PCIE简介
PCI-Express总线简介
pcie总线简述pcie总线是第三代i/o互连总线，pcie应用用在桌面电脑、通信平台、服务器、工作站、移动通信、嵌入式器件中。
是低价而大量的传输的解决方案。
pcie兼容pci总线，由于pcie的低潜伏期通信使得它拥有很高的带宽和总数较少的管脚数量。
pcie的主要特征：●可以传送多种数据信息格式。
●串行发送接收双通道，高带宽，速度快。
可灵活扩展。
●支持热插拔和热交换。
●低电源消耗，并有电源管理功能。
●支持QoS链路配置和公正策略。
●具有包和层协议架构。
●每个物理链接含有多种虚拟通道。
●兼容pci。
●多种保证数据完整性的机制。
●错误处理机制和调试简便性。
pcie的基本结构包括根组件（Root Complex）、交换器（Switch）和各种终端设备。
pcie总线一个拓扑结构例子如下：Root Complex（根组件）：root Complex为下层io设备连接到cpu提供路径。
endpoint（终端设备）：就是接收请求（request）或者发送应答（completer）的总线终端设备。
Swith（路由器）:为上游器件和下游器件通信选择路径，如下图。
一个基本的数据链路（Link）如下图：一个基本的pcie数据链路至少两对差分驱动信号如图：一对是接收，一对是发送。
如图是一条lane，每个数据链路（link）至少包含一个lane，为了线性增加link的带宽，link支持*N条lanes（N=1、2、4、8、12、16、32）。
例如单条lane支持的单向带宽是 2.5gb/s，那么一个数据链路单方向支持的最高带宽就80gb/s。
pcie总线规范包括以下各子层协议：pcie总线包括Transaction Layer（处理层）、Data Link Layer （数据链路层）、Physical Layer（物理层）。
pcie总线使用包来完成器件之间的通信。
这些数据包信息在Transaction Layer 和Data Link Layer中形成，即除了数据信息外，在不同的层中加入不同的开销，以方便管理，如下图。
pcie技术标准
pcie技术标准PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）是一种计算机总线技术标准，用于将外部设备与计算机主板连接起来。
它是一种高速、可扩展的接口，被广泛应用于现代计算机系统中。
PCIe技术标准是由PCI-SIG（PCI Special Interest Group）组织制定和管理的。
PCI-SIG是一个由业界领先的计算机硬件厂商组成的联盟，旨在推动计算机总线技术的发展和标准化。
PCIe接口采用了串行通信方式，相比于传统的并行接口，具有更高的传输速率和更低的延迟。
它通过在主板上增加一种名为PCIe插槽的物理接口，使外部设备能够与计算机进行连接。
每个PCIe插槽都可以插入一个PCIe卡，这些卡可以是显卡、网卡、声卡等各种类型的扩展卡。
PCIe技术标准定义了多种不同的接口规格，包括PCIe 1.0、PCIe 2.0、PCIe 3.0、PCIe 4.0和PCIe 5.0等版本。
每个版本都有不同的传输速率和带宽，随着技术的不断发展，PCIe接口的速度也在不断提高。
PCIe接口的传输速率以Gbps（Gigabits per second）为单位进行计量。
例如，PCIe 3.0接口的传输速率为8Gbps，而PCIe 4.0接口的传输速率则提升到了16Gbps。
这意味着PCIe 4.0接口的带宽是PCIe 3.0接口的两倍，可以在同样的时间内传输更多的数据。
PCIe接口还引入了一种名为“通道”的概念。
每个PCIe插槽都有一个或多个通道，每个通道都是一个独立的数据通路，可以同时传输数据。
通道的数量可以影响PCIe接口的总带宽。
例如，PCIe 3.0 x1接口有一个通道，而PCIe 3.0 x16接口则有16个通道，因此后者的带宽是前者的16倍。
PCIe技术标准还定义了一种名为“插槽配置”的功能，可以在不同的PCIe插槽之间进行数据传输和通信。
这种功能可以实现多个外部设备之间的协同工作，提高系统的整体性能和灵活性。
PCIe协议相关资料要点
PCIe协议相关资料要点PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）是一种计算机总线标准，用于连接计算机系统的外部设备。
它在现代计算机中广泛应用于图形卡、存储卡和扩展卡等设备的连接。
下面是PCIe协议的相关资料要点。
一、PCIe协议概述PCIe协议是一种高速串行通信协议，用于在计算机系统中传输数据。
它取代了传统的PCI总线，提供更高的带宽和更可靠的性能。
PCIe协议具有以下特点：1. 高速性能：PCIe协议支持多个通道和多个数据传输通路，并且每个通道都可以达到多Gbps的传输速度。
2. 点对点连接：PCIe协议采用点对点连接方式，每个设备都直接连接到主机，并且不会与其他设备共享带宽。
3. 热插拔支持：PCIe协议支持热插拔功能，可以在计算机运行时插入或拔出设备，而无需重新启动系统。
4. 多功率状态支持：PCIe协议支持多功率状态，可以有效地管理设备的能耗。
二、PCIe协议架构PCIe协议的架构包括物理层、数据链路层和传输层。
每个层级都有不同的功能和责任。
1. 物理层（Physical Layer）：物理层负责在发送和接收设备之间传输数据。
它定义了数据传输的电气特性、传输速度和功耗等参数。
2. 数据链路层（Data Link Layer）：数据链路层负责在发送和接收设备之间建立可靠的数据传输连接。
它通过发送和接收数据包来确保数据的完整性和可靠性。
3. 传输层（Transport Layer）：传输层负责数据的路由和传输。
它根据设备的地址和标识符来确定数据的发送和接收。
三、PCIe协议数据传输PCIe协议的数据传输分为读取和写入两种方式。
1. 读取（Read）：读取是指从PCIe设备读取数据到主机内存。
读取传输由主机启动，并且主机提供要读取的目标地址。
读取过程中，设备将数据传输到主机内存中的指定地址。
2. 写入（Write）：写入是指将数据从主机内存写入到PCIe设备。
pci名词解释
pci名词解释
（原创版）
目录
1.PCI 的定义与作用
2.PCI 的发展历程
3.PCI 的优点与应用领域
4.PCI 的未来发展趋势
正文
PCI，全称为 Peripheral Component Interconnect，中文名称为外围组件互联，是一种计算机硬件接口标准。
它主要用于连接主板上的中央处理器（CPU）和各种外部设备，如显卡、声卡、硬盘等。
通过 PCI 接口，这些外部设备可以与主板进行高速数据传输，从而实现计算机系统对这些设备的控制和管理。
PCI 的发展历程可以追溯到上世纪 90 年代初，当时由 Intel 公司推出，目的是替代旧的 ISA 和 EISA 接口标准，提供更高的数据传输速度和更多的扩展槽。
经过多年的发展，PCI 已经成为了计算机硬件领域中广泛应用的一种接口标准。
PCI 具有许多优点，例如传输速度快、兼容性强、扩展槽多等。
它支持多种数据传输模式，能够满足不同设备的需求。
同时，PCI 接口具有热插拔功能，用户可以在计算机运行过程中插入或拔出外部设备，提高了系统的灵活性和便捷性。
正因为这些优点，PCI 接口在计算机硬件领域得到了广泛的应用。
随着科技的不断发展，PCI 接口也在不断更新换代。
如今，PCI Express（PCIe）已经成为了主流的接口标准。
与传统的 PCI 接口相比，PCIe 具有更高的传输速度、更小的延迟和更高的带宽。
这使得 PCIe 在应对高性能外部设备，如显卡和固态硬盘时，具有更好的性能表现。
总之，PCI 作为计算机硬件领域的一种重要接口标准，其发展历程、优点以及应用领域都显示出它在计算机系统中的重要地位。
PCIe是什么？PCIe标准和PCIe布线规则总结概述
PCIe是什么？PCIe标准和PCIe布线规则总结概述PCI-Express(peripheral component interconnect express)是一种高速串行计算机扩展总线标准，它原来的名称为“3GIO”，是由英特尔在2001年提出的，旨在替代旧的PCI，PCI-X和AGP总线标准。
PCIe属于高速串行点对点双通道高带宽传输，所连接的设备分配独享通道带宽，不共享总线带宽，主要支持主动电源管理，错误报告，端对端的可靠性传输，热插拔以及服务质量(QOS)等功能。
PCIe交由PCI-SIG（PCI特殊兴趣组织）认证发布后才改名为“PCI-Express”，简称“PCI-E”。
它的主要优势就是数据传输速率高，目前最高的16X 2.0版本可达到10GB/s，而且还有相当大的发展潜力。
PCI Express也有多种规格，从PCI Express 1X到PCI Express 32X，能满足将来一定时间内出现的低速设备和高速设备的需求。
PCI-Express最新的接口是PCIe 3.0接口，其比特率为8GB/s，约为上一代产品带宽的两倍，并且包含发射器和接收器均衡、PLL改善以及时钟数据恢复等一系列重要的新功能，用以改善数据传输和数据保护性能。
INTEL、IBM、LSI、OCZ、三星(计划中)、SanDisk、STEC、SuperTalent和东芝(计划中)等，而针对海量的数据增长使得用户对规模更大、可扩展性更强的系统所应用，PCIe 3.0技术的加入最新的LSI MegaRAID控制器及HBA产品的出色性能，就可以实现更大的系统设计灵活性。
当然，主流主板都能能支持PCI Express 1.0 16X，也有部分较高端的主板支持PCI Express 2.016X。
PCIe标准PCI Express卡适合其物理尺寸或更大的插槽（使用×16作为最大的），但可能不适合更小的PCI Express插槽;例如，×16卡可能不适合×4或×8插槽。
PCIE接口介绍-修改
PCIe接口介绍PCIe接口简介PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）总线的诞生与PC(Personal Computer)的蓬勃发展密切相关，是由PCISIG (PCI Special Interest Group，主要是intel)推出的一种局部并行总线标准，主要应用于电脑和服务器的主板上（目前几乎所有的主板都有PCIe 的插槽），功能是连接外部设备（如显卡、存储、网卡、声卡、数据采集卡等）。
PCI总线规范最早在上世纪九十年代提出，属于单端并行信号的总线，目前已淘汰，被PCIe总线（在2001年发布，采用点对点串行连接）替代。
目前PCIe的主流应用是3.0，4.0还没正式推出，但标准已经制定的差不多了。
PCI总线使用并行总线结构，在同一条总线上的所有外部设备共享总线带宽，而PCIe总线使用了高速差分总线，并采用端到端的连接方式，因此在每一条PCIe链路中只能连接两个设备。
这使得PCIe与PCI总线采用的拓扑结构有所不同。
PCIe总线除了在连接方式上与PCI总线不同之外，还使用了一些在网络通信中使用的技术，如支持多种数据路由方式，基于多通路的数据传递方式，和基于报文的数据传送方式，并充分考虑了在数据传送中出现服务质量QoS (Quality of Service)问题。
每一个Lane上使用的总线频率与PCIe总线使用的版本相关。
不相同。
PCIe总线V1.x和V2.0规范在物理层中使用8/10b编码，即在PCIe链路上的10 bit中含有8 bit的有效数据；而V3.0规范使用128/130b编码方式，即在PCIe链路上的130 bit中含有128 bit的有效数据。
实际使用中，PCIe无法一直维持在峰值传输状态，因为编码方式、链路管理消耗、存储时间延迟等原因，一般只有50%～60%的效率。
PCIe接口原理连接方式PCIe链路使用“端到端的数据传送方式”，发送端和接收端中都含有TX(发送逻辑)和RX(接收逻辑)，其结构如图一。
pci和pcie的区别
pci和pcie的区别PCI和PCIe是两种常见的计算机总线接口标准，它们在数据传输速度、电气和机械规范以及用途等方面有所不同。
本文将详细介绍PCI和PCIe之间的区别。
一、基本概述1.1 PCI（Peripheral Component Interconnect）PCI是由英特尔于1993年推出的一种计算机扩展总线接口标准。
它通过将外部设备直接连接到计算机主板上来扩展计算机的功能。
1.2 PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）PCIe是一种新一代的计算机扩展总线接口标准，它是对PCI的改进和升级。
PCIe使用更快、更可靠的串行通信，提供了更高的数据传输速度和更低的延迟。
二、主要区别2.1 速度和带宽PCIe比PCI具有更高的速度和带宽。
PCIe的速度可以通过增加通道数量来扩展，目前最高可达到PCIe 4.0 x16，理论带宽可达到16GB/s。
而PCI则较为固定，最高速度只能达到133MB/s。
2.2 电气规范PCIe采用差分信号传输，具有更好的抗干扰性能和更长的通信距离。
相比之下，PCI通过并行传输，对信号的干扰较为敏感。
2.3 机械规范PCIe插槽通常比PCI插槽更短且更窄，这使得主板设计更加紧凑。
此外，PCIe插槽具有扩展性，可以适应不同长度和规格的扩展卡。
2.4 软件兼容性PCIe兼容PCI软件驱动，但PCIe卡无法在PCI插槽中使用。
PCIe 卡需要支持并安装正确的驱动程序，以确保与主板的兼容性。
2.5 应用领域由于其较高的速度和带宽，PCIe在高性能计算、数据中心、图形处理、存储等领域得到广泛应用。
而PCI则主要用于低速、低带宽的外设连接。
三、发展趋势随着计算机应用的快速发展，对数据传输速度和带宽的需求也在不断增加。
因此，PCIe在新一代计算机和服务器中得到了广泛应用，逐渐取代了PCI。
当前，PCIe 4.0已基本成为主流标准，并且PCIe 5.0已经问世。
pci_pcie_cpci详解及区别
一、PCI：PCI，外设组件互连标准(Peripheral Component Interconnection)一种由英特尔（Intel）公司1991年推出的用于定义局部总线的标准。
此标准允许在计算机内安装多达10个遵从PCI标准的扩展卡。
最早提出的PCI总线工作在33MHz频率之下，传输带宽达到133MB/s(33MHz * 32bit/s)，基本上满足了当时处理器的发展需要。
随着对更高性能的要求，1993年又提出了64bit的PCI 总线，后来又提出把PCI 总线的频率提升到66MHz。
目前广泛采用的是32-bit、33MHz的PCI 总线，64bit的PCI插槽更多是应用于服务器产品。
从结构上看，PCI是在CPU和原来的系统总线之间插入的一级总线，具体由一个桥接电路实现对这一层的管理，并实现上下之间的接口以协调数据的传送。
管理器提供信号缓冲，能在高时钟频率下保持高性能，社和为显卡，声卡，网卡，MODEM等设备提供连接接口，工作频率为33MHz/66MHz。
PCI总线系统要求有一个PCI控制卡，它必须安装在一个PCI插槽内。
这种插槽是目前主板带有最多数量的插槽类型，在当前流行的台式机主板上，ATX结构的主板一般带有5～6个PCI插槽，而小一点的MATX主板也都带有2～3个PCI插槽。
根据实现方式不同，PCI控制器可以与CPU一次交换32位或64位数据，它允许智能PCI辅助适配器利用一种总线主控技术与CPU并行地执行任务。
PCI允许多路复用技术，即允许一个以上的电子信号同时存在于总线之上。
由于PCI 总线只有133MB/s的带宽，对声卡、网卡、视频卡等绝大多数输入/输出设备显得绰绰有余，但对性能日益强大的显卡则无法满足其需求。
Intel在2001年春季的IDF上，正式公布了旨在取代PCI总线的第三代I/O技术，该规范由Intel支持的AWG(Arapahoe Working Group)负责制定。
简述pcie,usb总线的基本功能
简述pcie,usb总线的基本功能PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）是一种高速串行总线，用于连接计算机内部的各种设备，如显卡、网卡、存储设备等。
其基本功能包括：1. 高速传输：PCIe采用串行传输方式，具有高速传输能力。
其传输速度通常以每秒几个GB的速度进行，可满足对大数据量的传输需求。
2. 多设备连接：PCIe支持多设备的连接，可以同时连接多个设备到计算机主板上。
这使得计算机可以同时支持多个外部设备的使用。
3. 热插拔：PCIe支持热插拔功能，即在计算机运行的过程中可以随时插入或拔出设备，而不会对计算机的正常运行造成影响。
这样可以方便地添加或更换设备。
4. 高带宽：PCIe提供了高带宽的传输通道，可以支持高分辨率视频、音频等大容量数据的传输需求。
这使得它成为连接高性能设备的理想选择。
USB（Universal Serial Bus）是一种通用的串行总线，用于连接计算机和外部设备。
其基本功能包括：1. 设备连接：USB支持多种设备的连接，如鼠标、键盘、打印机、摄像头等。
这使得计算机可以方便地连接和使用各种外部设备。
2. 热插拔：USB支持热插拔功能，可以在计算机运行的过程中随时插入或拔出设备。
这样可以方便地添加或更换设备，而不会对计算机的正常运行造成影响。
3. 供电功能：USB接口可以为连接的设备提供电力供应，使得设备不需要额外的电源适配器。
这方便了外部设备的使用和管理。
4. 低功耗：USB具有较低的功耗特性，可以有效延长设备的使用时间。
这使得它成为移动设备和便携设备常用的连接方式。
总的来说，PCIe和USB总线都具有高速传输、多设备连接、热插拔等基本功能，但PCIe更适用于高性能设备的连接，而USB更适用于通用外设的连接。
pcie显卡接口
pcie显卡接口PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）是一种计算机总线标准，用于连接外部设备和计算机的主板。
PCIe显卡接口就是一种用于连接显卡和主板之间的接口标准。
PCIe显卡接口是目前主流的显卡接口标准，取代了以前的AGP（Accelerated Graphics Port）和PCI（Peripheral Component Interconnect）接口。
与AGP和PCI接口相比，PCIe接口具有更高的带宽和更快的数据传输速度，能够更好地满足现代显卡的需求。
PCIe显卡接口采用串行数据传输技术，通过使用多条通道同时传输数据，实现了更高的带宽和速度。
其中，PCIe 1.0标准提供了每条通道数据传输速率2.5Gbit/s，PCIe 2.0标准提供了每条通道数据传输速率5Gbit/s，PCIe 3.0标准提供了每条通道数据传输速率8Gbit/s，PCIe 4.0标准提供了每条通道数据传输速率16Gbit/s，PCIe 5.0标准提供了每条通道数据传输速率32Gbit/s，并且可以通过使用更多的通道来进一步提高带宽和速度。
PCIe显卡接口还具有可插拔性和可扩展性的优势。
显卡可以通过插槽连接到主板上，方便用户进行更换或升级。
同时，PCIe接口还支持多个显卡同时工作，可以实现多显卡并行计算，提高图形处理性能。
除了显卡外，PCIe接口还可以连接其他外部设备，如网卡、声卡和硬盘控制器等。
因此，PCIe接口不仅用于连接显卡，还可以用于连接其他扩展卡，实现更多的功能扩展。
总的来说，PCIe显卡接口是一种快速、高效且可扩展的接口标准，能够满足现代计算机对于图形处理的需求。
它提供了很大的带宽和速度优势，并且具有可插拔性和可扩展性，方便用户进行升级和扩展。
随着技术的不断发展，PCIe接口的带宽和速度还将进一步提高，为用户带来更好的使用体验。
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PCI ExpressPCI Express ，简称PCI-E ，是电脑总线PCI 的一种，它沿用了现有的PCI 编程概念及通讯标准，但建基于更快的串行通信系统。
英特尔是该接口的主要支援者。
PCIe 仅应用于内部互连。
由于PCIe 是基于现有的PCI 系统，只需修改物理层而无须修改软件就可将现有PCI 系统转换为PCIe 。
PCIe 拥有更快的速率，以取代几乎全部现有的内部总线（包括AGP 和PCI ）。
英特尔希望将来能用一个PCIe 控制器和所有外部设备交流，取代现有的南桥／北桥方案。
除了这些，PCIe 设备能够支援热拔插以及热交换特性，支援的三种电压分别为+3.3V 、3.3Vaux 以及+12V 。
考虑到现在显卡功耗的日益增加，PCIe 而后在规范中改善了直接从插槽中取电的功率限制，16x 的最大提供功率达到了75W ，比AGP 8X 接口有了很大的提升。
基本可以满足当时(2004年)中高阶显卡的需求。
这一点可以从AGP 、PCIe 两个不同版本的6600GT 显卡上就能明显地看到，后者并不需要外接电源。
PCIe 只是南桥的扩展总线，它与操作系统无关，所以也保证了它与原有PCI 的兼容性，也就是说在很长一段时间内在主板上PCIe 接口将和PCI 接口共存，这也给用户的升级带来了方便。
由此可见，PCIe 最大的意义在于它的通用性，不仅可以让它用于南桥和其他设备的连接，也可以延伸到芯片组间的连接，甚至也可以用于连接图形芯片，这样，整个I/O 系统重新统一起来，将更进一步简化计算机系统，增加计算机的可移植性和模块化。
历史在2001年的春季英特尔开发者论坛（IDF ）上Intel 公布了取代PCI 总线的第三代I/O 技术，被称为“3GIO ”。
该总线的规范由Intel 支持的AWG （Arapahoe Work Group ）负责制定。
2002年4月17日，AWG 正式宣布3GIO 1.0规范草稿制定完毕，移交PCI 特殊兴趣组织（PCI-SIG ）进行审核，2002年7月23日经过审核后正式公布，改名为“PCI Express ”，并根据开发蓝图2006年正式推出Spec2.0（2.0规范）。
[2]版本 资料传输带宽 单向单通道带宽 双向16通道带宽 原始传输率 供电发表日期1.0 2Gb/s 250MB/s 8GB/s2.5GT/s 2002年7月22日1.0a 2Gb/s 250MB/s 8GB/s2.5GT/s 2003年4月15日1.1 2Gb/s 250MB/s 8GB/s2.5GT/s 77W2005年3月28日2.0 4Gb/s 500MB/s 16GB/s 5.0GT/s 225W2006年12月20日 2.1 4Gb/s 500MB/s 16GB/s 5.0GT/s 2009年3月4日3.0 8Gb/s1GB/s32GB/s8.0GT/s2010年11月10[编辑] PCI Express与其他传输规格比较PCI Express x16 插槽PCI Express x1 插槽PCIe的规范主要是为了提升电脑内部所有总线的速度，因此带宽有多种不同规格标准，其中PCIe x16是专为显卡所设计的部分。
AGP的资料传输效率最高为2.1GB／s，不过对上PCIe x16的8GB／s，很明显的就分出胜负，但8GB／s只有指资料传输的理想值，并不是使用PCIe接口的显卡，就能够有突飞猛进的效能表现，实际的测试数据上并不会有这么大的差异存在。
[3][4]传输通道数脚Pin总数主接口区Pin数总长度主接口区长度x1 36 14 25 mm 7.65 mmx4 64 42 39 mm 21.65 mmx8 98 76 56 mm 38.65 mmx16 164 142 89 mm 71.65 mm规格总线宽度工作时脉资料速率PCI 2.3 32 位元33/66 MHz 133/266 MB/sPCI-X 1.0 64 位元66/100/133 MHz 533/800/1066 MB/sPCI-X 2.0（DDR）64 位元133 MHz 2.1 GB/sPCI-X 2.0（QDR）64 位元133 MHz 4.2 GB/sAGP 2X 32 位元66 MHz *2=532 MB/sAGP 4X 32 位元66 MHz *4=1.0 GB/sAGP 8X 32 位元66 MHz *8=2.1 GB/sPCI-E 1.0 X1 1 位元 2.5 GHz 500 MB/s（双工，文稿数据）PCI-E 1.0 X2 2 位元 2.5 GHz 1 GB/s（双工）PCI-E 1.0 X4 4 位元 2.5 GHz 2 GB/s（双工）PCI-E 1.0 X8 8 位元 2.5 GHz 4 GB/s（双工）PCI-E 1.0 X16 16 位元 2.5 GHz 8 GB/s（双工）计算公式：PCI-E串行总线带宽(MB/s) = 串行总线时钟频率(MHz) * 串行总线位宽(bit/8 = B) * 串行总线管线 * 编码方式 * 每时钟传输几组数据(cycle) 例：双工PCI-E 1.0 X1 带宽=2500*1/8*1*8/10*1*2=500 MB/sPCI Express 1.0 总线频率 2500 MHz，这是在 100 MHz 的基准频率通过锁相环振荡器(Phase Lock Loop，PLL)达到的。
PCI-E 2.0 总线频率从2.5GHz提高到5GHz，3.0则提高到8GHz，编码方式变成128/130。
PCI Express的硬件协议PCIe的连接是建立在一个双向的序列的（1-bit）点对点连接基础之上，这称之为“传输通道”。
与PCI 连接形成鲜明对比的是PCI是基于总线控制，所有设备共同分享的单向32位并行总线。
PCIe是一个多层协议，由一个对话层，一个数据交换层和一个物理层构成。
物理层又可进一步分为逻辑子层和电气子层。
逻辑子层又可分为物理代码子层（PCS）和介质接入控制子层（MAC）。
物理层各式不同的PCI Express插槽（由上而下：x4, x16, x1，与 x16），相较于传统的32-bit PCI插槽（最下方），取自于DFI的LanParty nF4 Ultra-D机板于使用电力方面，每组流水线使用两个单向的低电压差分信号（LVDS）合计达到2.5兆波特。
传送及接收不同数据会使用不同的传输通道，每一通道可运作四项资料。
两个PCIe 设备之间的连接成为“链接”，这形成了1组或更多的传输通道。
各个设备最少支援1传输通道（x1）的链接。
也可以有2，4，8，16，32个通道的链接。
这可以更好的提供双向兼容性。
（x2模式将用于内部接口而非插槽模式）PCIe卡能使用在至少与之传输通道相当的插槽上（例如x1接口的卡也能工作在x4或x16的插槽上）。
一个支援较多传输通道的插槽可以建立较少的传输通道（例如8个通道的插槽能支援1个通道）。
PCIe 设备之间的链接将使用两设备中较少通道数的作为标准。
一个支援较多通道的设备不能在支援较少通道的插槽上正常工作，例如x4接口的卡不能在x1的插槽上正常工作（插不入），但它能在x4的插槽上只建立1个传输通道（x1）。
PCIe卡能在同一数据传输通道内传输包括中断在内的全部控制信息。
这也方便了与PCI的兼容。
多传输通道上的数据传输采取交叉存取，这意味着连续字节交叉存取在不同的通道上。
这一特性被称之为“数据条纹”，需要非常复杂的硬件支援连续数据的同步存取，也对链接的数据吞吐量要求极高。
由于数据填充的需求，数据交叉存取不需要缩小数据包。
与其它高速数传输协议一样，时钟信息必须嵌入信号中。
在物理层上，PCIe采用常见的8B/10B代码方式来确保连续的1和0字符串长度符合标准，这样保证接收端不会误读。
编码方案用10位编码比特代替8个未编码比特来传输数据，占用20%的总带宽。
到了PCIe 3.0，采用128B/130B代码方式，仅占用1.538%的总带宽。
有些协议（如SONET）使用另外的编码结构如“不规则”在数据流中嵌入时钟信息。
PCIe的特性也定义了一种“不规则化”的运算方法，但这种方法与SONET完全不同，它的方法主要用来避免数据传输过程中的数据重复而出现数据散射。
第一代PCIe采用2.5兆位单信号传输率，PCI-SIG计划在未来版本中增强到5~10兆位。
数据链接层数据链接层采用按序的交换层信息包（Transaction Layer Packets,TLPs），是由交换层生成，按32位循环冗余校验码（CRC，本文中用LCRC）进行数据保护，采用著名的协议（Ack and Nak signaling）的信息包。
TLPs能通过LCRC校验和连续性校验的称为Ack（命令正确应答）；没有通过校验的称为Nak（没有应答）。
没有应答的TLPs或者等待逾时的TLPs会被重新传输。
这些内容存储在数据链接层的缓存内。
这样可以确保TLPs的传输不受电子噪音干扰。
PCIe对于ACK有所规范，在收到TLP封包之后，在一定时间内必须回应ACK，也就是ACK延迟（ACK Latency）的等待时间。
因应ACK/NAK流程的需要，必须实作出重新播送缓冲器（Replay Buffer）。
Ack和Nak信号由低层的信息包传送，这些包被称为数据链接层信息包（Data Link Layer Packet,DLLP）。
DLLP也用来传送两个互连设备的交换层之间的流控制信息和实现电源管理功能。
交换层PCI Express采用分离交换（数据提交和应答在时间上分离），可保证传输通道在目标端设备等待发送回应信息传送其它数据信息。
它采用了可信性流控制。
这一模式下，一个设备广播它可接收缓存的初始可信信号量。
链接另一方的设备会在发送数据时统计每一发送的TLP所占用的可信信号量，直至达到接收端初始可信信号最高值。
接收端在处理完毕缓存中的TLP后，它会回送发送端一个比初始值更大的可信信号量。
可信信号统计是定制的标准计数器，这一算法的优势，相对于其他算法，如握手传输协议等，在于可信信号的回传反应时间不会影响系统性能，因为如果双方设备的缓存足够大的话，是不会出现达到可信信号最高值的情况，这样发送数据不会停顿。
第一代PCIe标称可支援每传输通道单向每秒250兆字节的数据传输率。
这一数字是根据物理信号率2500兆波特除以编码率（10位／每字节）计算而得。
这意味着一个16通道（x16）的PCIe卡理论上可以达到单向250*16=4000兆字节／秒（3.7G字节／每秒）。
实际的传输率要根据数据有效载荷率，即依赖于数据的本身特性，这是由更高层（软件）应用程序和中间协议层决定。