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En 2010, PCI-SIG publie le cahier des charges du PCIe (gen 3.0), originellement appelé 3GIO, {{lang|en|''3rd Generation Input/Output''}}, dont le débit est doublé {{Unité|1000 Mo/s}} grâce à une augmentation de 60 % de la fréquence qui passe à {{unité|5 à 8 GHz}} pour la gen 2.0, mais aussi par un codage {{unité|128|bits}}/{{unité|130|bits}}. Au lieu de consommer 20 % du débit pour gen 2.0, ce codage ne fait plus perdre que 1,6 % de la bande passante totale. Les premiers périphériques en PCIe 3.0 sont arrivés mi-2011, mais les cartes graphiques exploitant cette interface ne sont arrivées que début 2012.
 
La spécification PCIe 4.0 est parue en {{date-|octobre 2017}}. Elle double la bande passante. La première carte graphique à utiliser pleinement cette nouvelle spécification est la carte AMD [[Radeon]] RX 5700 XT en 2019<ref>{{en}}[https://www.techpowerup.com/review/pci-express-4-0-performance-scaling-radeon-rx-5700-xt/ PCI-Express 4.0 Performance Scaling with Radeon RX 5700 XT], techpowerup.com du {{date-|7 7 2019}}, conulté le 28 novembre 2022</ref>{{,}}<ref>[http://www.tomshardware.fr/articles/pci-express-4.0-carte-mere,1-65787.html PCI Express 4.0 : la version 1.0 maintenant officiellement publiée], sur tomshardware.fr du 26 octobre 2017, consulté le 17 janvier 2018</ref>.
 
La spécification PCIe 5.0 est parue en {{date-|mai 2019}} avec un nouveau doublement de la bande passante<ref name="pcie_5.0_released">{{lien web |langue=en| titre = PCI-SIG® Achieves 32GT/s with New PCI Express® 5.0 Specification | consulté le=30/05/2019 | url = https://www.businesswire.com/news/home/20190529005766/en/PCI-SIG%C2%AE-Achieves-32GTs-New-PCI-Express%C2%AE-5.0}}</ref>. {{lien|texte= Phison|trad= Phison|fr= Phison (société)}} a avertit qu'avec les débits possibles avec la norme PCIe 5, les [[SSD]] les plus performants devraient adopter un système de [[refroidissement actif]] pour leurs intégrité<ref>{{Lien web|url= https://www.clubic.com/disque-dur-memoire/disques-durs-ssd/actualite-415404-bientot-les-ssd-ne-pourront-se-passer-d-un-refroidissement-actif.html|titre= Bientôt, les SSD ne pourront plus se passer d'un refroidissement actif|site= Clubic|date= 28-03-2022}}</ref>.
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