PCIe 4.0 được giới thiệu vào năm 2017, là thế hệ thứ tư của giao thức kết nối giữa các thiết bị ngoại vi với bo mạch chủ (Hiện tại phổ biến vẫn là PCIe 3.0) và tăng gấp đôi băng thông cho card đồ họa, ổ cứng, SSD, Wi-Fi và Ethernet so với PCIe 3.0. Tuy nhiên, có vẻ như thế hệ này đã bắt đầu lỗi thời khi mà Intel sắp giới thiệu phiên bản thế hệ PCIe 5.0, sẽ được ra mắt cùng thời điểm với các vi xử lý Alder Lake.

Được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn PCIe 4.0, tiêu chuẩn PCIe 5.0 là một phần mở rộng tương đối đơn giản của 4.0. Tương tự như việc thay đổi từ PCIe 3.0 lên 4.0, tiêu chuẩn PCIe 5.0 cũng sẽ tăng gấp đôi tốc độ truyền tải từ so với PCIe 4.0 hiện có. Chuẩn PCIe 5.0 hỗ trợ tốc độ 32 GT/s tức khoảng 4GB/s trên một lane hoặc tổng cộng 128GB/s so với tốc độ bit 16GT/s cho PCIe 4.0 (64GB/s).

Chuẩn PCIe mới duy trì cả khả năng tương thích ngược với các thông số kỹ thuật cũ hơn và mới hơn thông qua cả phần mềm và phần cứng. Nói cách khác, giao thức PCIe 5.0 sẽ hoạt động trên bo mạch chủ hỗ trợ PCIe 4.0 và giao thức PCIe 5.0 cũng sẽ hoạt động trên bo mạch chủ PCIe 3.0, nhưng chúng bị giới hạn ở hiệu năng của giao thức PCIe 3.0.

Theo thông tin bị lộ ra từ việc hacker xâm nhập vào hệ thống máy chủ của hãng sản xuất linh kiện lớn trên thế giới Gigabyte, cho thấy dòng vi xử lý sắp tới của AMD có tên mã Raphael sẽ không hỗ trợ phiên bản PCI Express mới nhất.

AMD lần đầu tiên ra mắt hỗ trợ PCI Express 4.0 trên các vi xử lý Ryzen 3000 và vượt lên trước đối thủ Intel. Tuy nhiên, điều này sẽ không lập lại bởi thế hệ vi xử lý mới Alder Lake, Intel sẽ giới thiệu tiêu chuẩn PCIe 5.0. Trong khi đó, các tài liệu rò rỉ từ Gigabyte cho thấy nền tảng AM5 sắp tới sẽ vẫn sử dụng PCI Express 4.0.

Zen 4 với tên mã Raphael sắp ra mắt sẽ cung cấp 28 lane PCI Express 4.0, nhiều hơn bốn lane so với dòng Ryzen 5000 hiện tại. Trái ngược với AMD, các vi xử lý Alder Lake sắp ra mắt của Intel có tổng cộng 20 lane, 16 trong số đó sử dụng tiêu chuẩn PCI Express 5.0.

Không giống như PCI Express 4.0, khi giới thiệu lần đầu tới công chúng, các sản phẩm có liên quan đều sẵn có để sử dụng, chẳng hạn như VGA hoặc SSD. Với PCI Express 5.0 được giới thiệu trên nền tảng vi xử lý sắp ra mắt của Intel, sẽ chủ yếu dành riêng cho card đồ họa, tuy nhiên ở hiện tại không có dòng card nào hỗ trợ giao diện này.