PCI Express® 是业内第三代 I/O 技术。 第一代是 ISA，第二代是 PCI，第三代是 PCI Express。 PCI Express 技术得到了 PCI 特别兴趣组（PCI SIG）的认可。

如今迫切需要第三代 I/O 技术，因为基于 PCI 的共享并行总线信号技术逐渐达到其实际性能的极限；仅仅通过增加信号线路的数量越来越难以提高带宽了。 信号线路越多意味着越难管理时钟-数据歪斜，产生了复杂的 PCB 布线规则，使得很难用 FR 4（当前的铜 PCB）技术实现经济型设计。 并且，信号线路的增加还会提高功耗。 PCI Express 可以实现极高的单位管脚带宽，并且能够以经济的价格升级到铜信号技术的极限带宽 12 GHz。

PCI Express 被设计成通用串行 I/O 互联器件，能够用于多个市场部门，包括台式机、移动器件、服务器、存储器和嵌入式通信。 PCI Express 可以用作外设器件互联、芯片到芯片互联和到其它互联器件（如 1394b、USB2.0、InifiniBand™ 和以太网）的桥接。 它还能够用于图形芯片组中，用来提高图形带宽。

PCI Express 的主要特性

• 与当前的 PCI 软件模型兼容：无需改变当前的操作系统，同时还能保持原有的平台配置和器件驱动器接口。 能够轻松整合到未来系统中，可供业内广泛采用。
• 串行架构；管脚数较少的点到点连接（链路）：通过使用嵌入式时钟时序和差分信号可以消除并行总线架构的某些局限性。 嵌入式时钟减少了管脚数（无需独立的控制和时钟管脚），并且跟基于并行的技术相比，更易实现数据同步。 数据可以在连接器和电缆之间来回穿行，从而实现了灵活的系统划分。 串行技术实现了独特而又小巧的外形，削减了成本，简化了板设计和布线，并减轻了信号完整性问题。 点到点互联意味着同一条总线上不会有多个主机，从而避免了瓶颈的产生。
• 带宽可升级性与频率和/或互联宽度：通过拓宽通道可以提高每条链路的带宽，以便满足应用要求，如台式机内更宽的图形端口和服务器平台内的多个总线桥接（PCI Express 到 PCI-X、千兆位级以太网或 InfiniBand）。 指标规定接口宽度为 x1、x2、x4、x8、x12、x16 或 x32 通道。
• 嵌入式时钟或时钟数据恢复（CDR）：降低了管脚数，实现了出色的频率可升级性和源同步时钟，并简化了数据同步。
• 分层架构：该架构由软件层、交易层、数据链路层和物理层组成。 分层实现了可升级性、模块化和设计重用。
• 分组协议：时间复用对电路交换。 不同于只能实现一个双向通信的电路交换，它一次能够实现多个双向通信。 有了分组协议就不会发生带宽浪费的情况。
• 高级特性：积极的功耗管理、QoS、isochrony、热插拔和 RAS。