目前PCIe总线规范,依然在迅猛发展,但并不是所有PCIe设备都支持这些在PCIe总线的最新规范中提及的概念。一般说来,PCIe总线规范提出的新的概念,最先在x86处理器系统的Chipset和Intel设计的PCIe设备中出现。

第II篇PCIExpress体系结构概述

虽然PCI总线取得了巨大的成功，但是随着处理器主频的不断提高，PCI总线提供的带宽愈发显得捉襟见肘。PCI总线也在不断地进行升级，其位宽和频率从最初的32位/33MHz扩展到64位/66MHz，而PCI-X总线更是将总线频率提高到533MHz，能够提供的最大理论带宽为4263MB。但是PCI总线仍无法解决其体系结构中存在的一些缺陷。PCI总线面临着一系列挑战，包括带宽、流量控制和数据传送质量等。

PCI总线的最高工作频率为66M，最大位宽为64b，从理论上讲，PCI总线可以提供的最大传输带宽为532MB。然而PCI总线作为一个共享总线，在其上的所有PCI设备必须要共享PCI总线的带宽。同时由于PCI总线的协议开销，导致PCI总线可以实际利用的数据带宽远小于其峰值带宽。

PCI总线采用提高总线位宽和频率的方法增加其传输带宽。但是这种方法从性能价格比的角度上看，并不是最优的。数据总线位宽的提高将直接影响芯片的生产成本，64位的PCI总线接口需要设计者使用更多的芯片引脚，从而导致64位的PCI总线接口芯片的价格远高于32位的PCI总线接口芯片。与32位PCI总线接口相比，设计者还需要使用更多的印制板层数来实现64位PCI总线接口。

而提高总线频率，除了给硬件工程师带来了一系列信号完整性的问题之外，更直接影响PCI总线的负载能力。一条33MHz的PCI总线最多可以驱动10个负载，而66Mhz的PCI总线最多只能驱动4个负载。因此片面提高PCI总线的频率和位宽，并不能有效地提高PCI总线的带宽。

除此之外PCI总线在设计之初并没有考虑服务质量的问题。有些实时数据采集卡，音频或者视频的多媒体应用需要PCI总线提供额定带宽，而PCI总线上的设备只能轮流使用PCI总线，当一个设备长期占用PCI总线时，将阻止其他PCI设备使用PCI总线，从而影响了PCI总线的传送质量。

基于以上几个原因，PCI总线在某种程度上说并不能完全适应现代处理器系统的需要，而使用PCIe总线可以有效解决PCI总线存在的一些问题。首先PCIe总线可以提供更大的总线带宽，PCIeV3.0支持的最高总线频率为4GHz，远高于PCI-X总线提供的最高总线频率。

其次PCIe总线支持虚通路VC(VirtualChannel)技术，优先级不同的数据报文可以使用不同的虚通路，而每一路虚通路可以独立设置缓冲，从而相对合理地解决了数据传送过程中存在的服务质量问题。

PCIe总线由若干层次组成，包括事务层、数据链路层和物理层。PCIe总线使用数据报文进行数据传递，这些数据报文需要通过PCIe总线的这些层次。PCIe总线的这种数据传递方式与互联网使用TCP/IP协议进行数据传递有类似之处。

实际上在互联网中存在的许多概念也存在于PCIe总线中，如交换、路由和仲裁机制等，