2024年6月13日发(作者：包白柏)
1．PCIe简介
PCI-Express是最新的总线和接口标准，它原来的名称为“3GIO”，是由英特尔提出的，很明
显英特尔的意思是它代表着下一代I/O接口标准。交由PCI-SIG（PCI特殊兴趣组织）认证
发布后才改名为“PCI-Express”。这个新标准将全面取代现行的PCI和AGP，最终实现总线
标准的统一。它的主要优势就是数据传输速率高，目前最高可达到10GB/s以上，而且还有
相当大的发展潜力。PCI Express也有多种规格，从PCI Express 1X到PCI Express 16X，能
满足现在和将来一定时间内出现的低速设备和高速设备的需求。能支持PCI Express的主要
是英特尔的i915和i925系列芯片组。PCI Express（以下简称PCI-E）采用了目前业内流行
的点对点串行连接，比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自
己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，
达到PCI所不能提供的高带宽。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-E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的接口根据总线位宽不同而有所差异，包括X1、X4、X8以及X16，而X2模式
将用于内部接口而非插槽模式。PCI-E规格从1条通道连接到32条通道连接，有非常强的
伸缩性，以满足不同系统设备对数据传输带宽不同的需求。此外，较短的PCI-E卡可以插入
较长的PCI-E插槽中使用，PCI-E接口还能够支持热拔插，这也是个不小的飞跃。PCI-E X1
的250MB/秒传输速度已经可以满足主流声效芯片、网卡芯片和存储设备对数据传输带宽的
需求，但是远远无法满足图形芯片对数据传输带宽的需求。因此，用于取代AGP接口的PCI-E
接口位宽为X16，能够提供5GB/s的带宽，即便有编码上的损耗但仍能够提供约为4GB/s
左右的实际带宽，远远超过AGP 8X的2.1GB/s的带宽。
尽管PCI-E技术规格允许实现X1（250MB/秒），X2，X4，X8，X12，X16和X32通道
规格，但是依目前形式来看，PCI-E X1和PCI-E X16已成为PCI-E主流规格，同时很多芯
片组厂商在南桥芯片当中添加对PCI-E X1的支持，在北桥芯片当中添加对PCI-E X16的支
持。除去提供极高数据传输带宽之外，PCI-E因为采用串行数据包方式传递数据，所以PCI-E
接口每个针脚可以获得比传统I/O标准更多的带宽，这样就可以降低PCI-E设备生产成本和
体积。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．PCIe×1插槽接口：
PEX8311为单通道PCI Express接口芯片，适用于PCIe×1及以上的PCIe插槽。
PCIe×1分为A面和B面各18个管脚，据此可以定义接口卡的PCIe金手指。
序号
01
B面
+12v
功能
+12v电压
A面
PRSNT1#
功能
热拨插存在检
测
02
03
04
05
+12v
RSVD
GND
SMCLK
+12v电压
保留针脚
地
系统管理总线
时钟
+12v
+12v
GND
JTAG2
+12v电压
+12v电压
地
测试时钟、JTAG
接口输出时钟
06 SMDAT 系统管理总线
数据
JTAG3 测试数据输出
07
08
09
GND
+3.3v
JTAG1
地
+3.3.v电压
测试复位，JTAG
接口复位时钟
JTAG4
JTAG5
+3.3v
测试模式选择
测试模式选择
+3.3.v电压
10
11
12
13
14
15
3.3vaux
WAKE#
RSVD
GND
PETp0
3.3v辅助电源
链接激活信号
保留针脚
地
+3.3v
PERST#
GND
REFCLK+
REFCLK-
+3.3.v电压
PCIe复位信号
地
差分信号对的
参考时钟
地
0号信道发送
PETn0 GND
2024年6月13日发(作者：包白柏)
1．PCIe简介
PCI-Express是最新的总线和接口标准，它原来的名称为“3GIO”，是由英特尔提出的，很明
显英特尔的意思是它代表着下一代I/O接口标准。交由PCI-SIG（PCI特殊兴趣组织）认证
发布后才改名为“PCI-Express”。这个新标准将全面取代现行的PCI和AGP，最终实现总线
标准的统一。它的主要优势就是数据传输速率高，目前最高可达到10GB/s以上，而且还有
相当大的发展潜力。PCI Express也有多种规格，从PCI Express 1X到PCI Express 16X，能
满足现在和将来一定时间内出现的低速设备和高速设备的需求。能支持PCI Express的主要
是英特尔的i915和i925系列芯片组。PCI Express（以下简称PCI-E）采用了目前业内流行
的点对点串行连接，比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自
己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，
达到PCI所不能提供的高带宽。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-E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的接口根据总线位宽不同而有所差异，包括X1、X4、X8以及X16，而X2模式
将用于内部接口而非插槽模式。PCI-E规格从1条通道连接到32条通道连接，有非常强的
伸缩性，以满足不同系统设备对数据传输带宽不同的需求。此外，较短的PCI-E卡可以插入
较长的PCI-E插槽中使用，PCI-E接口还能够支持热拔插，这也是个不小的飞跃。PCI-E X1
的250MB/秒传输速度已经可以满足主流声效芯片、网卡芯片和存储设备对数据传输带宽的
需求，但是远远无法满足图形芯片对数据传输带宽的需求。因此，用于取代AGP接口的PCI-E
接口位宽为X16，能够提供5GB/s的带宽，即便有编码上的损耗但仍能够提供约为4GB/s
左右的实际带宽，远远超过AGP 8X的2.1GB/s的带宽。
尽管PCI-E技术规格允许实现X1（250MB/秒），X2，X4，X8，X12，X16和X32通道
规格，但是依目前形式来看，PCI-E X1和PCI-E X16已成为PCI-E主流规格，同时很多芯
片组厂商在南桥芯片当中添加对PCI-E X1的支持，在北桥芯片当中添加对PCI-E X16的支
持。除去提供极高数据传输带宽之外，PCI-E因为采用串行数据包方式传递数据，所以PCI-E
接口每个针脚可以获得比传统I/O标准更多的带宽，这样就可以降低PCI-E设备生产成本和
体积。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．PCIe×1插槽接口：
PEX8311为单通道PCI Express接口芯片，适用于PCIe×1及以上的PCIe插槽。
PCIe×1分为A面和B面各18个管脚，据此可以定义接口卡的PCIe金手指。
序号
01
B面
+12v
功能
+12v电压
A面
PRSNT1#
功能
热拨插存在检
测
02
03
04
05
+12v
RSVD
GND
SMCLK
+12v电压
保留针脚
地
系统管理总线
时钟
+12v
+12v
GND
JTAG2
+12v电压
+12v电压
地
测试时钟、JTAG
接口输出时钟
06 SMDAT 系统管理总线
数据
JTAG3 测试数据输出
07
08
09
GND
+3.3v
JTAG1
地
+3.3.v电压
测试复位，JTAG
接口复位时钟
JTAG4
JTAG5
+3.3v
测试模式选择
测试模式选择
+3.3.v电压
10
11
12
13
14
15
3.3vaux
WAKE#
RSVD
GND
PETp0
3.3v辅助电源
链接激活信号
保留针脚
地
+3.3v
PERST#
GND
REFCLK+
REFCLK-
+3.3.v电压
PCIe复位信号
地
差分信号对的
参考时钟
地
0号信道发送
PETn0 GND