Khe cắm PCIe là gì? Tầm quan trọng của PCIe đối với máy tính

Người dùng laptop hay máy tính chắc đã từng  nghe nói về PCIe. Thế thì, bạn đã biết gì về PCIe, vai trò cũng như tầm quan trọng của nó là gì so với thiết bị của bạn? Nếu như chưa rõ về vấn đề này, đừng bỏ lỡ bài viết dưới đây. Để tìm hiểu khe cắm PCIe là gì, cùng mình đến với bài viết bên dưới bạn nhé.

1. PCIe là gì?

Peripheral Component Interconnect Express là cụm từ viết tắt của PCIe. Hay nó còn được biết với cái tên khác là PCI Express. Đây là kết nối tốc độ cao nằm ở bên trong máy tính. Vị trí PCIe thường nằm ở dưới CPU của Mainboard (bo mạch chính).

Khe cắm PCIe

PCI như một dây kết nối dùng để kết nối thiết bị như ổ cứng SSD, USB, card đồ họa, cổng mạng Internet nội bộ và các phần cứng khác vào mainboard của máy tính. Cổng PCIe được thiết kế ra để thay thế cho kết nối cũ hơn như AGP hay PCI. 

2. Cơ chế hoạt động của PCIe

Để hiểu về khe cắm PCIe thì chỉ khái niệm là chưa đủ. Trong bài viết công nghệ này chúng ta cần phải nắm cơ chế hoạt động của nó. Cơ chế hoạt động của PCIe được chia thành 2 loại là giao thức PCIe (x1, x2, x4, x16,…) và  giao thức Overhead.

2.1. Giao thức PCIe (x1, x2, x4, x16,…)

Trước tiên, chúng ta sẽ đến với cơ chế giao thức PCIe. Đối với loại cơ chế vật lý của khe cắm PCIe dựa vào kích cỡ mà phân chia thành 4 loại khác nhau. Cụ thể đó là x1, x4, x8 và x16. Còn một loại cổng khá đặc biệt nữa là x32. Song, loại cổng này khá hiểm vì ít khi xuất hiện.

Giao thức PCIe (x1, x2, x4, x16,…)

Với mỗi kích cỡ khe cắm khác nhau thì số chân kết nối dữ liệu gắn với mainboard cũng chả giống nhau. Và đương nhiên là kích cỡ cổng càng lớn tỷ lệ thuận với số chân kết nối với card đồ họa càng nhiều hơn.

Làn hay lane là cách gọi của các kết nối này. Mỗi lane PCIe gồm có hai cặp tín hiệu. Cặp tín hiệu đầu tiên là cho việc gửi dữ liệu đi và cặp tín hiệu thứ 2 là để nhận dữ liệu. Trong trường hợp cổng PCIE kết nối vào cổng đó có càng nhiều lane thì truyền dữ liệu giữa thiết bị cũng như hệ thống sẽ cho tốc độ nhanh hơn.

2.2. Giao thức Overhead

Tương tự nhiều  giao tiếp bus khác, PCIe sử dụng cơ chế mã hóa đường truyền. Nó có nghĩa là 1 lượng dữ liệu như là 8bit sẽ được tượng trưng bằng 10bit, lượng bit lớn hơn 1 chút. Và các bit này sẽ được tạo thành overhead siêu dữ liệu. 

Giao thức Overhead

3. Chi tiết các phiên bản PCIe

Khe cắm PCIe có rất nhiều loại hiện nay. Và mỗi loại sẽ có những đặc tính riêng không giống nhau. Chúng ta hãy cùng xem chi tiết về các phiên bản PCIe dưới đây.

3.1. PCI Express 1.1 (PCIe 1.1)

Đây được xem là phiên bản khe cắm PCI Express 1.1 (PCIe 1.1) đầu tiên. Nó được ra đời vào năm 2004, cách đây khá lâu. Phiên bản chuẩn lúc đó là PCI Express (PCIe) là 1.1. Được biết, tốc độ truyền tải của khe này là 2,5Gbps (Gigabit/giây).

3.2. PCI Express 2.0 (PCIe 2.0)

3 năm sau đó, phiên bản khe cắm CI Express 2.0 (PCIe 2.0) được ra đời. Số băng thông của nó tăng gấp đôi so với chuẩn PCIe tiền nhiệm. Vì thế,  tốc độ truyền tải của khe này là 5Gbps (Gigabit/giây). Điều đặc biệt là dù tốc độ đường truyền có được nâng lên thì nó vẫn sẽ tương thích với phần cứng và phần mềm của bản tiền nhiệm. Dù có sử dụng card cũ thì bạn vẫn có thể dùng với khe cắm PCI 2.0.

PCI Express 2.0 (PCIe 2.0)

3.3. PCI Express 3.0 (PCIe 3.0)

Đến năm 2020 thì bản  PCI Express 3.0 (PCIe 3.0) xuất hiện. Ở bản này thì băng thông tăng gấp đôi so với bản tiền nhiệm 2.0. Ngoài ra, bản này được thiết kế nhằm tương thích trái với các bản chuẩn cũ. Vậy nên, bạn có thể tiết kiệm tối đa chi phí chuyển đổi giữa 2 phiên bản của 2 thế hệ.

PCI Express 3.0 (PCIe 3.0)

3.4. PCI Express 4.0 (PCIe 4.0)

Mãi tận 7 năm sau thì bản PCI Express 4.0 (PCIe 4.0) mới được trình làng. Đối với bản này thì đạt tốc độ truyền dữ liệu đến 16Gbps. Đồng thời, cấu hình mỗi lane PCIe 4.0 cũng hỗ trợ băng thông tăng x2 so với PCIe 3.0 , cụ thể là tối đa lên tới 32GB/s với khe 16 làn. Không chỉ làm việc trên laptop mà nó còn có thể làm việc ở điện thoại hay máy tính bảng.

PCI Express 4.0 (PCIe 4.0)

3.5. PCI Express 5.0 (PCIe 5.0)

Bản gần đây nhất chính là PCI Express 5.0 (PCIe 5.0) vừa được ra mắt năm 2019. Tốc độ truyền tải dữ liệu của nó lên đến 32Gbps, con số đáng kinh ngạc. Cho nên nó có thể đáp ứng được nhu cầu nâng cao và cấu trúc phức tạp. Đó là lý do vì sao mà khe cắm PCIe phiên bản này được ưa chuộng vào thời điểm hiện nay.

PCI Express 5.0 (PCIe 5.0)

CPU Alder Lake thế hệ thứ 12 của Intel được xem là nền tảng đầu tiên hỗ trợ giao tiếp PCIe 5.0 này. 

4. Kích thước cổng PCIe

Mình cũng có đề cập sơ qua ở phần phía trên là khe cắm PCIe gồm có 4 kích cỡ x1, x4, x8, và x16. Với mỗi kích cỡ khe cắm khác nhau thì sẽ có số làn khác nhau. Và nó sẽ thích hợp với số lượng không giới hạn trong các kết nối riêng lẻ. Song, nóvẫn sẽ có những giới hạn về khoảng thông lượng của các chipset.

Ở phần card đồ họa rời thì cần cắm vào khe có kích thước tương thích. Cho nên, khi mua các loại card mở rộng hoặc nâng cấp cho khe, bạn cần quan tâm đến vấn đề về kích thước và các làn truyền dữ liệ. Bạn sẽ dễ dàng biết được các thông số này vì nhà sản xuất chú thích rõ ngay trên bo mạch chủ, hay  trong hướng dẫn sử dụng.

Kích thước cổng PCIe

Hơn nữa, nếu như card ngắn hơn khe  PCIe trên bo mạch chủ thì cũng có thể cắm được. Một ví dụ là card loại PCIe x1 sẽ cắm được vào khe PCIe x1, x4, x 8, x16, còn card PCIe x8 thì sẽ vừa với khe PCIe x8 và x16.

5. So sánh PCIe và PCI

Nhiều người có sự nhầm lẫn giữa PCIe và PCI. Song, thực tế chúng lại có sự khác biệt. Khe cắm PCIe sở hữu tốc độ truyền tải dữ liệu cao hơn so với PCI thông thường. Và khe này dùng để kết nối giữa linh kiện như card mở rộng, RAM máy tính với bo mạch chủ máy tính.

So sánh PCIe và PCI

Trong khi đó, khe cắm PCI đảm nhiệm công việc giao tiếp giữa các linh kiện phần cứng máy tính với nhau như mainboard, RAM, card đồ họa, card âm thanh, card mạng, chuột, bàn phím, loa máy tính,… Những loại PCI khác nhau thì mang đến  tốc độ truyền tải dữ liệu khác nhau.

6. Vì sao PCIe lại phổ biến?

Do nhu cầu sử dụng máy tính ngày càng cao. Cho nên, việc nâng cấp máy cũng diễn ra thường xuyên. Và các nhà sản xuất máy tính hay linh kiện luôn không ngừng cải tiến để mang đến những phiên bản hiện đại và tốt nhất. Và khe cắm PCIe cũng được nghiên cứu và đưa ra những bản mới.

Song, lý do tiếp theo cho sự phổ biến này là vì card màn hình, RAM, ổ cứng đều sử dụng loại cổng cho khe cắm PCIe. Không chỉ có tốc độ băng thông ấn tượng, đường truyền nhanh chóng hơn những loại khác. Loại khe cắm này còn dễ tương thích với các cấu trúc phức tạp. 

PCIe khá phổ biến

Thông thường để đạt được tốc độ kết nối tốt nhất thì linh kiện máy tính thường sử dụng PCI Express 3.0 và 4.0. Điểm cộng tiếp theo nữa là bạn sẽ dễ dàng trong việc điều chỉnh tốc độ băng thông hơn. Để điều chỉnh được chỉ số bạn chỉ cần tăng giảm kích thước. Hạn chế của nó là vấn đề tiêu thụ điện năng nhiều.

Song, nếu bạn muốn giải quyết vấn đề này thì nên mua các phiên bản gần đây. Vì những phiên bản mới nhất có thể giúp tiết kiệm điện năng đáng kể.

7. Tổng kết

Chúng ta đã cùng tìm hiểu về Khe cắm PCIe là gì? Tầm quan trọng của PCIe đối với máy tính. Hy vọng bài viết trên đây đã giúp bạn có thêm kiến thức về loại khe cắm quan trọng của thiết bị. Mong rằng bài viết đã cung cấp được thông tin bổ ích cho bạn.

Đừng quên liên tục theo dõi trang Dchannel của hệ thống Di Động Việt để cập nhật tất tần tật các thứ mới nhất về công nghệ hiện nay nhé. Cám ơn các bạn vì đã bỏ chút thời gian đọc qua bài so sánh này.

Xem thêm:

Di Động Việt

4/5 – (2 bình chọn)