々少し混乱することがあります。PCI-XカードをPCIスロットに差し込むと動作しますが、速度はPCI（はるかに遅い）に制限されます。逆に、PCI-EカードはPCIスロットにもPCI-Xスロットにもまったく適合しないため、交換やアップグレードが少し面倒になります。

少し面倒なのは、PCI-Xスロットは通常PCIスロットと互換性があるものの、基本的にはPCIの古くて低速な速度に制限されるということです。PCI-Eの普及により、PCI-Xハードウェアは今ではほとんどがレガシーなものになっています。

PCI-Xの使用方法

当時、PCI-Xはデータ転送速度を2倍に高めたため、一大ブームとなりました。例えば、PCIは66Hzで約533MB/秒の処理速度を誇り、当時としては悪くない速度でした。PCI-Xは533MHzで約1.06GB/秒まで速度を向上させ、目覚ましい進歩を遂げました。しかし、特に新しいコンポーネントがより多くの帯域幅を要求するようになったため、この速度はすぐには追いつかなくなってしまいました。

PCI-Xの最大の欠点の一つは、速度が最遅のデバイスにしか対応していないことです。そのため、PCIの最高速度で動作する安価なカードを接続した場合、バス全体の速度がそれに合わせて低下し、全体的なパフォーマンスが低下します。マルチGPU構成や高負荷のデータ転送タスクには適していません。

その結果、PCI-Xは多くの旧式のサーバー、ワークステーション、ハイエンドカード（ネットワークアダプター、TVチューナー、ストレージコントローラーなど）に搭載されました。しかし、現在ではほぼ廃止されています。最近のPCやサーバーのほとんどはPCI-Eを採用しており、各デバイスに専用のリンクがあるため、ボトルネックの問題は発生しません。

結論

PCI-XはPeripheral Component Interconnect Extendedの略です。当時としては魅力的なアップグレードで、標準PCIよりも高速なデータ転送速度と優れたパフォーマンスを提供していましたが、共有バス設計のため拡張性が制限されていました。ポイントツーポイント接続のPCI-Eの登場により、PCI-Xの終焉はほぼ決定的となりました。現在、PCI-Xハードウェアはほとんどがレガシーであり、非常に古いハードウェアを扱っている場合を除いて、新しいビルドでPCI-Xが採用されることはまずないでしょう。それでも、レガシーシステムを存続させつつ、PCI-Xがどのようにしてギャップを埋めたのかは興味深いところです。