尽管PCI总线取得了巨大的成功，可是跟着处理器主频的不断进步，PCI总线供给的带宽益发显得绰绰有余。PCI总线也在不断地进行晋级，其位宽和频率从开始的32位/33MHz扩展到64位/66MHz，而PCI-X总线更是将总线频率进步到533MHz，能够供给的最大理论带宽为4263MB。可是PCI总线仍无法处理其体系结构中存在的一些缺点。PCI总线面临着一系列应战，包括带宽、流量操控和数据传送质量等。
PCI总线的最高作业频率为66M，最大位宽为64b，从理论上讲，PCI总线能够供给的最大传输带宽为532MB。可是PCI总线作为一个同享总线，在其上的一切PCI设备必需求同享PCI总线的带宽。一起由于PCI总线的协议开支，导致PCI总线能够实践运用的数据带宽远小于其峰值带宽。
PCI总线选用进步总线位宽和频率的办法增加其传输带宽。可是这种办法从性能价格比的角度上看，并不是最优的。数据总线位宽的进步将直接影响芯片的生产成本，64位的PCI总线接口需求规划者运用更多的芯片引脚，然后导致64位的PCI总线接口芯片的价格远高于32位的PCI总线接口芯片。与32位PCI总线接口比较，规划者还需求运用更多的印制板层数来完成64位PCI总线接口。
而进步总线频率，除了给硬件工程师带来了一系列信号完整性的问题之外，更直接影响PCI总线的负载才能。一条33MHz的PCI总线最多能够驱动10个负载，而66Mhz的PCI总线最多只能驱动4个负载。因而片面进步PCI总线的频率和位宽，并不能有用地进步PCI总线的带宽。
除此之外PCI总线在规划之初并没有考虑服务质量的问题。有些实时数据采集卡，音频或许视频的多媒体运用需求PCI总线供给额外带宽，而PCI总线上的设备只能轮番运用PCI总线，当一个设备长时间占用PCI总线时，将阻挠其他PCI设备运用PCI总线，然后影响了PCI总线的传送质量。
根据以上几个原因，PCI总线在某种程度上说并不能彻底习惯现代处理器体系的需求，而运用PCIe总线能够有用处理PCI总线存在的一些问题。首要PCIe总线能够供给更大的总线带宽，PCIe V3.0支撑的最高总线频率为4GHz，远高于PCI-X总线供给的最高总线频率。
其次PCIe总线支撑虚通路VC(Virtual Channel)技能，优先级不同的数据报文能够运用不同的虚通路，而每一路虚通路能够独立设置缓冲，然后相对合理地处理了数据传送过程中存在的服务质量问题。
PCIe总线由若干层次组成，包括业务层、数据链路层和物理层。PCIe总线运用数据报文进行数据传递，这些数据报文需求经过PCIe总线的这些层次。PCIe总线的这种数据传递方法与互联网运用TCP/IP协议进行数据传递有相似之处。
实践上在互联网中存在的许多概念也存在于PCIe总线中，如交流、路由和裁定机制等，不过这两者之间在完成上的最大不同在于前者首要运用软件程序完成其协议栈，而后者运用硬件逻辑完成。
半导体工艺的逐步进步，使得更多的软件算法能够运用硬件逻辑来完成，这给从事IC Design的工程师带来了巨大的应战，由于他们运用Verilog/VHDL程序书写的算法，之前是运用C或许是C++这样的高别言语完成的。
PCIe总线在体系软件级与PCI总线兼容，根据PCI总线的体系软件简直能够不经修正直接移植到PCIe总线中。绝大多数PCI/PCI-X总线运用的总线业务都被PCIe总线保存，而PCI设备运用的装备空间也被PCIe总线承继。根据PCI体系结构的体系编程模型，简直能够在没有实质改变的前提下，直接在PCIe体系结构中运用。
可是从体系体系的角度上看，PCIe总线仍是增加了一些新的特性，其间一些特性不只是是称号上的改变，并且在功用上也得到了增强。如在PCIe体系结构中呈现的RC(Root Complex)。RC的首要功用与PCI总线中的HOST主桥相似，可是在HOST主桥的基础上增加了许多功用。
在不同处理器体系中，RC的完成方法不同，因而只是用PCIe总线操控器称号RC是不行的，实践上PCIe总线标准对RC并没有一个适宜的解说。RC自身也是随处理器体系的不同而不同，是一个很含糊的概念。
Intel并没有运用PCIe总线操控器，而是运用RC办理PCIe总线，根据深层次的考虑。在x86处理器体系结构中，RC并不只是办理PCIe设备的数据拜访，并且还包括拜访操控、错误处理和虚拟化技能等一系列内容。因而运用PCIe总线操控器总称RC，在x86处理器体系结构中，并不适宜。
在PCIe总线中，还有一些特性与PCIe总线协议的完成相关。与PCI总线比较，PCIe总线运用端到端的衔接方法，增加流量操控机制，并对“拜访序”做出了进一步优化。尽管从体系软件的角度上看，PCI总线与PCIe总线根本共同。可是从硬件规划的角度上看PCIe总线彻底不同于PCI总线，根据PCIe总线各类设备的硬件规划难度远大于根据PCI总线的对应设备的规划难度。
现在PCIe总线标准，仍然在迅猛发展，但并不是一切PCIe设备都支撑这些在PCIe总线的最新标准中提及的概念。一般说来，PCIe总线标准提出的新的概念，最先在x86处理器体系的Chipset和Intel规划的EP中呈现。
