相对于传统PCI总线在单一时间周期内只能实现单向传输，PCI Express的双单工连接能提供更高的传输速率和质量，它们之间的差异跟半双工和全双工类似。 PCI-E x2则主要用于内部的接口而非扩展插槽，即便是部分有提供该接口的主板，其PCI-E x2也基本是以M.2接口的形式出现，而非PCI-E插槽的形式。 PCI-E x16插槽全长89mm，拥有164根针脚，分为前后两组，位于前面较短的插槽有22根针脚，主要用于供电，后面一组较长的插槽142根，主要用于数据传输。
该配置允许总共375 W（1×75 W + 2×150 W），并且可能会通过PCI-SIG与PCI Express 4.0标准进行标准化。 8针PCI Express连接器可能与EPS12V连接器混淆，EPS12V连接器主要用于为SMP和多核系统供电。 PCI Express，简称PCI-E，官方简称PCIe，是计算机总线的一个重要分支，它沿用既有的PCI編程概念及信号标准，并且构建了更加高速的串行通信系統标准。
pciexpressx16: 应用与前景
第一代PCIe采用2.5GT/s单信号传输率，PCI-SIG计划在未来版本中增强到5~10GT/s。 基于高速序列构架产生了很多传输标准，包括HyperTransport、InfiniBand、RapidIO和StarFabric等等。 这些标准均有业界的不同企业支援，背后也都有大量的资金投入标准的研究开发，所以每一标准都声称自己与众不同，独占优势。
PCIe拥有更快的速率，所以几乎取代了以往所有的内部总线（包括AGP和PCI）。 現在英特爾和AMD已採用单芯片组技术，取代原有的南桥／北桥方案。 要是处理器是I5或4核心的，就要用中高端的，如GTX750到GTX760这区间的显卡都可以用的。 要不I7或E3这么好的那就可以最高用GTX770或GTX970这样的高端显卡，A卡也同理可推。 3、比如说是双核的处理器PCI-E的配置就可以用中低端显卡为宜，如精影GTX650或HD7750以下的显卡就可以了。
- 可选连接器增加75 W（6引脚）或150 W（8引脚）+12 V电源，然后可以达到总共300 W（2×75 W + 1×150 W）。
- 这一特性被称之为“数据条纹”，需要非常复杂的硬件支援连续数据的同步存取，也对链接的数据吞吐量要求极高。
- 编码方案用10位编码比特代替8个未编码比特来传输数据，占用20%的总带宽。
- 而在一年后的AMD HD7970发布后才真正有了支持3.0标准的显卡。
- 由于数据填充的需求，数据交叉存取不需要缩小数据包。
- PCI Express采用分离交换（数据提交和应答在时间上分离），可保证传输通道在目标端设备等待发送回应信息传送其它数据信息。
由于PCIe是基于既有的PCI系统，所以只需修改物理层而无须修改软件就可将现有PCI系统转换为PCIe。 大部分新型的AMD或NVIDIA显卡都使用PCIe标准。 NVIDIA在它新开发的SLI上采用PCIe的高速数据传输，这使得两块相同芯片组显卡可同时工作于一台电脑之上。 AMD公司也基于PCIe开发一种两个GPU一同運作的技術，称为CrossFire。
到了PCIe 3.0，采用128B/130B代码方式，仅占用1.538%的总带宽。 有些协议（如SONET）使用另外的编码结构如“不规则”在数据流中嵌入时钟信息。 PCIe的特性也定义一种“不规则化”的运算方法，但这种方法与SONET完全不同，它的方法主要用来避免数据传输过程中的数据重复而出现数据散射。
总之，PCI-E X16插槽要配什么显卡最适合，这主要参考主板配的什么处理器，我们要合理配置以达到最好的效果。 主板上的显卡插槽分PCI，AGP，PCI-E这几种类型，PCI-E是现在的主流。 PCI-E X16插槽是向下兼容的，它支持市面上所有的PCI-E接口的显卡。 虽然说PCI-E X16的插槽可以插所有PCI-E接口的显卡，但这也要受其它配件的制约，尤其是与处理器关系特别大。
pciexpressx16: 数据链路层
多传输通道上的数据传输采取交叉存取，这意味着连续字节交叉存取在不同的通道上。 这一特性被称之为“数据条纹”，需要非常复杂的硬件支援连续数据的同步存取，也对链接的数据吞吐量要求极高。 由于数据填充的需求，数据交叉存取不需要缩小数据包。
于使用电力方面，每组流水线使用两个单向的低电压差分信号（LVDS）合计达到2.5 Gbit/s。 传送及接收不同数据会使用不同的传输通道，每一通道可运作四项资料。 两个PCIe设备之间的连接成为“链接”，这形成1组或更多的传输通道。
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而在一年后的AMD HD7970发布后才真正有了支持3.0标准的显卡。 除此之外，PCIe设备能够支援热拔插以及热交换特性，目前支援的三种电压分别为+3.3V、3.3Vaux以及+12V。 比如说如果你用的是双核的处理器，那么PCI-E X16的配置就可以用中低端显卡为宜,要是处理器是I5或4核心的，就要用中高端的显卡，如果是I7或E3这么样的处理器，那就可以配置高端的显卡。 由此可见，PCI-E X16就是拥有16倍PCI-E x1的带宽，它可以达到8GB/秒，而传统AGP 8X标准只能达到2.1GB/秒，两者有差不多四倍的差别。 2、虽然说PCI-E X16的插槽可以插所有PCI-E接口的显卡，但这也要受其它配件的制约，尤其是与处理器关系特别大。
在2005年，PCIe已近乎成为新的个人电脑主機板标准。 关于此有不少评论，但最基本的原因是它对于软件开发者完全透明——为PCI所设计的操作系统可以不做任何代码修改来启动PCIe设备。 其二，它能增强系统性能，还有强有力的品牌认知。 各类网卡、声卡、显卡，以及当下的NVMe固態硬碟都使用了PCIe标准。 考虑到现在显卡功耗的日益增加，PCIe而后在规范中改善了直接从插槽中取电的功率限制，×16的最大提供功率一度达到了75W，相对于AGP 8X接口有了很大的提升。
PCI Express采用分离交换（数据提交和应答在时间上分离），可保证传输通道在目标端设备等待发送回应信息传送其它数据信息。 PCIe保证了相容性，支援PCI的作業系統無需進行任何更改即可支援PCIe總線。 由此可见，PCIe最大的意义在于它的通用性，不仅可以让它用于南桥和其他设备的连接，也可以延伸到芯片组间的连接，甚至也可以用于连接圖形處理器，这样，整个I/O系统重新统一起来，将更进一步简化计算机系统，增加计算机的可移植性和模块化。
能实现此功能的标准是RapidIO和HyperTransport。 PCI Express取中庸之道，定位于设计成一种系统互连接口而非一种设备接口或路由网络协议。 另外为了针对软件透明，它的设计目标限制了它作为协议，也在某种程度上增加了它的反应时间。 这一模式下，一个设备广播它可接收缓存的初始可信信号量。
PCIe的規範主要是為了提升電腦內部所有匯流排的速度，因此頻寬有多種不同規格標準，其中PCIe ×16是特別為顯示卡所設計。 AGP的資料傳輸效率最高為2.1GB／s，不過對上PCIe ×16的8GB／s，很明顯的就分出勝負，但8GB／s是指資料傳輸的理想值，並不是使用PCIe介面的顯示卡，就能夠有突飛猛進的效能表現，實際的測試數據並不會有這麼大的差異存在。 PCI-E 2.0标准为2007年制定，速率5GT/s，x16通道带宽可达8GB/s。 如果按照原来的计划，3.0标准是要在2010年正式进入市场的，然而实际情况却是，在2010年的时候3.0标准的最终方案才刚刚完成。
没有应答的TLPs或者等待逾時的TLPs会被重新传输。 PCIe對於ACK有所規範，在收到TLP封包之後，在一定時間內必須回應ACK，也就是ACK延遲（ACK Latency）的等待時間。 因應ACK/NAK流程的需要，必須實作出重新播送緩衝器（Replay Buffer）。 由于PCI-E x16插槽常用于显卡，因此其基本由CPU直接引出，这样显卡与CPU之间的数据交换就可以实现最低的延迟，让系统的性能可以得到充分的发挥。
主要的差异在于可扩展性、灵活性与反应时间、单位成本的取舍平衡各不相同。 其中的一个例子是在传输包上增加一个复杂的头信息以支援复杂路由传输（PCI Express不支援这种方式）。 这样的信息增加降低了接口的有效带宽也使传输更复杂，但是相应创造了新的软件支援此功能。
这可以更好的提供双向兼容性（x2模式将用于内部接口而非插槽模式）。 PCIe卡能使用在至少与之传输通道相当的插槽上（例如x1接口的卡也能工作在x4或x16的插槽上）。 一个支援较多传输通道的插槽可以建立较少的传输通道（例如8个通道的插槽能支援1个通道）。 PCIe设备之间的链接将使用两设备中较少通道数的作为标准。 一个支援较多通道的设备不能在支援较少通道的插槽上正常工作，例如x4接口的卡不能在x1的插槽上正常工作（插不入），但它能在x4的插槽上只建立1个传输通道（x1）。 PCIe卡能在同一数据传输通道内传输包括中断在内的全部控制信息。
与其它高速数传输协议一样，时钟信息必须嵌入信号中。 在物理层上，PCIe采用常见的8B/10B代码方式来确保连续的1和0字符串长度符合标准，这样保证接收端不会误读。 编码方案用10位编码比特代替8个未编码比特来传输数据，占用20%的总带宽。
另外，PCI-E也支持高阶电源管理，支持热插拔，支持数据同步传输，为优先传输数据进行带宽优化。 2、因此，必须采用PCI Express X16，即16条点对点数据传输通道连接来取代传统的AGP总线。 PCI Express X16也支持双向数据传输，每向数据传输带宽高达4GB/s，双向数据传输带宽有8GB/s之多，相比之下，目前广泛采用的AGP 8X数据传输只提供2.1GB/s的数据传输带宽。 可选连接器增加75 W（6引脚）或150 W（8引脚）+12 V电源，然后可以达到总共300 W（2×75 W + 1×150 W）。 一些卡使用两个8针连接器，但这还没有标准化，因此这种卡不能携带官方的PCI Express标志。
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