一、特点不同
1、PCI-E X16：是一种高速串行计算机扩展总线标准，能满足将来一定时间内出现的低速设备和高速设备的需求。
2、PCI-E 2.0：产品均可支持PCI Express 2.0总线技术，X1模式的扩展口带宽总和可达到1GB/s，X16图形接口更可以达到16GB/s的惊人带宽值。
3、PCI-E 3.0：增加了128b/130b解码机制，可以确保几乎100%的传输效率，相比此前版本的8b/10b机制提升了25%，从而促成了传输带宽的翻番。
二、传输速率不同
1、PCI-E X16：采用高速串行工作原理，接口传输速率达到2.5GHz。
2、PCI-E 2.0：在1.0版本基础上更进了一步，将接口速率提升到了5GHz，传输性能也翻了一番。
3、PCI-E 3.0：数据传输率达到8GT/s，大大提高了总线带宽，Intel的Sandy Bridge处理器家族的服务器版本也将原生支持PCI-E 3.0。
三、原理不同
1、PCI-E X16：更高的最大系统总线吞吐量，更低的I/O引脚数量和更小的物理尺寸，更好的总线设备性能缩放，更详细的错误检测和报告机制（高级错误报告，AER）和本机热插拔功能。
2、PCI-E 2.0：采用点对点工作模式，每个PCI设备都有自己的专用传输线路，这样就无需向整条总线申请带宽，可避免多个设备争抢带宽的问题，而在共享结构的PCI系统中却经常会发生多个设备争抢带宽的情况。
3、PCI-E 3.0：数据复用指示、原子操作、动态电源调整机制、延迟容许报告、宽松传输排序、基地址寄存器(BAR)大小调整、I/O页面错误等等，从而全方位提升平台效率、软件模型弹性、架构伸缩性。
参考资料来源：百度百科-pci-e 3.0
参考资料来源：百度百科-PCI Express 2.0
参考资料来源：百度百科-pcie