PCI-Express是一种串行高速计算机扩展总线的标准,简称PCIe。PCIe总线广泛应用于个人电脑、手机乃至工作站、服务器中。如今随着存储技术的高速发展以及存储数据量的急剧膨胀,基于PCIe总线的固态硬盘渐渐展露头角,以其优越性在SSD领域取得了有利地位,特别是用于数据中心和服务器中的企业级SSD更是需要更大带宽和频率的产品来保证其数据速率。而PCIe4.0在带宽和频率的极大提升使得该接口会成为企业级SSD的首选接口。PCIe协议可分为物理层、数据链路层和传输层协同实现数据包的传输,数据通道是通过LVDS差分信号双通道串行传输的。协议中数据通过数据包的格式传输,数据包使用128b/130b编码方式内嵌时钟,流控制机制控制数据包在多数据通道中协同收发,Nak/Ack机制保证数据包接收的正确,通过一系列机制协同合作保证数据的高带宽和高传输效率。本文根据功能需求设计了一款应用于企业级固态硬盘（SSD）的高速PCIe接口并进行了系统的验证,本接口采用了PCIe4.0和基于AMBA3.0的AXI总线规范。通过该接口可以实现片内AXI总线上的设备与片外PCIe设备的数据高速传输。本文首先对PCIe协议进行了系统的研究,通过对协议学习了解PCIe接口的结构以及功能特性,为后续接口的设计与验证提供了理论基础。其次将接口的结构分为PCIe IP核以及外围电路接口两个部分,完成接口电路的设计。外围电路设计是本文重点之一,外围电路可使接口能满足SOC对PCIe功能的需求,并且优化SOC与PCIe接口之间的交互效率,将部分软件操作下沉至硬件处理提高工作效率。最后对接口进行验证,验证工作分为UT验证和SOC验证两部分以充分验证接口的功能和性能,验证过程使用了VIP（验证IP）来帮助提高验证效率。通过验证和长时间的回归测试,接口功能达到需求,且接口在PCIe x8模式下,写性能带宽为14.986GB/s,读性能带宽为14.719GB/s,达到了设计要求。