Commutateurs express PCI est un dispositif qui commute des bus express PCI (PCIe) sur des cartes-mères d'ordinateurs ou d'applications similaires. PCIe est une technologie de commutation utilisée pour interconnecter un grand nombre de périphériques à un système de processeur. Cette interconnexion est réalisée par un protocole de communications basé sur des paquets qui contrôle le trafic passant par chaque commutateur et qui fournit, entre autres, des services de qualité de service (QoS), de branchement à chaud/branchement à chaud, de gestion des interruptions et de gestion des erreurs. Les paquets de données sont routés à travers les commutateurs sur la base de l'adresse mémoire, de l'adresse d'E/S ou de l'ID du dispositif, ou par des transactions implicites.

La commutation de transfert de données se produit en utilisant les informations des en-têtes des paquets de couche de transaction (TLP, Transaction Layer Packet). Il existe plusieurs types différents de transferts pour la lecture et l'écriture entre les bus PCIe et selon que les données sont attribuées ou non attribuées (la façon dont le PCIe programme et traite les transferts de données). Les données sont transférées entre les points de fin et sont routées de façon à ce que toute communication de données dans une direction suive la même direction à travers les commutateurs PCIe dans le chemin de retour avec les informations stockées dans le TLP de l'exécuteur. Cela fait partie du modèle de transaction, dans lequel il y a un demandeur et un exécuteur.

Les dispositifs équipés de plusieurs ports PCIe doivent gérer leur trafic et la retransmission de ce trafic. Les commutateurs doivent également prendre en charge cette communication pair à pair. La connexion pair à pair impose des contraintes de disposition physique supplémentaires lors du montage du commutateur sur la carte-mère. Les commutateurs peuvent également changer l'ordre des transactions de mémoire afin d'optimiser l'efficacité du transfert de bus lorsqu'ils respectent les règles de sécurité d'un tel changement. Ils doivent également gérer le cas où un nombre arbitraire de commutateurs est mis en cascade entre des points de fin de transaction. Ils gèrent aussi les erreurs dans un processus de transaction. Celles-ci comprennent les erreurs CRC, les erreurs de cadrage ou les expirations des délais d'exécution des transactions. Ils peuvent également rechercher les erreurs de débordement des tampons au niveau du point de fin du récepteur et les événements d'exécution inattendus, ainsi que les erreurs de la couche de liaison de données et de la couche physique.

Les commutateurs sont également responsables de la réinitialisation de leurs systèmes de bus et un protocole couvre les échanges de messages de réinitialisation à chaud et la transmission des réinitialisations d'un bus à l'autre. Lorsqu'un commutateur doit prendre en charge plusieurs liaisons point à point et fournir des connexions supplémentaires, il est appelé un commutateur de sortance. Il a pour fonction de multiplier le nombre de voies PCIe d'un port hôte en amont vers un nombre supérieur de dispositifs PCIe en aval. 

Les commutateurs PCIe sont reconnaissables à la génération du standard PCIe qu'ils prennent en charge. Les derniers commutateurs PCIe prennent en charge GEN 3 (8 GT/s). Certains dispositifs Gen 3 intègrent des services sophistiqués pour faciliter la conception et le débogage, notamment la possibilité pour le logiciel de voir l'œil du signal physique après l'égalisation.