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出色的PCI總線已經享受到了成功的殊榮，歷史任務也得到很好完成，而今開始面臨一系列新的挑戰，包括帶寬的限制，主管腳數的限制，缺乏如同步數據傳輸這樣的實時數據傳輸服務以及沒有下一代I/O所需的服務質量，以及電源管理和虛擬I/O等問題。
PCIExpress總線是PCI總線的改進版，它保持了PCI軟件的使用模型并使用具有多通路的高速（2.5Gb/s）串行總線替代物理總線。它保持了與PCI尋址模式（加載－存儲體系結構且具有單層地址空間）的兼容性，從而保證了所有現有的應用程序和驅動操作無需改變。PCIExpress配置使用的是PCI即插即用標準中所定義的標準機制。軟件層發出讀和寫請求，并使用基于數據包、分段傳輸的協議通過處理層傳輸至I/O設備。鏈路層向這些數據包添加序列號和循環冗余校驗（CRC）從而創建了一個高度可靠的數據傳輸機制。基本的物理層包括兩個單工通道，即傳輸對和接收對。這個傳輸對和接收對一起被稱為一個信道。2.5Gb/s的初始速度提供了在每個PCIExpress信道上每個方向上大約250MB/s標準帶寬。一旦考慮協議頭，這其中大約200MB/s由設備用來傳輸數據。
基于PCIExpress總線的先進性，采用PCIExpress總線的數據采集卡將是大勢所趨，特別是高速采集卡。從速率上講PCIe1.0的收發單個方向倍速率是250MB/s，PCIe2.0是500MB/s，3.0是800MB/s。假如是PCIeX82.0的PCIe高速數據采集卡，實際總線傳輸速率將達到3GB/s以上。
