PCI-Xとは、PCIをベースに、バスクロックの高速化を図った規格である。当初はコンパック（現ヒューレットパッカード）、ヒューレット・パッカード、IBMの3社、後にはインテルも加えた4社により提唱された。PCIのバスクロックが33MHz～66MHzであるのに対し、PCI-Xでは133MHzへと2～4倍に引き上げられ、主にサーバやワークステーションで採用されている。最大データ転送速度は一般的なPCI (32ビット33MHz) の133MB/sと比べて8倍高速な1.06GB/sとなった。その一方でPCIと上位互換 (ただし3.3Vの電圧で動作するカードに限る) も保持している。2002年にPCI-XはPCI-X 2.0に規格が拡張され、クロック当たりの2～4回のデータ転送に対応した。この為、バスクロックの引き上げはされなかったものの、実質266MHz～533MHzに相当するデータ転送量となり、最大データ転送速度も4.24GB/sまで増加した。従来のPCIに基づいたスロット・カードのうち、3.3V動作に対応した物とは互換性もあり、PCI-XスロットにPCIカード、PCIスロットにPCI-Xカード、どちらの組み合わせも使用可能である。ただし、いずれの組み合わせにおいてもPCI互換モードとなるため、バスクロックは33MHzないしは66MHzが上限となる。従来のPCIの互換性を引き継いだため、バス信号線のタイミングの問題はそのまま残されていた。そのためクロック上昇やバスのDDR、QDR化が進むと、64bitもの信号線のタイミング調整は非常にシビアなものとなってしまった。後継のPCI Expressが登場すると、サーバー・ワークステーション向けカードも次第にPCI Expressへと置き換えられていった。

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