Tìm hiểu về PCIe, chuẩn kết nối phần cứng phổ biến trên PC
Tìm hiểu về PCIe, chuẩn kết nối phần cứng phổ biến trên PC!
Khi anh em lần đầu tìm tòi tự build một dàn PC mới thì chắc hẳn sẽ hơi bối rối vì các dòng mainboard đều có khoảng 3, 4 khe PCIe nhưng có tên gọi và kích thước khác nhau. Giữa ma trận những cái tên PCIe x1, PCIe 3.0 rồi đến PCIe x16 sẽ khiến nhiều anh em không biết đường đâu mà lần. Trong bài viết này, mình sẽ giải thích các khe PCIe là gì và tổng hợp thông số cũng như công dụng của từng công cho anh em dễ hiểu.
PCIe là gì?
Trước khi đi vào phần tổng hợp thông số thì anh em cũng mình tìm hiểu về khe PCIe trước nhé. PCIe là từ viết tắt của Peripheral Component Interconnect Express và là một chuẩn kết nối dành cho phần cứng bên trong PC (phân biệt với các loại thiết bị ngoại vi kết nối thông qua các cổng USB hoặc sóng wireless, Bluetooth nhé). Anh em có thể nhìn thấy các cổng này ngay bên dưới nơi gắn CPU.
Trước đây, chúng ta dùng các chuẩn kết nối cũ hơn như AGP hoặc PCI và thường được gọi chung là các chuẩn ISA – Industry Standard Architecture. Từ khi chuẩn PCIe xuất hiện thì nó đã thay thế các chuẩn cũ vì nó có băng thông cao, giúp truyền tải dữ liệu nhanh hơn rất nhiều.
Bên cạnh cổng PCie phổ biến thì chúng ta còn một phiên bản xịn hơn là ePCIe (External PCI Express) nhưng mà anh em game thủ và người dùng phổ thông sẽ ít khi nào cần dùng đến nên mình giới thiệu tên thôi nhé.
Hiện nay anh em sẽ có rất nhiều loại card sử dụng cổng PCIe và loại phổ biến nhất mà anh em nào cũng biết đó là các loại card màn hình. Bên cạnh các loại card màn hình thì vẫn còn rất nhiều loại linh kiện khác sử dụng khe PCIe, chẳng hạn như các dòng card âm thanh cao cấp hoặc các loại card wifi. Ngoài ra, chúng ta còn có nhiều loại thiết bị lưu trữ, điển hình là SSD sử dụng chuẩn PCIe để tận dụng băng thông cao nên có tốc độ đọc ghi khá là khủng anh em ạ.
Phân biệt các cổng PCIe
Dù có vẻ phức tạp nhưng anh em chỉ cần hiểu hai thông số quan trọng của các cổng PCIe là kích thước và phiên bản của khe PCIe là có thể lựa chọn được loại card cần thiết rồi.
Về kích thước thì anh em sẽ nhìn vào phần số phía sau chữ “x” và chúng ta có sẽ 4 loại như sau: PCIe x16, PCIe x8, PCIe x4 và PCIe x1. Mỗi loại sẽ có chiều dài khác nhau, anh em có thể tham khảo hình mô tả và bảng thông số ngay bên dưới.
| Số chân kết nối | Chiều dài khe cắm | |
| PCI Express x1 | 18 | 25mm |
| PCI Express x4 | 32 | 39mm |
| PCI Express x8 | 49 | 56mm |
| PCI Express x16 | 82 | 89mm |
Và dù có đến 4 kích cỡ nhưng thực tế là anh em không cần phải quá lo lắng về kích thước của khe PCIe và card có vừa với nhau không vì quy tắc là chỉ cần card ngắn hơn khe PCIe trên mainboard là sẽ cắm vừa. Chẳng hạn như card loại PCIe x1 sẽ cắm được vào khe PCIe x1, x4, x8 và cả x16 luôn, còn card PCIe x8 thì sẽ vừa với khe PCIe x8 và x16 nhé.
Anh em chỉ cần lưu ý là nhớ cắm card cho đúng chiều vì loại card nào cũng có 1 cái rãnh nhỏ tách dàn chân kết nối ra làm hai phần dài ngắn khác nhau. Trong đó có phần luôn luôn chỉ có 11 chân kết nối là phải cắm đúng vào phần mình khoanh tròn ở bên dưới.
Về phiên bản thì hiện nay chúng ta có cũng 4 phiên bản là PCIe 4.0, 3.0, 2.0 và 1.0, anh em có thể tham khảo băng thông của từng phiên bản ngay bên dưới.
| Băng thông trên từng lane | Băng thông trên từng lane của khe x16 | |
| PCI Express 1.0 | 2 Gbit/s (250 MB/s) | 32 Gbit/s (4000 MB/s) |
| PCI Express 2.0 | 4 Gbit/s (500 MB/s) | 64 Gbit/s (8000 MB/s) |
| PCI Express 3.0 | 7.877 Gbit/s (984.625 MB/s) | 126.032 Gbit/s (15754 MB/s) |
| PCI Express 4.0 | 15.752 Gbit/s (1969 MB/s) | 252.032 Gbit/s (31504 MB/s) |
Anh em có thể thấy mỗi đời PCIe đều được nâng cấp băng thông lên rất nhiều nên sẽ giúp cải thiện tốc độ phần cứng giao tiếp với nhau và gia tăng hiệu năng cho PC. Bên cạnh việc tăng băng thông thì mỗi phiên bản PCIe mới cũng sẽ được sửa lỗi, thêm nhiều tính năng mới cũng như cải thiện điện năng tiêu thụ. Tuy nhiên, đối với anh em game thủ thì hiệu suất vẫn là vẫn là quan trọng nhất nên mình chỉ đưa thông số về băng thông thôi nhé.
Tất cả phiên bản PCIe đều có tương thích ngược đời trước và tương thích với cả các đời tiếp theo nên anh em có thể yên tâm cắm bất kỳ loại card PCIe nào vào cũng dùng được, chỉ là bị với hạn băng thông thôi. Chẳng hạn nếu anh em mua một em card màn hình PCIe 3.0 x16 thì nên cắm vào khe PCIe x16 của những mainboard hỗ trợ PCIe 3.0. Nếu anh em cắm vào mainboard hỗ trợ PCIe 2.0 thì tốc độ truyền ở mức 64 Gbit/s mà thôi.
Nói chung miễn là card cắm vừa vào khe PCIe thì chắc chắn là sẽ hoạt động nhé anh em. Tuy nhiên, để các linh kiện trong máy hoạt động với 100% công lực thì anh em cần phải lựa chọn kích cỡ và phiên bản khe PCIe giống nhau. Để biết chính xác phần cứng nào hỗ trợ chuẩn PCIe nào thì anh em mở phần thông số kỹ thuật của từng món ra xem nhé.
Các dòng mainboard ra mắt từ năm 2013 đến thời điểm bài viết này là năm 2020 đều đã hỗ trợ PCIe 3.0 rồi nha anh em. Còn chuẩn PCIe 4.0 đã được khá nhiều dòng mainboard mới ra mắt hỗ trợ nhưng theo dạng hỗ trợ trước để đón đầu xu thế. Còn các linh kiện khác như CPU, SSD, GPU,… PCIe 4.0 vẫn chưa xuất hiện đủ nhiều để biến PCIe 4.0 thành một chuẩn phổ thông được. Hiện tại mới chỉ có các dòng CPU 3000 series và card màn hình của AMD là có hỗ trợ PCIe 4.0 thôi nhé.
Còn chuẩn PCIe 5.0 thì đã được giới thiệu từ năm 2019 với băng thông lên đến 32 GB/s, gấp đôi PCIe 4.0 nhưng chưa biết khi nào mới được áp dụng trên thực tế anh em ạ.
Cảm ơn các bạn đã quan tâm theo dõi!
