Chuẩn PCIe là gì?
PCIe hay PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express) là một chuẩn kết nối tốc độ cao thường được sử dụng để kết nối các thiết bị như card đồ họa (GPU), cổng mạng Internet nội bộ (LAN), ổ cứng SSD, USB và các phần cứng khác vào bo mạch chủ (mainboard) của máy tính.
Bộ chuyển đổi PCIe là gì?
Bộ chuyển đổi PCIe được dùng để chuyển đổi từ cổng PCIe sang các cổng RS232, RS485, COM, AV, Svideo, IEEE, LPT, SATA, IDE, USB 2.0, USB 3.0…hoặc chuyển đổi từ PCIe chân ngắn sang PCIe chân dài.
Cơ chế hoạt động của PCIe
Giao thức PCIe (x1, x2, x4, x16,...)
Cơ chế kết nối vật lý của PCIe được chia ra làm bốn kích cỡ khác nhau, đó là x1, x4, x8 và x16. Ngoài ra, còn có các cổng x32 nhưng cực kỳ hiếm và thường không được sử dụng trong các hệ thống thông thường.
Các kích cỡ cổng khác nhau cho lượng chân kết nối dữ liệu đồng thời đến bo mạch chủ khác nhau. Cổng có kích thước càng lớn thì số chân kết nối trên card và cổng càng nhiều.
Các kết nối này thường được gọi là làn (lane), với mỗi làn PCI-E bao gồm hai cặp tín hiệu, một cho việc gửi dữ liệu và một để nhận dữ liệu. Nếu cổng PCI-E và thiết bị kết nối vào cổng đó có càng nhiều làn thì tốc độ truyền dữ liệu qua lại giữa thiết bị và hệ thống sẽ càng nhanh hơn.
Giao thức Overhead
Cũng như nhiều giao tiếp bus khác, PCIe sử dụng cơ chế mã hóa đường truyền - một lượng bit dữ liệu nhất định (8b) được tượng trưng bằng một lượng bit lớn hơn đôi chút (10b), gọi là symbol. Các bit được thêm vào trong symbol tạo thành overhead siêu dữ liệu, cần phải có để quản lý việc truyền dữ liệu của người dùng.
Các phiên bản PCIe
1. PCI Express 1.1 (PCIe 1.1)
Được ra đời vào năm 2004, version chuẩn lúc bấy giờ của PCI Express (PCIe) là 1.1, có tốc độ truyền tải 2,5Gbps (Gigabit/giây).
2. PCI Express 2.0 (PCIe 2.0)
Năm 2007, PCI Express 2.0 được ra mắt với băng thông tăng gấp đôi so với chuẩn PCIe cũ, tức là từ 2,5Gbps lên 5Gbps.
PCIe 2.0 vẫn tương thích với PCIe 1.1 cả về các khe cắm phần cứng và phần mềm, vì vậy một cái card cũ vẫn có thể làm việc trên một máy mới với PCIe 2.0.
3. PCI Express 3.0 (PCIe 3.0)
Ra mắt năm 2010, chuẩn PCIe 3.0 được tăng gấp đôi băng thông so với thế hệ trước là PCIe 2.0. Chuẩn PCIe 3.0 được thiết kế nhằm tương thích ngược với các sản phẩm dùng chuẩn cũ, nhờ đó tiết kiệm tối đa chi phí chuyển đổi giữa 2 thế hệ.
4. PCI Express 4.0 (PCIe 4.0)
Được ra mắt vào năm 2017, PCIe 4.0 có tốc độ truyền dữ liệu là 16Gbps, so với 8Gbps của thế hệ 3.0. Ngoài ra, cấu hình mỗi lane PCIe 4.0 cũng hỗ trợ băng thông lớn gấp đôi so với PCIe 3.0 đạt tối đa 32GB/s với khe 16 lane.
PCIe 4.0 được mở rộng khả năng làm việc đến các laptop, tablet và smartphone. Chuẩn PCIe 4.0 duy trì cả khả năng tương thích ngược với các chuẩn có thông số kỹ thuật cũ hơn và mới hơn thông qua cả phần mềm và phần cứng.
5. PCI Express 5.0 (PCIe 5.0)
Khoảng cuối năm 2019, chuẩn PCIe 5.0 đã chính thức được ra mắt với tốc độ truyền tải dữ liệu lên đến 32Gbps. Hiện nay, cả CPU và GPU đều có cấu trúc phức tạp hơn (cấu hình mạnh mẽ hơn), hiệu năng được chú trọng hơn thì bất kỳ độ trễ nào cũng sẽ là một tối kỵ, do đó PCIe 5.0 ngày càng trở nên cần thiết. Các nền tảng đầu tiên hỗ trợ giao tiếp PCIe 5.0 là CPU Alder Lake thế hệ thứ 12 của Intel, dự kiến sẽ ra mắt vào nửa cuối năm 2021.