隨著 3C 產品的傳輸介面與時俱進，例如：USB、Thunderbolt、Ethernet…，在主機板上的 PCIe 也必須跟著提升速度，目前 PCI-SIG 已公開 PCIe 速度有 Gen1〜Gen5 五種傳輸速度。
PCIe與PCI是什麼?
當我們談到電腦硬體的連接界面時，PCI (Peripheral Component Interconnect) 和 PCIe (PCI Express) 是兩個關鍵的技術詞彙。PCI 是在1990年代初為了連接各種週邊設備至主機板而開發的一種標準，它具有固定的帶寬並主要用於擴展卡，如聲卡、網路卡等。隨著時間的推移，技術發展導致了對更高帶寬的需求，這促使了 PCIe 的出現。PCIe 是 PCI 的後繼者，提供了比原始的 PCI 更高的數據傳輸速率。其差異不僅在於帶寬，PCIe 還採用了點對點連接，這意味著每個設備都有其專屬的連接，不像 PCI 那樣共享帶寬。今天，PCIe 已經成為許多電腦和伺服器中主要的擴展插槽標準。
參考時鐘(Reference Clock)
一個標準 PCIe 裝置的參考時鐘有正負兩個差分訊號，規格整理如表一：
『表 1, Source_Info訊息（取自 GRL）』
編碼方式
PCIe 所使用到的編碼方式也整理如表二：
『表 2, Source_Info訊息（取自 GRL）』
所以可發現 PCIe 3.0 和 PCIe 4.0 比起 PCIe 1.1 和 2.0 更有效率的傳輸資料。PCIe 3.0 與 PCIe 4.0 的編碼有效率 98.46% 而 PCIe 1.1 與 PCIe 2.0 只有 80%。
發送端 Equalization (Tx EQ)
在 PCIe 的傳送中使用到 EQ 來優化訊號，以下我將分別針對 PCIe 1.1、2.0、3.0 和 4.0 整理相對應的 EQ 值。首先是 PCIe 1.1 和 2.0 如表三：
『表 3, Source_Info訊息（取自 GRL）』
隨著 PCIe 2.0 傳輸速度的提升，比 PCIe 1.1 多增加了 De-Emphasis -6.0dB 的 EQ。
接著整理出 PCIe 3.0 與 PCIe 4.0 的 Preset 表四：
『表 4, Source_Info訊息（取自 GRL）』
P10 的 De-emphasis 為變數，當傳送端的 Boost level 為 Full Swing 時使用此組 Preset，在 PCIe 4.0 中 P11〜P15 目前保留尚未定義 Pattern。
接收端 Equalization（Rx EQ）
在 PCIe 1.1 及 2.0 中並沒有使用 Rx EQ，但到了 PCIe 3.0 則開始使用 Rx EQ 來優化訊號，我也將 PCIe 3.0 與 PCIe 4.0 的 Rx EQ 整理如下表， PCIe 4.0 比起 PCIe 3.0 的 Rx EQ 多了 DFE 的第二階修正：
『表 5, Source_Info訊息（取自 GRL）』
動態 Equalization
在 PCIe 3.0 與 PCIe 4.0 中 Root Complex（RC）和 Adding In Card（AIC）會使用動態 EQ 來互相找到最佳配置的 Tx 和 Rx EQ 參數，在 PCIe 3.0 的動態 EQ 分有以下四個步驟整理如表六， 若 RC 和 AIC 雙方皆有支援 PCI-e 4.0，當做完 PCI-e 3.0 的動態 EQ 之後，接著就會開始做 PCI-e 4.0 的動態 EQ：
『表 6, Source_Info訊息（取自 GRL）』
參考文獻
- PCI Express Base Specification Revision 3.1a, December 7, 2015 PCI Express Card
- Electromechanical Specification Revision 3.0, July 21, 2013 PCI Express Base Specification
- Revision 4.0 Version 1.0, September 27, 2017 PCI Express Card Electromechanical Specification
- Revision 4.0 Version 0.9, November 27, 2018
評論