PCIe(PCI Express:Peripheral Component Interconnect Express)是由PCI-SIG(Special Interest Group)制定與管理的序列匯流排介面規格,用於個人電腦、伺服器上CPU、GPU、SSD、網路卡等高速裝置之間的通訊。自PCIe 1.0(2003年)以來,每一代頻寬都倍增,是業界標準;目前以PCIe 5.0(32GT/s/lane)為主流,PCIe 6.0(64GT/s/lane,採用PAM4)的推廣也在進行中。
PCIe的特點是能以通道(Lane)為單位擴展頻寬的彈性。可採x1、x4、x8、x16配置,GPU連接一般使用x16(PCIe 5.0約63GB/s)。NVMe SSD以PCIe x4連接,可實現最高14GB/s(PCIe 5.0)的傳輸速度。也具備向下相容性,PCIe 5.0卡也能在PCIe 3.0插槽上使用(速度會降低)。支援PCIe的PHY IP以台積電、Samsung Foundry的先進製程製造。
為彌補PCIe在AI、HPC用途上的頻寬極限而開發的是CXL(Compute Express Link)。CXL沿用PCIe的實體層,同時加入記憶體與快取一致性的協定(CXL.io / CXL.cache / CXL.mem),實現CPU、GPU、加速器之間的高頻寬、低延遲通訊與記憶體池共享。PCIe與CXL的差異詳見CXL與PCIe的差異(AI與HPC互連比較)的比較文章。PCIe在資料中心、邊緣AI、汽車等廣泛領域,將持續作為基礎介面。