Cổng PCI Express là gì? Có những chuẩn PCIe nào?

 PCI Express (PCIe) là cổng kết nối các thiết bị ngoại vi. PCIe là tên viết tắt của cụm từ Peripheral Component Interconnect Express. Cổng PCIe ra đời để kế nhiệm một số cổng kết nối trước đó.

 Cổng PCIe có ưu điểm vượt trội nhờ công nghệ "điểm đến điểm". Nghĩa là, các Lane dữ liệu (làn dữ liệu) được kết nối trực tiếp với các thiết bị ngoại vi, và mỗi thiết bị xử lý một Lane riêng. Như vậy, với ưu điểm này thì các dữ liệu sẽ không cần phải chen chúc nhau qua một buss đơn. Điều này đồng nghĩa việc người dùng có thể tiếp cận nhiều thông tin cùng một lúc mà không gặp phải "độ trễ" trong vấn đề xử lý dữ liệu.

 Trước đây chuẩn PCI thông thường thì dựa vào các đường truyền tải dữ liệu song song. Tức là, với công nghệ PCI truyền thống, nó có thiết kế là các đường song song và cùng truyền tải một loại dữ liệu, khi truyền tải xong dữ liệu đó thì nó mới chuyển sang xử lý loại dữ liệu khác. Do truyền tải dữ liệu song song nên tất cả các thành tố trên đó phải được đồng bộ hóa. Chính vì thế, nó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ truyền tải của chíp vi xử lý đến các thiết bị ngoại vi thông qua cổng PCI. Hiện tượng chồng chéo dữ liệu của các làn song song trong cổng PCI thông thường được gọi là Crosstalk. Một vấn đề nữa trong cổng PCI đời cũ đó là, ở trên nó là những kiến trúc giống nhau, nó khác hoàn toàn so với cổng PCIe (PCIe có kiến trúc tách biệt hoàn toàn)

 Cổng PCIe thường được các nhà sản xuất mainboard tích hợp sẵn lên bề mặt của bo mạch chủ. Nó là nơi để lắp các thiết bị phần cứng ngoại vi như Ổ cứng SSD chuẩn m2, nvme; Cạc màn hình VGA, Cạc mạng, Cạc âm thanh, ...

Các kích cỡ cổng PCIe

 Cổng PCIe có 5 kích cỡ chính đó là: X1, X4, X8, X16 và X32. Trong đó, kích cỡ X32 khá là hiếm thấy, thông thường X32 này nó chỉ xuất hiện trên các máy tính Data Center. Kích cỡ của cổng PCIe thể hiện qua độ lớn, nhỏ về mặt vật lý của nó. Kích cỡ càng lớn thì số chân kết nối của cổng PCIe càng nhiều.

Có những chuẩn PCIe nào?

Các chuẩn PCIe

 Đến thời điểm hiện tại (năm 2020), cổng PCIe có 5 chuẩn đó là: PCIe 1.1, PCIe 2.0, PCIe 3.0, PCIe 4.0 và PCIe 5.0. Tốc độ truyền tải của các chuẩn về sau càng lớn hơn tốc độ truyền tải của các chuẩn trước đó.

- Chuẩn PCIe 1.1: Có tốc độ truyền tải 2.5 Gigabit trong một giây.

- Chuẩn PCIe 2.0: Có tốc độ truyền tải 5 Gigabit trong một giây.

- Chuẩn PCIe 3.0: Có tốc độ truyền tải 8 Gigabit trong một giây.

- Chuẩn PCIe 4.0: Có tốc độ truyền tải 16 Gigabit trong một giây.

- Chuẩn PCIe 5.0: Có tốc độ truyền tải 32 Gigabit trong một giây.

 Khoảng cuối năm 2019, chuẩn PCIe 5.0 đã chính thức được ra mắt với tốc độ truyền tải dữ liệu lên đến 32 GT/s (tức là sẽ có 32 Gigabit dữ liệu được truyền tải trong 1 giây). Hiện nay, cả CPU và GPU đều có cấu trúc phức tạp hơn (cấu hình mạnh mẽ hơn), hiệu năng được chú trọng hơn bao giờ hết thì bất kỳ độ trễ nào cũng sẽ là một tối kỵ, do đó tầm quan trọng của PCIe 5.0 ngày càng trở lên cần thiết.

Tốc độ truyền tải của các chuẩn PCIe

 Tuy nhiên, cổng PCIe chuẩn 5.0 mới chỉ ra mắt về mặt công nghệ mà thôi, nó vẫn chưa được áp dụng đại trà vào các mainboard tính tới thời điểm hiện tại. Hiện nay, mới chỉ có cổng PCIe 4.0 mới được các nhà sản xuất mainboard áp dụng. Chẳng hạn như vào tháng 7 năm 2019, nhà sản xuất AMD đã cho trình làng VGA RX5700 được tích hợp hỗ trợ PCIe 4.0.