早在2001年的春季IDF（Intel開發(fā)者論壇）上，Intel公司已經(jīng)宣布要用一種新的技術(shù)取代PCI總線和多種芯片的內(nèi)部連接，并稱之為第三代I/O總線技術(shù)（3rd Generation I/O，也就是3GIO）；到了2001年底，包括Intel、AMD、DELL、IBM等20多家業(yè)界主導(dǎo)公司加入了PCI-SIG（PCI特殊興趣小組）并開始起草3GIO規(guī)范的草案；2002年草案完成，并把3GIO正式命名為PCI Express。而在春季IDF 2003上，Intel公布了PCI Express的產(chǎn)品開發(fā)計劃。目前PCI Express技術(shù)的915系列主板產(chǎn)品和不少顯卡都已經(jīng)能在市面上買到了，那PCI EXPRESS的技術(shù)特點究竟是什么呢？ PCI Express技術(shù)要點 從并行到串行的轉(zhuǎn)變 與傳統(tǒng)PCI以及更早期的計算機總線的共享并行架構(gòu)相比，PCI Express采用設(shè)備間的點對點串行連接（serial interface）。如此一來即允許每個設(shè)備都有自己的專用連接，是獨占的，并不需要向整個總線請求帶寬，同時利用串行的連接特點將能輕松將數(shù)據(jù)傳輸速度提到一個很高的頻率，達到遠超出PCI總線的傳輸速率。單個基本的PCI Express連接是一種單雙單工連接，一個單獨的基本的PCI Express串行連接就是兩個獨立的通過不同的低電壓對驅(qū)動信號實現(xiàn)的連接，一個接受對和一個發(fā)送對（共四組線路）。一個微分信號在兩個接口之間有電壓差來傳遞。 第一代的PCI Express連接將提供2.5Gbit/s的單向單線連接傳輸速率。相對于傳統(tǒng)PCI總線在單一時間周期內(nèi)只能實現(xiàn)單向傳輸，PCI Express的雙單工連接能提供更高的傳輸速率和質(zhì)量，它們之間的差異跟半雙工和全雙工類似。同時PCI Express串行連接使用了內(nèi)嵌時鐘技術(shù)（8b/10b編碼模式），時鐘信息直接寫入數(shù)據(jù)流中，這對比大多數(shù)并行總線要額外傳輸保持同步的時鐘信號來說更能節(jié)省傳輸?shù)耐ǖ篮吞岣邆鬏斝? 與Serial ATA類似，串行連接能大大減少電纜間的信號干擾和電磁干擾，由于傳輸線條數(shù)有所減少，更能節(jié)省空間和連接更遠的距離（單位時間內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流比并行總線中獨立時鐘信號的數(shù)據(jù)流更能傳送更遠的距離）。當(dāng)然，一個PCI Express連接可以由多個“通道”組成，每個通道包括前面所提的單雙工連接（兩對線路）。 　　 在設(shè)備和芯片之間的連接就能實現(xiàn)串行的多通道連接，每個通道相互獨立。一個PCI Express連接可以被配置成x1，x2，x4，x8，x12，x16和x32的數(shù)據(jù)帶寬。x1的通道能實現(xiàn)單向312.5MB/秒（2.5Gbit/s ＊ 1 / 8位）的傳輸速率，同理x32通道連接就能提供10GB/秒的速率，但考慮使用8b/10b編碼實際上有20%左右的消耗，實際的傳輸速率大概是8GB/秒（x32單向）。 分層分包協(xié)議 PCI Express包含3個協(xié)議層：事物層（Transaction）、數(shù)據(jù)鏈路層（Data Link）和物理層（Physical），當(dāng)數(shù)據(jù)在設(shè)備間傳輸時，每個設(shè)備都會被看成一個協(xié)議棧（protocol stack）。 數(shù)據(jù)傳輸過程　　 在發(fā)送端，數(shù)據(jù)先在事務(wù)層被分成數(shù)據(jù)包，然后繼續(xù)到下一層數(shù)據(jù)連接層和物理層，每一層都將在原有的數(shù)據(jù)上加入新的頭信息或尾部信息，最后通過物理連接傳輸?shù)浇邮芏嗽O(shè)備的協(xié)議棧中；再接受端經(jīng)過相反次序通過協(xié)議棧將在發(fā)送端的分包還原出來。 　　 在三層中都各司其職，其中物理層負責(zé)組裝和分解處理層數(shù)據(jù)，同時掌握連接結(jié)構(gòu)以及信號的控制，保證數(shù)據(jù)能實現(xiàn)端到端的通信，使合法的數(shù)據(jù)從發(fā)送端傳輸?shù)秸麄€PCI Express架構(gòu)。順利達到接受端。而數(shù)據(jù)連接層則保證連接完整無缺地從一端傳輸?shù)搅硪欢?，采用了Ack/Nack協(xié)議技術(shù)，能檢測錯誤并進行修正。 數(shù)據(jù)包處理和插槽 　　 PCI Express數(shù)據(jù)包處理包含4種基本的處理類型：內(nèi)存事務(wù)處理、I/O事務(wù)處理、配置事務(wù)處理和信息處理。 PCI Express數(shù)據(jù)處理　　 采用基本的流控制來保證接受端設(shè)備有足夠的緩沖資源接受來自發(fā)送端的數(shù)據(jù)（包括數(shù)據(jù)的容量和類型）。PCI Express的接口根據(jù)總線位寬不同而有所差異，包括x1、x4、x8以及x16（x2模式將用于內(nèi)部接口而非插槽模式）目前的PCI接口將保留（就如當(dāng)初PCI代替ISA時也在主板上留下ISA槽一樣）。較短的PCI Express卡可以插入較長的的PCI Express插槽中使用（也就是說低位寬的能插入高位寬的插槽使用）。 可升級插槽設(shè)計 同時PCI Express卡能夠支持熱拔插以及熱交換特性，支持的三種電壓分別為+3.3V、3.3Vaux以及+12V。考慮到現(xiàn)在顯卡功耗的日益上漲，PCI Express而后在規(guī)范中改善了直接從插槽中取電的功率限制，16x的最大提供功率達到了70W，比AGP8X接口有了很大的提高。基本可以滿足未來中高端顯卡的需求。這一點可以從AGP、PCI Express兩個不同版本的6600GT上就能明顯地看到，后者并不需要外接電源。 PCI Express支持的電壓 PCI Express虛擬通道及通信量等級.此外，PCI Express也支持每個連接的虛擬多通道。在一個小連接上可以存在最大8個獨立控制的通訊。每個通訊都可以根據(jù)數(shù)據(jù)包的通信量等級（Traffic Class，TC）性質(zhì)得到不同的處理。對于在PCI Express中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包而言，在每一個轉(zhuǎn)換或連接終端，都要查驗TC信息，并據(jù)此進行適當(dāng)?shù)奶幚?。在?shù)據(jù)包頭部的TC描述符由3個bit組成，可以表示不同的TC等級。這和我們在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中看到的QOS實際上起到一個作用，就是保證那些需要實時處理的數(shù)據(jù)擁有較高的傳輸優(yōu)先權(quán)，避免數(shù)據(jù)傳輸延遲。 PCI Express現(xiàn)有應(yīng)用除了顯卡外，千兆以太網(wǎng)卡，電視卡，視頻編輯卡等，都已經(jīng)出現(xiàn).