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PCI Express（PCIe）是一种高性能的串行输入/输出（I/O）互连技术，它被设计用于连接计算机和通信平台中的外围设备。作为PCI和PCI-X总线的第三代继承者，PCIe利用了包交换的分层架构和2.5 GHz的串行连接，提供了更高的带宽和更低的延迟。PCIe的设计考虑了向后兼容性，确保了与现有PCI和PCI-X系统的软件兼容性，同时引入了如服务质量（QoS）、虚拟通道（VCs）和电源管理等新特性，以满足不同应用对性能和可靠性的需求。
PCIe总线通过点对点的连接方式，支持多个设备之间的通信，而无需共享总线，这减少了电气负载并允许更高的传输频率。随着技术的发展，PCIe的传输速率有望达到5 GT/s甚至更高。此外，PCIe还支持热插拔功能，允许用户在不重启系统的情况下添加或移除设备，这为系统维护和升级提供了便利。
在系统架构中，PCIe设备通过配置空间进行识别和配置，其中包括PCI兼容空间和PCIe扩展配置空间。每个PCIe功能都必须实现PCIe能力集寄存器，这些寄存器提供了设备的功能和状态信息。此外，PCIe还定义了一系列特定的配置寄存器，如电源预算能力集、虚拟通道能力集和设备序列号能力集，以支持其高级特性。
随着市场的发展，PCIe预计将在桌面、服务器、嵌入式控制、存储系统等多个领域得到广泛应用。其低引脚数量、高数据传输速率和对噪声的抵抗能力，使其成为未来计算平台的理想选择。PCIe技术的发展，不仅推动了硬件设计的创新，也为软件环境带来了新的可能性。
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