PCI Express 2.0

其中第一代的PCI Express 1.0標誌於2002年正式發佈，它採用高速串行工作原理，接口傳輸速率達到2.5GHz，而PCI Express 2.0則在1.0版本基礎上更進了一步，將接口速率提升到了5GHz，傳輸性能也翻了一番。新一代芯片組產品均可支持PCI Express 2.0總線技術，X1模式的擴展口帶寬總和可達到1GB/s，X16圖形接口更可以達到16GB/s的驚人帶寬值。

PCI Express 2.0的基礎技術沿襲了上一代1.0版本的技術，即都採用高速串行總線技術，依靠高頻率來獲得高性能，因此PCI Express也一度被人們稱為“串行PCI”。由於串行傳輸抗干擾能力很強，容易達到較高的頻率，再加上差分信號技術的輔助，PCI Express更容易達到較高的傳輸頻率，其中PCI Express 1.0總線頻率為2.5GHz，2.0版進一步提升到了5GHz。PCI Express採用全雙工運作模式，基本的PCI Express擁有4根傳輸線路，其中2線用於數據發送，2線用於數據接收，發送數據和接收數據可以同步進行，相比之下，並行體系的PCI總線在一個時鐘週期內只能做單向數據傳輸，效率只有PCI Express的1/2，加之PCI Express採用8b/10b編碼的內嵌時鐘技術，時鐘信息被直接寫入數據流中，這比PCI總線更能有效地節省傳輸通道，提高傳輸效率。另外，PCI Express沒有沿用傳統地共享式結構，它採用點對點工作模式（Peer to Peer，也被簡稱為P2P），每個PCI設備都有自己的專用傳輸線路，這樣就無需向整條總線申請帶寬，可避免多個設備爭搶帶寬的問題，而在共享結構的PCI系統中卻經常會發生多個設備爭搶帶寬的情況。

由於傳輸頻率提高了一倍，PCI Express 2.0也就擁有了翻倍的效能，如一條X16圖形插槽可提供高達16GB/s的傳輸性能，可以很好地滿足高階圖形卡、協處理器加速卡等數據密集設備地需要。而除速度方面的提升以外，PCI Express 2.0也帶來了一些新的技術特性，例如PCI Express 2.0新增動態連接功能，系統可以根據需要動態、連續地調整總線的速度，達到降低功耗的目的，這一功能對於節電至上的移動設備來説尤其有用。而如果傳輸負載增加，軟件可以及時調整PCI Express 2.0的配置，使其工作在較高的頻率上，以保證系統性能不會遭受影響。其次，PCI Express 2.0規範具有訪問控制功能，在點對點的數據傳輸中，軟件可以對互連的包路由進行控制，防止黑客通過欺騙或數據重新路由的手段來竊取數據。

PCI Express 2.0保持對現行1.0/1.1規範的兼容，舊的PCI Express擴展卡依然可以在PCI Express 2.0規範的系統中正常運行。同樣，PCI Express 2.0擴展設備也可以工作在1.0的體統中，只不過此時設備必須工作在1.0兼容模式下。

PCI Express 2.0已經正式開始進入實用階段，AMD的Radeon HD 3800系列和NVIDIA的GeForce 9系列顯示卡都採用PCI Express 2.0接口技術，新一代芯片組也都全部支持PCI Express 2.0，在未來一年內即可完成更新換代。PCI Express 2.0的引入將給計算機的圖形性能帶來積極的影響。首先，多GPU平台將從高帶寬中受益，現行芯片組還無法提供足夠多的PCI Express通道，在多GPU平台中，顯示卡不得不工作在X8甚至X4模式下，總線帶寬稱為瓶頸，遷移到2.0之後，X8模式可以提供8GB/s帶寬，X4模式也能夠提供4GB/s，可以很好地解決多GPU平台總線帶寬不夠充分的問題。其次，整合圖形也將從PCI Express 2.0中受益，PCI Express 2.0可以提供足夠快的通道，集成圖形處理器可以獲得更充裕的內存資源，這對於提升圖形效能非常有幫助。而在服務器領域，串行SAS磁盤接口的速率將提升到6Gbps，萬兆以太網、光線信道等高速傳輸鏈路對於總線的要求都非常高，PCI Express 2.0的及時出台顯然是非常必要的。

在完成PCI Express 2.0標準制定之後，負責PCI Express總線標準的PCI-SIG組織開始進行新的工作，它們正在制定線纜版的PCI Express標準，這種快速的PCI Express線纜可以用於連接不同機架中的服務器，將多部服務器連成一個有機整體。另外，PCI-SIG在I/O虛擬化方面的工作也在持續進行，這項技術將有效地提升虛擬機對硬件資源地管理。除了這兩者之外，着眼於未來的PCI Express 3.0規範也提上了日程，我們已知PCI Express 3.0將工作在8GHz頻率上，取消了傳統的8b/10b編碼，它將引入包括信號強化（enhanced signaling）、數據完整性（data integrity）、傳輸接收均衡、PLL改善、時脈數據恢復和通用擴展等多項技術，最終規格預計將於2009年公佈，2010年左右進入實用化階段。

Express筆記本USB 2.0擴展卡(2口)（

筆記本USB 1394a擴展卡（已停產）

PCI Express 2.0的四大優點

PCI-E 2.0相對於1.0來説，名副其實的雙倍規格：

1、帶寬翻倍：將單通道PCI-EX1的帶寬提高到了500MB/s，也就是雙向1GB/s；

2、通道翻倍：顯卡接口標準升級到PCI-E X32，帶寬可達32GB/s；

3、插槽翻倍：芯片組/主板默認應該擁有兩條PCI-E X32插槽；

4、功率翻倍：PCI-E提供電力最高75W，2.0版可達200W以上。

PCI Express 3.0標準的基本規範已經完成，PCI Special Interest Group宣佈了最終版PCIe 3.0規範文本，新的規範依然向後兼容PCIe 2.0規格。新規範可以在所有計算機和外圍中應用，例如服務器，工作站，遊戲台式機和筆記本電腦。PCI-E 2.0只能提供5GT/s的最大數據率，而PCI-E 3.0的數據傳輸率達到8GT/s，大大提高了總線帶寬，Intel的Sandy Bridge處理器家族的服務器版本也將原生支持PCI-E 3.0。