Tìm hiểu PCIe 4.0 và 5.0



Hỗ trợ cho PCIe 4.0 đã được bổ sung với các bo mạch chủ và CPU Intel® Core™ thế hệ thứ 11, và giờ đây, nền tảng Intel® Core™ thế hệ thứ 12 cung cấp hỗ trợ PCIe 5.0 và khả năng tương thích ngược hoàn toàn cho các thiết bị PCIe 4.0 và 3.0.

Vậy, sự khác biệt giữa PCIe 5.0, 4.0 và 3.0 là gì? Khả năng tương thích ngược của PCIe hoạt động như thế nào? Và lợi ích của các làn CPU PCIe trong CPU Intel® Core™ thế hệ thứ 12 và 11 khi so sánh với làn PCIe của chipset là gì?


PCIe 4.0 là gì?

Thành phần ngoại vi Interconnect Express, hoặc PCIe, là một bus mở rộng băng thông cao thường được sử dụng để kết nối card đồ họa và SSD, cũng như các thiết bị ngoại vi như card mở rộng và card không dây.

Các làn PCIe chạy theo chiều ngang trên bo mạch chủ, xuất hiện trong các biến thể x1, x2, x4, x8 và x16. Nhiều làn hơn đồng nghĩa là sẽ có nhiều băng thông hơn cũng như một khe dài hơn. GPU thường được cài đặt ở khe x16 trên cùng, vì nó có băng thông lớn nhất và theo truyền thống, là kết nối trực tiếp nhất với CPU. SSD PCIe M.2 hiện đại sử dụng làn x4.

Mỗi thế hệ PCIe đều nhanh gấp đôi so với thế hệ trước của nó. Trong khi PCIe 3.0 có tốc độ truyền dữ liệu là 8 gigatransfer/giây (GT/s), PCIe 4.0 truyền dữ liệu với tốc độ 16 GT/s và PCIe 5.0 truyền dữ liệu với tốc độ 32 GT/s. (Tốc độ bit được đo bằng GT để hiển thị tốc độ tối đa trên lý thuyết trước khi mã hóa—tốc độ thực tế có thể chậm hơn.)

Bề ngoài, các khe PCIe mới hơn trông giống như PCIe 3.0. Chúng cũng có cả tính năng tương thích ngược và tương thích chuyển tiếp. Điều này có nghĩa là khách hàng có thể kết nối SSD PCIe 3.0 với khe PCIe 4.0 và họ có thể kết nối SSD PCIe 4.0 vào khe PCIe 3.0.

Các làn PCIe là gì?

Một ưu điểm chính của CPU Intel® Core™ thế hệ thứ 12 và 11 là việc bổ sung các làn CPU PCIe. CPU Intel® Core™ thế hệ thứ 12 cung cấp tối đa 16 làn CPU PCIe 5.0 và tối đa bốn làn CPU PCIe 4.0, trong khi CPU Intel® Core™ thế hệ thứ 11 cung cấp tới 20 làn CPU PCIe 4.0.

Tuy nhiên, không phải tất cả các làn PCIe đều hoạt động theo cùng một cách. Các làn PCIe của CPU kết nối trực tiếp với CPU, trong khi các làn chipset (hoặc “làn PCH”) đi qua chipset của bo mạch chủ, kết nối với CPU thông qua liên kết Giao diện Đa phương tiện Trực tiếp (DMI).

Với 20 làn CPU PCIe 4.0 được CPU Intel® Core™ thế hệ thứ 11 hỗ trợ, các nhà xây dựng máy tính có thể linh hoạt cung cấp cho GPU và SSD NVMe đường dẫn tối ưu đến CPU của họ cùng một lúc. CPU Intel® Core™ thế hệ thứ 12 cung cấp tùy chọn tương tự với băng thông cao hơn nữa do 16 làn CPU PCIe 5.0 của chúng có tốc độ gấp đôi PCIe 4.0.

Trước đây, người dùng có sẵn 16 làn PCIe 3.0 chỉ có thể tận dụng con đường tối ưu này đến CPU của họ bằng cách giảm một nửa băng thông cho GPU, điều có thể tạo ra một nút thắt cổ chai tiềm tàng khác.

SSD PCIe M.2 và SSD NVMe sử dụng thẻ kệ nâng đã cung cấp lợi thế về tốc độ so với các ổ kết nối qua cáp dữ liệu SATA. Thông lượng cao hơn của PCIe cho phép bộ lưu trữ NVMe nhanh chóng sắp xếp nhiều dữ liệu hơn và kết nối trực tiếp với bo mạch chủ giúp giảm độ trễ. Kết nối với các làn PCIe của CPU giúp giảm thêm độ trễ bằng cách loại bỏ khoảng cách dữ liệu phải di chuyển qua chipset.


Tại Sao Cần Nâng Cấp?

Như đã đề cập ở trên, mỗi thế hệ PCIe sẽ tăng gấp đôi thông lượng. Nhưng lợi ích thực sự của PCIe 5.0 là khả năng tương thích ngược hoàn toàn và khả năng tương thích trong tương lai: Khách hàng biết được rằng phần cứng mới khó có thể bị tắc nghẽn trên hệ thống của họ.

Hiện tại, SSD PCIe 4.0 được thiết kế để có tốc độ đọc/ghi tối đa cao hơn so với SSD PCIe 3.0, nhưng ưu điểm thực tế của chúng như thời gian tải và truyền tệp lớn là không đáng kể. Tuy nhiên, theo thời gian, các bộ điều khiển bộ nhớ mới sẽ được phát hành và cả trò chơi và ứng dụng đều được kỳ vọng sẽ tận dụng hiệu quả hơn các ổ SSD hiện đại.

Cách để biến điều đó xảy ra là thông qua các công nghệ sắp ra mắt như DirectStorage được thiết kế để cải thiện hiệu suất SSD trong các khối lượng công việc I/O nặng. Khi SSD trở thành tiêu chuẩn trong phát triển game thế hệ tương lai, điều này có thể dẫn đến những tiến bộ về thời gian tải, phát trực tiếp nội dung và thiết kế cấp độ.

Băng thông cao hơn của PCIe 4.0 và 5.0 cũng có thể giúp ích cho card đồ họa, vì thông lượng cao hơn giúp cho phép truyền dữ liệu nhanh hơn đến VRAM, một bộ phận của RAM dành riêng cho việc xử lý các tác vụ liên quan đến đồ họa.

Một điểm khác mà các game thủ cần cân nhắc là các cổng của game dùng bảng điều khiển mới có thể bắt đầu phụ thuộc nhiều hơn vào việc phát trực tiếp nội dung và SSD PCIe 4.0 hoặc 5.0 có thể mang lại trải nghiệm mượt mà hơn.

Tóm lại, bộ xử lý Intel® Core™ thế hệ thứ 12 và thế hệ thứ 11 cung cấp một nền tảng cho phép khách hàng tự do nâng cấp. Chúng giúp đảm bảo khách hàng có thể tận dụng tối đa các thiết bị trong tương lai sẽ khai thác thêm tiềm năng từ máy tính của họ.


Tầm quan trọng PCIe 4.0 và 5.0

Nền tảng PCIe 5.0 và 4.0 mang lại cho khách hàng sự linh hoạt hơn. Họ có nhiều lựa chọn hơn khi mua thiết bị ngoại vi mới và nhiều lựa chọn hơn khi họ lập cấu hình chúng. Và với PCIe 5.0, họ thậm chí còn có nhiều thời gian hơn trước khi các sản phẩm trong tương lai bão hòa băng thông có sẵn.

Nhiều khách hàng phải thay thế ổ đĩa lưu trữ hoặc thẻ đồ họa tại một số thời điểm trong vòng đời máy tính của họ. Hỗ trợ PCIe 5.0 đảm bảo rằng họ sẽ có thể sử dụng SSD và GPU tiên tiến nhất được phát hành trong vài năm tới với đầy đủ khả năng của chúng.

Ngoài ra, 16 làn CPU PCIe 5.0 cung cấp cho hệ thống hai thiết bị ngoại vi quan trọng nhất—GPU và SSD—kết nối trực tiếp hơn đến CPU, có khả năng giúp giảm độ trễ.


Comments