PCI-X: a buszrendszer definíciója és működése

A modern számítástechnika alapjaiban nyugszik az adatok gyors és hatékony mozgatásán a különböző komponensek között. Ennek a mozgásnak a gerincét a buszrendszerek alkotják, amelyek az elmúlt évtizedekben folyamatos fejlődésen mentek keresztül. A PCI-X, vagyis a Peripheral Component Interconnect eXtended, egy olyan kulcsfontosságú lépést képvisel ebben az evolúcióban, amely a 2000-es évek elején a nagy teljesítményű szerverek és munkaállomások alapvető építőkövévé vált.

A PCI-X buszrendszer nem csupán egy egyszerű sebességnövelés volt elődjéhez, a hagyományos PCI-hoz képest, hanem egy átfogó architekturális fejlesztés, amely a párhuzamos adatátviteli technológia határait feszegette. Célja az volt, hogy kielégítse a növekvő adatmennyiség és a gyorsabb perifériák, mint például a gigabites hálózati kártyák, a Fibre Channel host busz adapterek (HBA-k) és a nagy teljesítményű RAID vezérlők igényeit. Ezek az eszközök már a hagyományos PCI busz sávszélességét meghaladó sebességeket követeltek meg, ami nélkülözhetetlenné tette egy új, robusztusabb megoldás bevezetését.

Ahhoz, hogy megértsük a PCI-X jelentőségét, érdemes visszatekinteni a PCI busz korlátaira. A PCI busz, amely az 1990-es években domináns szabvánnyá vált, forradalmasította a perifériák csatlakoztatását, leváltva az ISA és VESA Local Bus rendszereket. Képes volt 33 MHz-en és 66 MHz-en működni, 32 vagy 64 bites szélességben, maximálisan 533 MB/s elméleti sávszélességet biztosítva. Ez a sebesség azonban hamar kevésnek bizonyult, különösen a szerver környezetben, ahol egyszerre több, nagy adatforgalmú periféria versengett a busz erőforrásaiért.

A PCI-X kifejlesztését a PCI Special Interest Group (PCI-SIG) felügyelte, és a Compaq, HP, IBM és MicroDesign Resources alkotta konzorcium vezette. A fejlesztés elsődleges célja az volt, hogy a meglévő PCI architektúra alapjait megtartva, de jelentős fejlesztésekkel, egy új, nagyobb teljesítményű szabványt hozzanak létre. Ez a megközelítés biztosította a visszafelé kompatibilitást, ami kritikus fontosságú volt a hardvergyártók és a végfelhasználók számára egyaránt, lehetővé téve a fokozatos átállást és a meglévő befektetések védelmét.

A PCI-X buszrendszer definíciója és alapvető jellemzői

A PCI-X egy továbbfejlesztett párhuzamos buszarchitektúra, amelyet kifejezetten a nagy sávszélességű I/O eszközök számára terveztek. A PCI buszhoz hasonlóan egy megosztott buszról van szó, ahol több eszköz osztozik ugyanazon az adatátviteli útvonalon. Fő jellemzője a megnövelt órajel-sebesség és az optimalizált protokoll, amely hatékonyabb adatátvitelt tesz lehetővé.

A PCI-X buszrendszer a PCI 2.2 szabvány kiterjesztése, amely a 64 bites, 66 MHz-es PCI busz specifikációira épül. Ez azt jelenti, hogy a PCI-X kártyák fizikailag kompatibilisek a 64 bites PCI slotokkal, és fordítva, bár a teljesítménybeli előnyök csak akkor érvényesülnek, ha mind a kártya, mind a slot PCI-X kompatibilis.

A legfontosabb PCI-X specifikációk a következők:

• Órajel-sebesség: Kezdetben 66 MHz és 133 MHz, később 266 MHz és 533 MHz is megjelent.
• Buszszélesség: 64 bit, de képes 32 bites módban is működni.
• Feszültségszint: Elsősorban 3.3V-os jelzést használt, de egyes implementációk támogatták a 5V-ot is a kompatibilitás érdekében.
• Sávszélesség: A 64 bit / 133 MHz kombinációval elméletileg elérte az 1064 MB/s (kb. 1 GB/s) sávszélességet, ami jelentős ugrás volt a PCI-hoz képest. A későbbi 266 MHz és 533 MHz-es verziók tovább növelték ezt az értéket.

A PCI-X busz nem csak a sebességben, hanem a hatékonyságban is felülmúlta elődjét. Bevezette az úgynevezett split tranzakciókat, amelyek lehetővé tették, hogy a busz felszabaduljon egy eszköz számára, amíg egy másik eszköz várakozik az adatokra, így elkerülve a busz tétlen állapotát. Ez a mechanizmus jelentősen csökkentette a késleltetést és növelte a busz kihasználtságát, ami kritikus fontosságú volt a szerver környezetekben.

A PCI-X buszrendszer a párhuzamos I/O technológia csúcspontját jelentette, mielőtt a soros adatátvitel, a PCI Express, átvette volna a vezető szerepet.

Ezen felül a PCI-X továbbfejlesztett busz arbitrációs mechanizmusokat is tartalmazott, amelyek lehetővé tették a buszhoz való hozzáférés igazságosabb és hatékonyabb elosztását a több eszköz között. Ez különösen fontos volt olyan rendszerekben, ahol több nagy sávszélességű vezérlő, például RAID kártyák és hálózati adapterek, osztoztak ugyanazon a buszon.

A PCI-X és PCI közötti különbségek részletes elemzése

Bár a PCI-X a PCI-re épült, számos alapvető különbség tette sokkal fejlettebbé és teljesítményorientáltabbá. Ezek a különbségek nem csupán a sebességre korlátozódtak, hanem az architektúra és a működési protokoll mélyebb szintjein is megmutatkoztak.

Az egyik legnyilvánvalóbb különbség az órajel-sebesség. Míg a PCI 33 MHz-en és 66 MHz-en működött, a PCI-X már 133 MHz-en is képes volt működni, megduplázva ezzel a maximális órajelt. Később megjelentek a PCI-X 2.0 szabványnak megfelelő 266 MHz-es és 533 MHz-es változatok is, amelyek még tovább növelték a busz potenciális sávszélességét. Egy 64 bites, 133 MHz-es PCI-X busz elméleti sávszélessége 1064 MB/s, szemben a 64 bites, 66 MHz-es PCI busz 533 MB/s-os értékével.

A split tranzakciók bevezetése kulcsfontosságú fejlesztés volt. A hagyományos PCI buszon, amikor egy eszköz (master) adatot kért egy másik eszköztől (target), a masternek blokkolnia kellett a buszt, és várnia kellett a válaszra. Ez idő alatt a busz tétlen volt, és más eszközök nem férhettek hozzá. A PCI-X-ben a master kiadhatott egy kérést, majd felszabadíthatta a buszt, amíg a target előkészítette a választ. Amikor a target készen állt, jelezte a busz arbiternél, és egy külön tranzakcióban küldte el a választ. Ez a mechanizmus jelentősen növelte a busz kihasználtságát és csökkentette a késleltetést, különösen több, egymástól függetlenül működő eszköz esetén.

A busz arbitráció is fejlődött. A PCI-X busz hatékonyabb arbitrációs algoritmusokat használt, amelyek lehetővé tették a buszhoz való hozzáférés gyorsabb és igazságosabb elosztását. A PCI-X-ben minden eszköznek volt egy egyedi azonosítója, ami segített a tranzakciók nyomon követésében és a busz erőforrásainak optimalizált kezelésében.

A PCI-X bevezetett továbbá egy üzenet alapú hibakezelési mechanizmust is, amely robusztusabbá tette a rendszert a hibákkal szemben. A hibákat nem csupán jelezte, hanem lehetőséget biztosított a hibák azonosítására és kezelésére is, ami létfontosságú volt a kritikus szerver alkalmazásokban.

Fizikai szinten a PCI-X kártyák és slotok nagyon hasonlóak a 64 bites PCI kártyákhoz és slotokhoz. A kulcsfontosságú különbség a feszültségszintben volt, ahol a PCI-X elsősorban 3.3V-os kártyákat és slotokat használt, míg a PCI 5V-os és univerzális kártyákat is támogatott. A slotok kialakítása azonban lehetővé tette a vegyes használatot, ami nagyban hozzájárult a technológia elterjedéséhez.

A PCI-X működési elve és a tranzakciók kezelése

A PCI-X buszrendszer működése a master-target elven alapul, ahol egy eszköz kezdeményezi a kommunikációt (master), egy másik pedig válaszol rá (target). A busz erőforrásaiért az eszközök versenyeznek, és a busz arbiter dönti el, hogy melyik eszköz kapja meg a buszt egy adott időpillanatban.

A PCI-X protokoll alapja a ciklus alapú működés. Minden adatátviteli művelet egy vagy több órajelen keresztül zajlik. A 64 bites busz 64 bit adatot továbbít órajelenként. A 133 MHz-es órajel azt jelenti, hogy másodpercenként 133 millió adatátviteli ciklus történik.

A busz arbitráció folyamata a következőképpen zajlik: minden PCI-X eszköz, amely a buszhoz szeretne hozzáférni, egy kérést küld a busz arbiternek. Az arbiter, a beállított prioritások és az eszközök aktuális igényei alapján, engedélyt ad az egyik eszköznek a busz használatára. Ez a folyamat sokkal kifinomultabb volt a PCI-X-ben, mint a PCI-ben, csökkentve az arbitrációhoz szükséges időt és növelve a busz hatékonyságát.

A split tranzakciók működése a PCI-X egyik legfontosabb fejlesztése volt. Amikor egy master eszköz (pl. egy hálózati kártya) adatot kér egy target eszköztől (pl. a rendszermemóriától), a következő lépések zajlanak:

1. A master kiad egy olvasási kérést a targetnek, megadva a memóriacímet és az olvasandó adatok méretét.
2. A target fogadja a kérést, és elkezdi előkészíteni az adatokat. Ebben a fázisban a busz felszabadul.
3. Amíg a target feldolgozza a kérést, más master eszközök használhatják a buszt más tranzakciókhoz.
4. Amikor a target készen áll az adatokkal, jelez a busz arbiternek, és egy új arbitrációs ciklus után megkapja a buszt.
5. A target elküldi a kért adatokat a masternek egy válasz tranzakcióban.

Ez a mechanizmus drámaian csökkentette a busz blokkolási idejét, és lehetővé tette a párhuzamosabb működést. Különösen előnyös volt olyan helyzetekben, ahol a target eszköznek (pl. memória kontrollernek) viszonylag hosszú ideig tartott az adatok előkészítése, vagy ahol a masternek több kérést kellett kiadnia különböző targetek felé.

A burst módú adatátvitel is kulcsfontosságú volt. A PCI-X, akárcsak a PCI, támogatta a burst átvitelt, ami azt jelentette, hogy egyetlen tranzakció során több adatblokk is átvihető volt, miután a címzési információt egyszer elküldték. Ez tovább növelte az átviteli hatékonyságot, mivel csökkentette a protokoll overhead-et.

Az error handling (hibakezelés) is továbbfejlődött. A PCI-X robusztusabb hibajelzési mechanizmusokat vezetett be, amelyek lehetővé tették a rendszer számára, hogy jobban felismerje és kezelje az adatátviteli hibákat. Ez kritikus volt a szerver környezetekben, ahol az adatintegritás és a rendszer megbízhatósága elsődleges fontosságú.

Kompatibilitás: PCI-X kártyák PCI slotban és fordítva

A PCI-X buszrendszer egyik legnagyobb előnye és egyben stratégiai fontosságú jellemzője a visszafelé és előre kompatibilitás a hagyományos PCI-vel. Ez a funkció kulcsfontosságú volt a technológia elterjedésében, mivel lehetővé tette a gyártók és a felhasználók számára a fokozatos átállást anélkül, hogy azonnal lecseréljék az összes meglévő hardvert.

Nézzük meg részletesebben a kompatibilitás különböző forgatókönyveit:

PCI-X kártya hagyományos PCI slotban

Egy PCI-X kártya (pl. egy 64 bites, 133 MHz-es RAID vezérlő) behelyezhető egy hagyományos 64 bites PCI slotba. Ebben az esetben a kártya és a slot is a lassabb, PCI szabvány szerinti sebességen fog működni, azaz 66 MHz-en vagy 33 MHz-en, a slot képességeitől függően. A PCI-X kártya ilyenkor elveszíti a PCI-X által nyújtott sebességelőnyöket, de működőképes marad. Fontos megjegyezni, hogy egy 64 bites PCI-X kártya nem helyezhető be egy 32 bites PCI slotba a fizikai méretkülönbség miatt.

A PCI-X kártyák általában 3.3V-os jelzést használtak, és a 64 bites PCI slotok is támogatták ezt a feszültségszintet, így a fizikai és elektromos kompatibilitás általában adott volt. Azonban a teljesítmény szempontjából ez a konfiguráció nem ideális, mivel a kártya képességei nincsenek teljes mértékben kihasználva.

Hagyományos PCI kártya PCI-X slotban

Egy hagyományos 64 bites PCI kártya behelyezhető egy PCI-X slotba. Ebben az esetben a teljes PCI-X busz, amelyhez a kártya csatlakozik, a leglassabb PCI kártya sebességére fog visszatérni. Például, ha egy 64 bites, 33 MHz-es PCI kártyát helyezünk egy 133 MHz-es PCI-X slotba, az egész busz 33 MHz-en fog működni. Ez azt jelenti, hogy a buszra csatlakoztatott összes többi PCI-X kártya is a lassabb sebességen fog üzemelni, ami jelentősen rontja a rendszer általános I/O teljesítményét.

A PCI-X busz kompatibilitása kétélű fegyver: biztosítja a rugalmasságot, de a vegyes környezetekben jelentős teljesítménycsökkenést okozhat, ha nem minden eszköz PCI-X kompatibilis.

Ez a jelenség, az úgynevezett sebességvisszaesés, a párhuzamos buszarchitektúra velejárója. Mivel a busz egy megosztott erőforrás, a leglassabb elem határozza meg a busz teljes sebességét, hogy minden eszköz képes legyen kommunikálni. Ezért a PCI-X rendszerekben mindig azt javasolták, hogy csak PCI-X kártyákat használjunk a PCI-X slotokban, vagy legalábbis a PCI-X buszra csatlakoztatott összes kártya azonos sebességű legyen.

A 32 bites PCI kártyák nem helyezhetők be közvetlenül a 64 bites PCI-X slotokba, mivel a fizikai csatlakozó eltérő. A 64 bites slotok hosszabbak, és a 32 bites kártyák hiányzó csatlakozórésze nem illeszkedik a 64 bites slotba. Léteztek azonban olyan alaplapok, amelyek külön 32 bites PCI slotokat is kínáltak a 64 bites PCI-X slotok mellett, hogy támogassák a régebbi perifériákat.

Összességében a kompatibilitás kulcsfontosságú volt a PCI-X számára, de a teljesítmény optimalizálása érdekében a legjobb gyakorlat az volt, hogy homogén PCI-X környezetet alakítsunk ki, ahol minden eszköz és slot a legmagasabb támogatott PCI-X sebességen működik.

A PCI-X előnyei és hátrányai

A PCI-X buszrendszer bevezetése jelentős előrelépést jelentett a nagy teljesítményű I/O eszközök számára, de mint minden technológiának, voltak korlátai és hátrányai is, amelyek végül más megoldások felé terelték a fejlesztéseket.

Előnyei

1. Jelentősen megnövelt sávszélesség: A legfőbb előny a PCI-hez képest. A 133 MHz-es órajel és a 64 bites szélesség 1 GB/s feletti elméleti sávszélességet biztosított, ami kritikus volt a szerverek és munkaállomások igényeinek kielégítésére. A PCI-X 2.0 még tovább növelte ezt 2 GB/s és 4 GB/s fölé.
2. Nagyobb hatékonyság a split tranzakciók révén: A busz felszabadításának képessége, amíg a target előkészíti az adatokat, drámaian csökkentette a késleltetést és növelte a busz kihasználtságát. Ezáltal több eszköz párhuzamosan tudott hatékonyan működni.
3. Visszafelé kompatibilitás a PCI-vel: Ez lehetővé tette a gyártók és felhasználók számára a zökkenőmentes átállást. A meglévő PCI kártyák továbbra is használhatók voltak, bár csökkentett sebességgel, és a PCI-X kártyák is működtek régebbi PCI slotokban.
4. Robusztusabb hibakezelés: A továbbfejlesztett hibajelzési és kezelési mechanizmusok növelték a rendszer megbízhatóságát, ami létfontosságú volt a kritikus szerver alkalmazásokban.
5. Hot-plug támogatás: Egyes PCI-X implementációk támogatták a hot-plug funkciót, ami lehetővé tette a kártyák cseréjét a rendszer leállítása nélkül. Ez különösen hasznos volt szerver környezetben a karbantartás és a rendelkezésre állás szempontjából.
6. Széles körű elterjedtség a szerverpiacon: A PCI-X gyorsan iparági szabvánnyá vált a szerverekben és munkaállomásokban, ahol nagy sávszélességű I/O-ra volt szükség.

Hátrányai

1. Megosztott busz architektúra: Bár a split tranzakciók javítottak a helyzeten, a PCI-X továbbra is egy megosztott busz volt. Ez azt jelentette, hogy minden eszköz ugyanazon az útvonalon osztozott, és a sávszélesség továbbra is egy korlátos erőforrás volt, különösen sok eszköz esetén. Ez a skálázhatóság korlátjává vált.
2. Sebességvisszaesés a vegyes környezetben: Ahogy már említettük, egyetlen lassú PCI kártya is lelassíthatta az egész PCI-X buszt a legkisebb közös sebességre. Ez kompromisszumokat igényelt a rendszertervezésben.
3. Nehézségek a magasabb órajelekkel: A párhuzamos buszoknál a magasabb órajelek elérése technikai kihívásokat jelentett a jelintegritás és az elektromágneses interferencia (EMI) miatt. A 266 MHz-es és 533 MHz-es PCI-X 2.0 szabványok már különleges alaplap-tervezést és rövidebb buszvezetékeket igényeltek a stabilitás érdekében.
4. Nagy pin szám és bonyolult nyomtatott áramköri lapok: A 64 bites párhuzamos busz sok vezetéket és csatlakozót igényelt, ami növelte az alaplapok bonyolultságát és gyártási költségeit.
5. Magasabb energiafogyasztás és hőtermelés: A párhuzamos adatátvitel magas frekvencián nagyobb energiafogyasztással és hőtermeléssel járt, ami további hűtési igényeket támasztott.
6. A PCI Express megjelenése: A PCI-X legnagyobb hátránya az volt, hogy a párhuzamos buszarchitektúra elérte a fizikai korlátait. A soros adatátviteli technológia, a PCI Express (PCIe), sokkal jobban skálázható és hatékonyabb megoldást kínált, ami végül felváltotta a PCI-X-et.

Összefoglalva, a PCI-X egy rendkívül sikeres és fontos átmeneti technológia volt, amely áthidalta a szakadékot a hagyományos PCI és a modern PCI Express között. Képes volt kielégíteni a szerverek növekvő I/O igényeit egy kritikus időszakban, de a párhuzamos buszok inherent korlátai miatt végül átadta helyét a sorosabb, skálázhatóbb alternatíváknak.

Alkalmazási területek: Hol találkoztunk PCI-X-szel?

A PCI-X buszrendszer elsősorban azokat a szegmenseket célozta meg, ahol a hagyományos PCI sávszélessége már szűk keresztmetszetet jelentett. Ennek megfelelően az alkalmazási területei jellemzően a nagy teljesítményű, adatintenzív környezetekre korlátozódtak.

Szerverek

A szerverek voltak a PCI-X elsődleges felhasználási területe. Egy tipikus szerver számos nagy sávszélességű perifériát tartalmaz, amelyek együttesen hatalmas adatforgalmat generálnak. A PCI-X tökéletes megoldást kínált ezekre az igényekre:

• Hálózati adapterek: A gigabites Ethernet és később a 10 gigabites Ethernet kártyák a PCI-X buszt igényelték a teljes sávszélességük kihasználásához. Egy 10 Gigabit Ethernet adapter önmagában is képes volt meghaladni a PCI busz maximális sávszélességét, így a PCI-X elengedhetetlen volt.
• RAID vezérlők: A nagy teljesítményű RAID (Redundant Array of Independent Disks) vezérlők, amelyek több merevlemezről párhuzamosan olvasnak és írnak adatokat, szintén profitáltak a PCI-X megnövelt sávszélességéből. Ezek a vezérlők kritikusak voltak a szerverek adatátviteli sebességének és megbízhatóságának biztosításában.
• Fibre Channel host busz adapterek (HBA-k): A Storage Area Network (SAN) rendszerekhez csatlakozó Fibre Channel HBA-k szintén nagy sávszélességű I/O-t igényeltek. A PCI-X lehetővé tette számukra a több Gbps-os adatátviteli sebességek elérését, ami elengedhetetlen volt a gyors adatbázis-hozzáféréshez és a virtualizált környezetekhez.
• SCSI vezérlők: Bár a Fibre Channel egyre népszerűbbé vált, a nagy teljesítményű Ultra320 SCSI vezérlők is a PCI-X buszt használták ki, hogy maximális átviteli sebességet biztosítsanak a csatlakoztatott SCSI eszközök számára.

Munkaállomások

Nagy teljesítményű munkaállomásokban, különösen azokban, amelyeket videószerkesztésre, CAD tervezésre, tudományos szimulációkra vagy más adatintenzív feladatokra használtak, szintén megjelent a PCI-X. Bár kevésbé volt elterjedt, mint a szerverekben, bizonyos speciális kártyák, például professzionális videó rögzítő kártyák vagy nagy teljesítményű tudományos adatgyűjtő eszközök, igényelték a PCI-X sávszélességét.

Beágyazott és ipari rendszerek

Bizonyos beágyazott rendszerekben és ipari alkalmazásokban, ahol nagy adatátviteli sebességre és megbízhatóságra volt szükség, szintén alkalmazták a PCI-X-et. Ilyenek lehettek például a valós idejű adatgyűjtő rendszerek, orvosi képalkotó berendezések vagy telekommunikációs infrastruktúra elemei.

A PCI-X busz a szerveripar húzóereje volt, lehetővé téve a gigabites hálózatok, a gyors RAID rendszerek és a SAN infrastruktúrák fejlődését egy olyan időszakban, amikor a hagyományos PCI már nem volt elegendő.

A PCI-X élettartama viszonylag rövid volt, de rendkívül intenzív. Gyorsan elterjedt a fent említett alkalmazási területeken, és kulcsfontosságú szerepet játszott a modern adatközpontok és nagyvállalati infrastruktúrák kialakításában. Mielőtt a PCI Express végleg átvette volna a helyét, a PCI-X jelentette a csúcstechnológiát a párhuzamos I/O buszok terén.

A PCI-X evolúciója: PCI-X 2.0 és tovább

A PCI-X buszrendszer nem állt meg az eredeti 133 MHz-es specifikációnál. A piaci igények és a technológiai fejlődés hatására továbbfejlesztették, ami a PCI-X 2.0 szabvány megjelenéséhez vezetett. Ez a verzió célja az volt, hogy még nagyobb sávszélességet és további funkciókat biztosítson, kiterjesztve a párhuzamos buszok élettartamát, mielőtt a soros technológia, a PCI Express, teljesen átvenné a dominanciát.

A PCI-X 2.0 főbb fejlesztései a következők voltak:

1. Megnövelt órajel-sebesség:
   • 266 MHz: Ez a sebesség 2.1 GB/s elméleti sávszélességet biztosított egy 64 bites buszon.
   • 533 MHz: A leggyorsabb PCI-X specifikáció, amely elméletileg 4.3 GB/s sávszélességet kínált egy 64 bites buszon. Ez a sebesség már megközelítette a korai PCI Express x8-as sávszélességét.
2. Forrás-szinkronizált (Source-Synchronous) jelzés: A magasabb órajelek eléréséhez a PCI-X 2.0 bevezette a forrás-szinkronizált jelzést a hagyományos él-triggerelt (edge-triggered) jelzés helyett. Ez a technika javította a jelintegritást és csökkentette a jelzaj érzékenységét, ami kritikus volt a 266 MHz-es és 533 MHz-es sebességeknél.
3. ECC (Error Correcting Code) támogatás: A PCI-X 2.0 opcionálisan támogatta az ECC-t az adatok integritásának további biztosítására. Ez különösen fontos volt a kritikus szerver alkalmazásokban, ahol az adatkorrupció elfogadhatatlan.
4. Alacsony feszültségű jelzés (1.5V): A magasabb órajeleken történő stabil működés és az energiafogyasztás csökkentése érdekében a PCI-X 2.0 bevezette az 1.5V-os jelzési opciót, bár a 3.3V-os kompatibilitás megmaradt.

A PCI-X 2.0 célja az volt, hogy meghosszabbítsa a párhuzamos buszrendszerek élettartamát a legigényesebb szerver környezetekben. Azonban a fizikai korlátok továbbra is fennálltak. A 266 MHz-es és 533 MHz-es buszok rendkívül érzékenyek voltak a jelintegritási problémákra, ami megkövetelte a nagyon rövid buszvezetéket és a gondos alaplap-tervezést. Ez korlátozta a slotok számát és az alaplapok rugalmasságát.

A PCI-X 2.0 kártyák és slotok fizikai kialakításukban megegyeztek a korábbi PCI-X verziókkal, biztosítva a visszafelé kompatibilitást. Egy PCI-X 2.0 kártya működött egy régebbi PCI-X slotban (133 MHz-en), és egy 133 MHz-es PCI-X kártya is működött egy 2.0 slotban (133 MHz-en, nem 266/533 MHz-en, ahogy a leglassabb eszköz határozta meg a busz sebességét).

A PCI-X 2.0 a párhuzamos busztechnológia utolsó nagy erőfeszítése volt, hogy lépést tartson a növekvő adatátviteli igényekkel, de a soros PCI Express már a küszöbön állt, hogy új korszakot nyisson az I/O buszok történetében.

Annak ellenére, hogy a PCI-X 2.0 jelentős technológiai bravúr volt, a piaci dominanciáját rövid időn belül felváltotta a PCI Express (PCIe). A PCIe alapvetően más megközelítést alkalmazott: a párhuzamos, megosztott busz helyett soros, pont-pont kapcsolatokat használt. Ez a felépítés sokkal jobban skálázható volt, kevésbé volt érzékeny a jelintegritási problémákra, és nagyobb sávszélességet kínált, miközben kevesebb pinnel és egyszerűbb alaplap-tervezéssel járt.

A PCI-X 2.0 tehát a párhuzamos busztechnológia csúcsát és egyben határát is jelentette. Megmutatta, hogy meddig lehet fejleszteni egy megosztott párhuzamos buszt, de egyben rávilágított arra is, hogy a jövő a soros adatátvitelé.

Átmenet a PCI Expressre: A PCI-X vége

A PCI-X buszrendszer, bár rendkívül sikeres volt a szerverek és nagy teljesítményű munkaállomások területén, elérte a párhuzamos buszarchitektúra fizikai és technológiai korlátait. A növekvő sebességigények és a jelintegritási problémák arra ösztönözték az iparágat, hogy egy alapjaiban új megoldást keressenek, ami végül a PCI Express (PCIe) megjelenéséhez vezetett.

A PCI Express (eredetileg 3GIO néven ismert) 2004-ben jelent meg, és gyökeresen eltért a PCI és PCI-X pár