PCI物理串行连接特性
一个单一、基本的PCI Express串行连接是一个使用两组独立低电压驱动信号的全双工接口——一组接受数据，一组发送数据（四根电缆）。一组差分信号在两个接口之间利用电压差进行信号传递。第一代PCI Express连接的数据传输率为单向2.5Gbit/s。到PCI Express正式推出的时候，我们估计可以达到双向5Gbit/s的速率。一个关键的设计是在4层PCB技术以及标准的接口上允许最高20英寸的连接长度。采用质量更高的元件，传输距离将更远。
一根全双工的接口允许同时进行传输数据，相当两根独立的单向接口，但全双工，每一个方向的电缆都有自己的接地线而不像单工使用的是共用的接地。在全双工接口上可以获得更高的速度以及更良好的信号质量。在PCI总线中，一个初始化的设备必须首先从central arbiter到PCI共享总线请求访问，然后才可以通过总线向目标设备传送数据，两设备之间的传送仅能提供单向传输。
基本的PCI Express串行连接的另一项关键特性就是通过8b/10b编码（这也在其它诸如InfiniBand以及新版本的RapidIO等串行总线技术中出现）来嵌入时钟信号技术。这种时钟信息被直接编码到数据流中，而非以单独的信号存在。许多现有的并行总线都有“源同步”时钟信号，与数据信号同步传输。这两种方法利弊参半。8b/10b编码每个字符需要10-bit，或者大约20%的通道占用率。
虽然PCI Express的线缆连接方式还没有公布，不过如同许多的并行传输技术一样，PCI Express比起并行线缆连接，它应该在电磁干扰上更具优势，因为电线将有良好的屏蔽性，并会利用缠绕来降低电容值。串行信号能传输很长的距离，而且相比并行总线宽大的线缆，串行不过是前者的1/4，传输也相当简便。从主板上的信号传输来看，PCI Express信号连接还是有很大优势的（减少大量的点对点线路），而且可以抵抗在并行总线架构中经常出现的信号干扰，信号失真以及其它电子信号的缺损问题。同时，PCI Express的设计者们必须完善差分信号传输损失的问题（特别在长距离传输以及接口传输）。
一个串行数据/时钟信号流比起单独时钟信号的并行数据总线可以传输更长的距离。同时，在串行连接的价格也相当低廉的情况下，内置I/O设备可以拥有更为良好的数据传输，外置设备可以传输更远。然而，提取和嵌入这个时钟信号需要附加的处理时间，所以并行界面还会存在一段时间，运用于高速多处理器系统的场合，因为它们需要更低的延迟。
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