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什么是PCI-Express
图1是计算机连接接口标准的整体概况，可以看到PCI-Express的定位，它被定位于Chip-to-Chip、Local Bus与Backplane都涵盖的角色，目前在这些领域也都有相关的技术，如HyperTransport、PCI-X与Serial ATA等相互的关系，在本课程中也都将作一介绍。
图2是总线技术的趋势。早期所有的CLOCK都是Common CLOCK，一排总线的讯号线都只有单一时脉的讯号线，或是同步时脉的方式;但现在的状况，不是走Embedded clock，就是走差动信号两种方式。以传输方式而言，过去只有单端式传输方式，但现在先进的传输接口都是走差动式信号方式，传统总线是走平行式(Parallel)，现在走向串行式(Serial)的方式;再者，现在的总线(bus)都是点对点的方式，这样对传输的效率相当地高。
从1978年到2000年，总线的速度从8MHz提升到133MHz， 2000年起随处理器速度的大幅提升，总线速度也跃升到GHz以上，2001年起Infiniband与PCI-Express便先后以2.5Gb/s规格为目标。
综观整个计算机历史的发展，于1990年代兴起的PCI是最成功的通用计算机总线，在1996/7年间，AGP总线取代了PCI，成为高效能绘图芯片的接口标准。而在1990年末期，服务器高速磁盘与网络配接卡也转移到66MHz/64bit的PCI接口。之后，便演变成各家芯片厂独自发展出南北桥的连接接口局面，如Intel有HubLink，VIA有Vlink，SiS有MuTIOL。最新的现况是由服务器用的PCI-X与PCI-X 2.0为主要总线接口。
在整个PCI-Express发展蓝图中，将由 PCI-X 2.0过渡到PCI-Express。PCI-X2.0和PCI-Express的规格首次在2002年第二季底发表，第四季PCI-X 266工程样品推出，预计2003年第一季PCI-X 533工程样品与PCI-EXPRESS工程样品会完成，从2003年第三季后，逐渐导入PCI-X 266与533的量产，同时，PCI Express芯片也开始推出，预计2004年第三季起PCI-Express产品开始推出。
PCI-Express的缘起
由于PCI平行式共享总线技术造成物理上的限制，PCI-Express主要市场的驱动力来自于3D游戏、影像处理、HDTV编码等应用，对于更高频宽的需求因此增加。再者，由于不同应用与市场的区隔，对频宽需求也不相同，因此更需要统一的标准互连接口。1980年时，由于ISA频宽不敷使用，出现了EISA、MCA与VESA三种总线规格，后由PCI大一统;进入1990年后， AGP、PCI-X、HL(Hot Link)及其它总线接口兴起， 此一局面又将由PCI-EXPRESS统一，又彷佛回到过去，历史一再重演。
PCI-Express前身为第三代I/O架构(3GIO)，由PCI-SIG制定，是专为一统连接接口而设计，包括chip-to-chip互连，I/O互连和配接卡的附加点，作为其它互连接口的I/O附加点(如1394b、USB2.0、InfiniBand、Ethernet等);以及作为高频宽绘图的I/O附加点。
此架构的设计目的是要成为一个长远的通用型I/O互连接口，以满足桌上型、行动装置、服务器、通讯产品、嵌入式及其它新兴或未来应用的需求。
发展PCI-Express标准的PCI-SIG协会成立于1992年，旨在发展并管理PCI总线规格，支持新的需求，并保有向下兼容性，以期使PCI长久维持位居业界标准的地位。(详情参阅http://www.pcisig.com)Intel、hp、DELL、IBM、Microsoft为推动者，部分主要开发厂商包括了ATI、 AMD、adaptec、Agilent、nVidia、ServerWorks等。
2002年秋季IDF中， 采用Xilinx RealPCI™ Express核心的业界第一套PCI Express产品首度面世。实机是以PCI Express连接二台PC，呈现DVD画质的影像流。而Agilent配有1埠PCI Express 探棒的16700逻辑分析仪，用来捕捉显示流量。
PCI-Express主要特性
 装置之间的点对点串行互连
 每通道2.5Gbps串行，最高可达80Gbps
 每只脚高频宽(透过铜线，光纤)
 经铜线总线宽具弹性:x1、2、4、8、16及32
 低功率消耗和电源管理功能
 封包式和层级式协议架构
 PCI-层级失误处理，进阶失误报告
 与PCI软件层兼容
 装置具热插拔功能
市场走向
PCI-Express风潮可望比PCI-X来得更大，不过因为延续的时间更长，能否在2004年下半年兴起，仍须观察。从Intel公司设立了12-20个工作小组投注在此来说，显见Intel推动的决心。以配置应用而言，x8会用于服务器上，x1/x16用于桌上型/绘图卡上。目前一些重量级公司签署支持PCI-Express的会员包括Compaq、Dell、IBM、Microsoft、3Com、3Dlabs、Adaptec、Agilent、Altera、AMD、ASUSTek、ATI、Emulex、Foxconn、LSI Logic、Molex、NEC、nVidia、Phoenix、 Radisys、SMSC、ServerWorks、SiS、Tektronix、TI、Xilinx、NetChip等，台湾厂商预计2003年第二季后才会投入。
预计首颗芯片(Intel Hillsboro)会在2002年底(x1，x16)2003年初(x4，x8)推出，首台系统可望于2004年上半年推出。Intel的ACD(先进组件部)将主导整个行销计划，在2003年第一，二季间对OEM及适配卡制造商提出建议的标准测试程序。OEM/适配卡厂商有可能在2003年第三季推出首款工程样品。最后，巫介庭强调PCI Express五年内一定会变成下一代I/O标准。 当然设计者也会面临诸多挑战，身为PCI Express量测工具先驱者，安捷伦将提供设计者最先进的点对点解决方案。从产业大厂踊跃投入的情况，2003年下半年起将是PCI Express市场开始起飞的时机。
图1是计算机连接接口标准的整体概况，可以看到PCI-Express的定位，它被定位于Chip-to-Chip、Local Bus与Backplane都涵盖的角色，目前在这些领域也都有相关的技术，如HyperTransport、PCI-X与Serial ATA等相互的关系，在本课程中也都将作一介绍。
图2是总线技术的趋势。早期所有的CLOCK都是Common CLOCK，一排总线的讯号线都只有单一时脉的讯号线，或是同步时脉的方式;但现在的状况，不是走Embedded clock，就是走差动信号两种方式。以传输方式而言，过去只有单端式传输方式，但现在先进的传输接口都是走差动式信号方式，传统总线是走平行式(Parallel)，现在走向串行式(Serial)的方式;再者，现在的总线(bus)都是点对点的方式，这样对传输的效率相当地高。
从1978年到2000年，总线的速度从8MHz提升到133MHz， 2000年起随处理器速度的大幅提升，总线速度也跃升到GHz以上，2001年起Infiniband与PCI-Express便先后以2.5Gb/s规格为目标。
综观整个计算机历史的发展，于1990年代兴起的PCI是最成功的通用计算机总线，在1996/7年间，AGP总线取代了PCI，成为高效能绘图芯片的接口标准。而在1990年末期，服务器高速磁盘与网络配接卡也转移到66MHz/64bit的PCI接口。之后，便演变成各家芯片厂独自发展出南北桥的连接接口局面，如Intel有HubLink，VIA有Vlink，SiS有MuTIOL。最新的现况是由服务器用的PCI-X与PCI-X 2.0为主要总线接口。
在整个PCI-Express发展蓝图中，将由 PCI-X 2.0过渡到PCI-Express。PCI-X2.0和PCI-Express的规格首次在2002年第二季底发表，第四季PCI-X 266工程样品推出，预计2003年第一季PCI-X 533工程样品与PCI-EXPRESS工程样品会完成，从2003年第三季后，逐渐导入PCI-X 266与533的量产，同时，PCI Express芯片也开始推出，预计2004年第三季起PCI-Express产品开始推出。
PCI-Express的缘起
由于PCI平行式共享总线技术造成物理上的限制，PCI-Express主要市场的驱动力来自于3D游戏、影像处理、HDTV编码等应用，对于更高频宽的需求因此增加。再者，由于不同应用与市场的区隔，对频宽需求也不相同，因此更需要统一的标准互连接口。1980年时，由于ISA频宽不敷使用，出现了EISA、MCA与VESA三种总线规格，后由PCI大一统;进入1990年后， AGP、PCI-X、HL(Hot Link)及其它总线接口兴起， 此一局面又将由PCI-EXPRESS统一，又彷佛回到过去，历史一再重演。
PCI-Express前身为第三代I/O架构(3GIO)，由PCI-SIG制定，是专为一统连接接口而设计，包括chip-to-chip互连，I/O互连和配接卡的附加点，作为其它互连接口的I/O附加点(如1394b、USB2.0、InfiniBand、Ethernet等);以及作为高频宽绘图的I/O附加点。
此架构的设计目的是要成为一个长远的通用型I/O互连接口，以满足桌上型、行动装置、服务器、通讯产品、嵌入式及其它新兴或未来应用的需求。
发展PCI-Express标准的PCI-SIG协会成立于1992年，旨在发展并管理PCI总线规格，支持新的需求，并保有向下兼容性，以期使PCI长久维持位居业界标准的地位。(详情参阅http://www.pcisig.com)Intel、hp、DELL、IBM、Microsoft为推动者，部分主要开发厂商包括了ATI、 AMD、adaptec、Agilent、nVidia、ServerWorks等。
2002年秋季IDF中， 采用Xilinx RealPCI™ Express核心的业界第一套PCI Express产品首度面世。实机是以PCI Express连接二台PC，呈现DVD画质的影像流。而Agilent配有1埠PCI Express 探棒的16700逻辑分析仪，用来捕捉显示流量。
PCI-Express主要特性
 装置之间的点对点串行互连
 每通道2.5Gbps串行，最高可达80Gbps
 每只脚高频宽(透过铜线，光纤)
 经铜线总线宽具弹性:x1、2、4、8、16及32
 低功率消耗和电源管理功能
 封包式和层级式协议架构
 PCI-层级失误处理，进阶失误报告
 与PCI软件层兼容
 装置具热插拔功能
市场走向
PCI-Express风潮可望比PCI-X来得更大，不过因为延续的时间更长，能否在2004年下半年兴起，仍须观察。从Intel公司设立了12-20个工作小组投注在此来说，显见Intel推动的决心。以配置应用而言，x8会用于服务器上，x1/x16用于桌上型/绘图卡上。目前一些重量级公司签署支持PCI-Express的会员包括Compaq、Dell、IBM、Microsoft、3Com、3Dlabs、Adaptec、Agilent、Altera、AMD、ASUSTek、ATI、Emulex、Foxconn、LSI Logic、Molex、NEC、nVidia、Phoenix、 Radisys、SMSC、ServerWorks、SiS、Tektronix、TI、Xilinx、NetChip等，台湾厂商预计2003年第二季后才会投入。
预计首颗芯片(Intel Hillsboro)会在2002年底(x1，x16)2003年初(x4，x8)推出，首台系统可望于2004年上半年推出。Intel的ACD(先进组件部)将主导整个行销计划，在2003年第一，二季间对OEM及适配卡制造商提出建议的标准测试程序。OEM/适配卡厂商有可能在2003年第三季推出首款工程样品。最后，巫介庭强调PCI Express五年内一定会变成下一代I/O标准。 当然设计者也会面临诸多挑战，身为PCI Express量测工具先驱者，安捷伦将提供设计者最先进的点对点解决方案。从产业大厂踊跃投入的情况，2003年下半年起将是PCI Express市场开始起飞的时机。
