2001年春季的IDF上Intel正式公布PCI Express，是取代PCI总线的第三代I/O技术，也称为3GIO。该总线的规范由Intel支持的AWG（Arapahoe Working Group）负责制定。2002 年4月17日，AWG正式宣布3GIO 1.0规范草稿制定完毕，并移交PCI-SIG进行审核。开始的时候大家都以为它会被命名为Serial PCI（受到串行ATA的影响），但最后却被正式命名为PCI Express。2006年正式推出Spec2.0（2.0规范）。

PCI Express总线技术的演进过程，实际上是计算系统I/O接口速率演进的过程。PCI总线是一种33MHz@32bit或者66MHz@64bit的并行总线，总线带宽为133MB/s到最大533MB/s，连接在PCI总线上的所有设备共享133MB/s～533MB/s带宽。这种总线用来应付声卡、10/100M网卡以及USB 1.1等接口基本不成问题。随着计算机和通信技术的进一步发展，新一代的I/O接口大量涌现，比如千兆（GE）、万兆（10GE）的以太网技术、4G/8G的FC技术，使得PCI总线的带宽已经无力应付计算系统内部大量高带宽并行读写的要求，PCI总线也成为系统性能提升的瓶颈，于是就出现了PCI Express总线。PCI Express总线技术在当今新一代的存储系统已经普遍的应用。PCI Express总线能够提供极高的带宽，来满足系统的需求。

目前，PCI-E 3.0规范也已经确定，其编码数据速率，比同等情况下的PCI-E 2.0规范提高了一倍，X32端口的双向速率高达32Gbps。

PCI Express总线的诞生和概念

虽然，除了3D显示卡以外，直到现在还没有哪个计算机配件脱离PCI总线的束缚另起炉灶，诸如千兆网卡、声卡、RAID卡等都还在循规蹈矩的奉行着PCI规范，但，PC技术的快速发展已经让PCI总线越来越显现出不足，尤其是最近的千兆网络以及视频应用等外设，会使PCI可怜的133MB/s带宽难以承受，当几个类似外设同时满负荷运转，PCI总线几近瘫痪。不但如此，随着技术的不断进步，PCI电压难以降低的缺陷越来越凸出出来，PCI规范已经成为现在PC系统的发展桎梏，彻底升级换代迫在眉睫。

到了2001年，在Intel春季的IDF上，Intel正式公布了旨在取代PCI总线的第三代I/O技术，该规范由Intel 支持的AWG(Arapahoe Working Group）负责制定，并称之为第三代I/O总线技术（3rd Generation I/O，也就是3GIO），也就是后来的PCI Express总线规范。不过在公布之初，应用环境、配套设备还不是很完善，并不为人们所关注。到了2002年4月17日，AWG正式宣布3GIO 1.0规范草稿制定完毕，并移交PCI-SIG进行审核，该规范最终却被命名为PCI Express，而到了2003年Intel春季IDF上，Intel正式公布了PCI Express的产品开发计划，PCI Express最终走向应用。

PCI-E 3.0

现在常见的显卡都是PCI-E 2.0标准的，制定于2007年，速率5GT/s，x16通道带宽可达8GB/s，一直使用到现在。按照原先的路线图，PCI-E 3.0标准将在2010年进入市场，不过实际上却是2010年才完成PCI-E 3.0标准的最终方案，而直到一年后HD 7970发布才真正有显卡支持PCI-E 3.0。

PCI-E 3.0：带宽更高、延迟更低

与PCI-E 2.0相比，PCI-E 3.0的目标是带宽继续翻倍达到1GB/s，要实现这个目标就要提高速度，PCI-E 3.0的信号频率从2.0的5GT/s提高到8GT/s，编码方案也从原来的8b/10b变为更高效的128b/130b，其他规格基本不变，每周期依然传输2位数据，支持多通道并行传输。

除了带宽翻倍带来的数据吞吐量大幅提高之外，PCI-E 3.0的信号速度更快，相应地数据传输的延迟也会更低。此外，针对软件模型、功耗管理等方面也有具体优化。简而言之，PCI-E 3.0就跟高速路一样，车辆跑得更快，发车间隔更低，座位更舒适。