PCIe (PCI Express) 是一种差分信号对的高速外设总线。目前具有五代 (Gen 1 ~ Gen 5) 、4种总线宽度 (x1, x4, x8, x16) 。
例如， PCIe Gen 2 x4 具有 4 对 TX 差分线和 4 对 RX 差分线，每对差分线的频率为 5GHz (提供 5Gb/s 的传输速率) ，则其理论带宽为 5Gb/s × 4 × （1-20%) = 16 Gb/s = 2 GB/s ，其中 20% 是由于底层协议的编码而引起的带宽浪费率 (该编码用于时钟恢复) 。
表 : PCIe 代、总线宽度和速率的关系
| 代 | PCIe Gen 1 | PCIe Gen 2 | PCIe Gen 3 |
|---|---|---|---|
| 差分信号频率 | 2.5 GHz | 5 GHz | 8 GHz |
| 编码方案 | 8b/10b | 8b/10b | 128b/130b |
| 编码引起的带宽浪费率 (%) | 20 % | 20 % | 1.5 % |
| 理论带宽 (x1) | 0.25 GB/s | 0.5 GB/s | 0.984 GB/s |
| 理论带宽 (x4) | 1 GB/s | 2 GB/s | 3.93 GB/s |
| 理论带宽 (x8) | 2 GB/s | 4 GB/s | 7.87 GB/s |
| 理论带宽 (x16) | 4 GB/s | 8 GB/s | 15.7 GB/s |
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|---|
| 图 : 不同宽度的 PCIe 插槽 |
PCIe 设备分为 RC 和 EP (endpoint) ，RC 设备也称为 PCIe-host ，例如计算机主板。 EP 设备也称为 PCIe-device ，例如显卡、FPGA开发板。 RC 和 EP 可以对插； RC 和 RC 之间、 EP 和 EP 之间则不能。
不同代的 RC 对 EP 具有双向兼容性，例如 PCIe Gen 2 的 RC 可以插 PCIe Gen 1 的 EP ，也可以插 PCIe Gen 3 的 EP 。通信速率取二者的最小值。
RC 插槽兼容比它窄的 EP ，例如 x16 的插槽兼容 x1, x4, x8, x16 的 EP 。通信速率取二者中的最小值。
但 RC 插槽不兼容比它宽的 EP ，例如 x1 的插槽就不能插入 x4 的 EP 。