PCIe là gì? Tìm hiểu về PCIe và các Gen PCIe trên thị trường hiện nay

PCIe là một chuẩn kết nối phần cứng tốt nhất và được sử dụng phổ biến nhất trên laptop và PC, giúp đáp ứng mọi nhu cầu về tốc độ truyền tải dữ liệu. Vậy cụ thể chuẩn PCIe là gì? 

PCIe là gì?

Định nghĩa

PCIe hay còn được gọi là PCI Express (là từ viết tắt của Peripheral Component Interconnect Express) là chuẩn kết nối tốc độ cao, giúp kết nối các thiết bị (GPU, LAN, SSD, USB và các phần cứng khác) vào mainboard của máy. PCIe là chuẩn giao tiếp của ổ cứng SSD và đó là một phần linh kiện không thể thiếu trong hệ thống CNTT của doanh nghiệp bạn.

Cơ chế hoạt động

Giao thức PCI Express (x1, x2, x4, x16,…)

Cơ chế kết nối vật lý của PCI Express chia ra 4 kích cỡ như: x1, x4, x8 và x16. Nó còn có các cổng x32 nhưng nó không được dùng cho hệ thống thường. Nếu cổng càng lớn thì càng nhiều kết nối trên card và cổng.

Làn (lane) là các kết nối như trên, mỗi làn PCI-E có 2 cặp tín hiệu với 1 cặp để gửi dữ liệu và 1 cặp để nhận dữ liệu. Đồng thời, tốc độ truyền dữ liệu qua các thiết bị và hệ thống sẽ tương đương với số cổng.

Giao thức Overhead

PCI Express dùng cơ chế mã hóa đường truyền – Bit dữ liệu nhất định (8b) bằng lượng bit lớn hơn (10b), nó được gọi là symbol. Symbol được tích hợp từ các bit tạo nên overhead siêu dữ liệu nhằm tăng khả năng truyền tải dữ liệu của người dùng.

Các phiên bản PCIe

PCI Express 1.1 (PCIe 1.1)

Vào năm 2004, version chuẩn của PCI Express là 1.1. Vì là phiên bản đầu tiên nên băng thông khá thấp so với các phiên bản còn lại. Tốc độ truyền tải của nó là 2,5Gbps.

PCI Express 2.0 (PCIe 2.0)

PCI Express 2.0 được ra đời nằm 2007, băng thông gấp đôi PCIe cũ, 2,5Gbps lên đến 5Gbps. PCIe 2.0 có thể tương thích với PCIe 1.1 nên card cũ có thể làm việc trên máy mới.

PCI Express 3.0 (PCIe 3.0)

PCI Express 3.0 tăng gấp đôi băng thông so với version trước, được ra mắt 2010. Nó được thiết kế có khả năng tương thích ngược với các PCI Express cũ và tiết kiệm chi phí chuyển đổi tối đa.

PCI Express 4.0 (PCIe 4.0)

PCI Express 4.0 được ra mắt vào 2017, với tốc độ truyền tải 16Gbps. Cấu hình lane của nó hỗ trợ băng thông gấp đôi PCI Express 3.0 tối đa 32GB/s với 16 lane. Nó còn có thể tích hợp vào laptop, tablet, smartphone và tương thích sản phẩm cũ, mới với thông số đa dạng.

PCI Express 5.0 (PCIe 5.0)

PCI Express 5.0 được ra mắt năm 2019, với tốc độ truyền tải lên đến 32Gbps. Hiện nay, PCI Express 5.0 càng trở nên cần thiết hơn khi CPU và GPU sở hữu cấu hình càng mạnh mẽ, hiệu năng cao nên độ trễ càng thấp càng tốt. CPU Alder Lake thế hệ 12 của Intel sử dụng PCI Express 5.0 đầu tiên, ra mắt vào cuối 2021.

Kích thước cổng PCI-E

Cổng PCI-E có bốn kích cỡ thông dụng là x1, x4, x8, x16. Kích thước cổng PCI-E cùng các làn sẽ không giống bởi vì PCI-E đáp ứng các kết nối riêng lẻ không giới hạn nhưng vẫn có giới hạn thông lượng các chipset.

Card rời nên được cắm kích thước. Do đó, bạn nên lưu ý kích thước, các làn truyền dữ liệu của các cổng từ chú thích của nhà sản xuất trên bo mạch chủ. Ngoài ra, card ngắn hơn khe PCIe trên main cũng có thể cắm vừa. Card loại PCIe x1 sẽ có thể cắm khe PCIe x1, x4, x8, x16, PCIe x8 sẽ cắm vào khe PCIe x8 và x16.