Ein Peripheral Component Interconnect Express Bus, auch als PCIe-Bus bekannt, ist ein Computerteil, der es einem PCIe-Peripheriegerät ermöglicht, an ein Motherboard anzuschließen und mit diesem zu kommunizieren. PCIe selbst ist eine aktualisierte Version der älteren Peripheral Component Interconnect (PCI)-Technologie, die im Prinzip den Datenfluss zwischen einem Peripheriegerät und einem Motherboard ermöglicht. Ein PCIe-Bus kann eine viel schnellere Datenübertragung verarbeiten als ältere PCI-Busse, was normalerweise zu besseren Grafik- oder Netzwerkverbindungen führt.
Die allgemeine Idee hinter PCI besteht darin, die Installation von Add-Ons auf Computern zu ermöglichen. Ein PCI- oder PCIe-Bus kann als Erweiterungssteckplatz betrachtet werden, in den Module eingesteckt werden können, um eine bestimmte Fähigkeit eines Computers direkt zu verbessern. Häufige Beispiele für PCIe-Peripheriegeräte sind Grafikkarten, Soundkarten und Netzwerkkarten.
Durch das Hinzufügen einer PCIe-Grafikkarte kann beispielsweise die zum Rendern von Grafiken erforderliche Verarbeitung von der zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) eines Computers ausgelagert und stattdessen vom eigenen Prozessor der Grafikkarte verarbeitet werden. Dadurch bleibt der CPU mehr Kapazität für andere Verarbeitungsaufgaben. In den meisten Fällen verfügen speziell entwickelte PCIe-Peripheriegeräte auch über einen eigenen Arbeitsspeicher (RAM) und leisten bei ihrer spezifischen Aufgabe eine viel bessere Arbeit als eine generische CPU.
Ein PCIe-Bus selbst unterscheidet sich von einem PCI-Bus dadurch, dass Daten seriell über dynamisch verfügbare Kanäle gesendet werden, im Gegensatz zur parallelen Kommunikation über nur eine endliche Anzahl von Kanälen. Dies bedeutet, dass nicht nur mehr als zwei Geräte gleichzeitig kommunizieren können, sondern auch ungenutzte Kanäle gruppiert werden können, um bei Bedarf zusätzliche Bandbreite bereitzustellen. Ebenso kann ein PCIe-Bus auf eine verringerte Nachfrage reagieren, indem er unnötige Kanäle abschaltet und Strom spart.
Physisch haben PCIe-Anschlüsse eine andere Größe als sowohl PCI-Anschlüsse als auch Anschlüsse für beschleunigte Grafikanschlüsse (AGP), die eine dritte Art von gebräuchlichen Peripheriesteckplätzen darstellen. Keines ist interkompatibel, und der Versuch, einen Kartentyp in den falschen Steckertyp zu zwingen, riskiert eine Beschädigung beider. Darüber hinaus gibt es unterschiedliche Größen von PCIe-Steckplätzen, die entsprechend unterschiedliche Kanalzahlen verarbeiten können. Diese unterschiedlichen Größen werden durch einen Multiplikator im Namen dargestellt, und größere Zahlen bedeuten mehr Kanäle und eine längere physikalische Länge. Die Geschwindigkeiten reichen von 1x bis 16x, aber es ist beispielsweise möglich, dass ein 16x-großer Steckplatz nur 1x Datenübertragungs-Feeds verarbeitet. Dies ist bei billigeren Motherboards üblich, um eine größere physikalische Kompatibilität zu ermöglichen, ohne die zusätzlichen Kosten, die mit höheren PCIe-Busgeschwindigkeiten verbunden sind. In einem solchen Beispiel funktioniert das 16x-Gerät, läuft aber nur mit 1x-Geschwindigkeit.