VietNetwork.Vn

Chuẩn PCI Express là một trong những thành phần chính của điện toán hiện đại, ít nhiều có một khe cắm trên mọi máy tính để bàn được sản xuất trong thập kỷ qua. Nhưng bản chất của kết nối hơi mơ hồ: trên PC mới, bạn có thể thấy nửa tá cổng với ba hoặc bốn kích cỡ khác nhau, tất cả đều được gắn nhãn "PCIE" hoặc PCI-E." Vậy tại sao lại có sự nhầm lẫn và cái nào bạn thực sự có thể sử dụng?


1. Hiểu Bus PCI Express

Là bản nâng cấp của hệ thống PCI (Kết nối thành phần ngoại vi) ban đầu, PCI Express có một lợi thế rất lớn khi được phát triển lần đầu vào đầu những năm 2000: nó sử dụng bus truy cập điểm-điểm thay vì bus nối tiếp. Điều đó có nghĩa là mỗi cổng PCI riêng lẻ và các thẻ đã cài đặt của nó có thể tận dụng tối đa tốc độ tối đa của chúng mà không có nhiều thẻ hoặc phần mở rộng bị tắc trong một bus.


Theo thuật ngữ thông thường, hãy tưởng tượng máy tính để bàn của bạn giống như một nhà hàng. Tiêu chuẩn PCI cũ giống như một cửa hàng bán đồ ăn nhanh, mọi người xếp hàng chờ đợi để được phục vụ, với tốc độ phục vụ bị giới hạn bởi một người duy nhất tại quầy. PCI-E giống một quán bar hơn, mỗi khách hàng quen ngồi vào một chỗ được chỉ định, với nhiều nhân viên pha chế nhận đơn đặt hàng của mọi người cùng một lúc. (Được rồi, do đó, không bao giờ có thể có ngay một nhân viên pha chế cho mọi khách hàng quen, nhưng hãy giả sử đây là một quán bar thực sự tuyệt vời.) Với các làn dữ liệu dành riêng cho mỗi thẻ mở rộng hoặc thiết bị ngoại vi, toàn bộ máy tính có thể truy cập các thành phần và phụ kiện nhanh hơn.

Bây giờ để mở rộng phép ẩn dụ về đồ nguội/quán bar của chúng ta, hãy tưởng tượng rằng một số chỗ ngồi đó có nhiều nhân viên pha chế dành riêng cho họ. Đó là nơi mà ý tưởng về nhiều làn đường xuất hiện.

2. Cuộc sống trong làn đường nhanh

PCI-E đã trải qua nhiều lần sửa đổi kể từ khi thành lập; Các bo mạch chủ mới hiện nay thường sử dụng phiên bản 3 của tiêu chuẩn, với phiên bản 4 nhanh hơn ngày càng trở nên phổ biến và phiên bản 5 dự kiến sẽ ra mắt vào năm 2019. Tuy nhiên, các phiên bản khác nhau đều sử dụng cùng một kết nối vật lý và các kết nối đó có thể có bốn kích cỡ chính : x1, x4, x8 và x16. (cổng x32 tồn tại, nhưng cực kỳ hiếm và thường không thấy trên phần cứng của người tiêu dùng.)


Các kích thước vật lý khác nhau cho phép số lượng kết nối chân dữ liệu đồng thời khác nhau đến bo mạch chủ: cổng càng lớn, càng có nhiều kết nối tối đa trên thẻ và cổng. Các kết nối này thường được gọi là "làn", với mỗi làn PCI-E bao gồm hai cặp tín hiệu, một để gửi dữ liệu và cặp kia để nhận dữ liệu. Các phiên bản khác nhau của tiêu chuẩn PCI-E cho phép tốc độ khác nhau trên mỗi làn. Nhưng nói chung, càng có nhiều làn trên một cổng PCI-E và thẻ được kết nối với nó thì dữ liệu có thể truyền giữa thiết bị ngoại vi và phần còn lại của hệ thống máy tính càng nhanh.

Quay trở lại phép ẩn dụ về quán bar của chúng ta: nếu bạn tưởng tượng mỗi khách hàng ngồi tại quầy bar là một thiết bị PCI-E, thì làn x1 sẽ là một nhân viên pha chế duy nhất phục vụ một khách hàng. Nhưng một khách quen ngồi ở ghế "x4" được chỉ định sẽ có  bốn  nhân viên pha chế mang đồ uống và đồ ăn cho anh ta, và ghế "x8" sẽ có tám nhân viên pha chế chỉ phục vụ đồ uống của cô ấy, và người ngồi ở ghế "x16" sẽ có tới 16 nhân viên pha chế. nhân viên pha chế chỉ dành cho anh ta. Và bây giờ chúng ta sẽ ngừng nói về quán bar và nhân viên pha chế rượu, bởi vì những người uống rượu ẩn dụ tội nghiệp của chúng ta có nguy cơ bị ngộ độc rượu.

3. Thiết bị ngoại vi nào sử dụng cổng nào?

Đối với phiên bản PCI Express 3.0 sửa đổi phổ biến, tốc độ dữ liệu tối đa trên mỗi làn là tám gigatransfers, một thuật ngữ có nghĩa là "tất cả dữ liệu và chi phí điện tử cùng một lúc". Trong thế giới thực, tốc độ của PCI-E phiên bản 3 thấp hơn một gigabyte mỗi giây, mỗi làn một chút.

Vì vậy, một thiết bị sử dụng cổng PCI-E x1, chẳng hạn như card âm thanh công suất thấp hoặc ăng-ten Wi-Fi, có thể truyền dữ liệu đến phần còn lại của máy tính với tốc độ khoảng 1GB/giây. Một thẻ mở rộng tới khe x4 hoặc x8 lớn hơn về mặt vật lý, chẳng hạn như thẻ mở rộng USB 3.0, có thể truyền dữ liệu nhanh hơn bốn hoặc tám lần—và nó sẽ cần, nếu nhiều hơn hai trong số các cổng USB đó được sử dụng ở mức tối đa tốc độ truyền tải. Các cổng PCI-E x16, với tốc độ tối đa theo lý thuyết là khoảng 15GB/giây trên phiên bản 3.0, được sử dụng cho hầu hết tất cả các cạc đồ họa hiện đại do NVIDIA và AMD thiết kế.


Không có bất kỳ hướng dẫn nào về việc thẻ mở rộng nào sẽ sử dụng số làn đường nào. Các card đồ họa có xu hướng sử dụng x16 chỉ vì mục đích truyền dữ liệu tối đa, nhưng rõ ràng là bạn không cần một card mạng để sử dụng cổng x16 và mười sáu làn đầy đủ khi cổng Ethernet của nó chỉ có khả năng truyền dữ liệu với tốc độ một gigabit mỗi giây ( khoảng một phần tám thông lượng của một làn PCI-E—hãy nhớ rằng, tám bit trên một byte). Có một số lượng nhỏ ổ cứng thể rắn gắn PCI-E thích cổng x4 hơn, nhưng những ổ này dường như đã nhanh chóng bị tiêu chuẩn M.2 mới vượt qua, chuẩn này cũng có thể sử dụng bus PCI-E. Các card mạng cao cấp và thiết bị dành cho người đam mê như bộ điều hợp và bộ điều khiển RAID sử dụng kết hợp các định dạng x4 và x8.

4. Hãy nhớ rằng: Kích thước và làn cổng PCI-E có thể không giống nhau

Đây là một trong những phần khó hiểu hơn của thiết lập PCI-E: một cổng có thể có kích thước bằng thẻ x16, nhưng chỉ có đủ làn dữ liệu cho thứ gì đó chậm hơn nhiều, chẳng hạn như x4. Điều này là do mặc dù PCI-E có thể đáp ứng về cơ bản không giới hạn số lượng kết nối riêng lẻ, nhưng vẫn có giới hạn thực tế đối với thông lượng làn của chipset. Các bo mạch chủ rẻ hơn với các chipset phù hợp túi tiền hơn có thể chỉ đi tới một khe cắm x8 duy nhất, ngay cả khi khe cắm đó có thể chứa một thẻ x16 về mặt vật lý. Trong khi đó, các bo mạch chủ dành cho "game thủ" sẽ bao gồm tối đa bốn khe cắm PCI-E kích thước x16 và x16 đầy đủ để tương thích tối đa với GPU. (Chúng tôi đã thảo luận về điều này chi tiết hơn ở đây.)


Rõ ràng, điều này có thể gây ra vấn đề. Nếu bo mạch chủ của bạn có hai khe cắm kích thước x16, nhưng một trong số chúng chỉ có làn x4, thì việc cắm card đồ họa mới ưa thích của bạn vào sai khe cắm có thể làm giảm hiệu suất của nó tới 75%. Tất nhiên, đó là một kết quả lý thuyết: kiến trúc của bo mạch chủ có nghĩa là bạn sẽ không thấy sự suy giảm nghiêm trọng như vậy. Vấn đề là, đúng thẻ cần phải đi vào đúng khe.

May mắn thay, dung lượng làn của các khe cắm PCI cụ thể thường được nêu rõ trong sách hướng dẫn sử dụng máy tính hoặc bo mạch chủ, với hình minh họa về khe cắm nào có dung lượng nào. Nếu bạn không có sách hướng dẫn, số làn thường được ghi trên PCB của bo mạch chủ bên cạnh cổng, như sau:


Ngoài ra, thẻ x1 hoặc x4 ngắn hơn có thể vừa với khe cắm x8 hoặc x16 dài hơn : cấu hình chân ban đầu của các tiếp điểm điện làm cho thẻ tương thích. Thẻ có thể hơi lỏng lẻo về mặt vật lý, nhưng khi được vặn vào vị trí trong các khe cắm mở rộng của vỏ PC, nó sẽ rất chắc chắn. Đương nhiên, nếu các điểm tiếp xúc của thẻ lớn hơn về mặt vật lý so với khe cắm, thì không thể lắp thẻ đó vào.

Vì vậy, hãy nhớ rằng khi mua thẻ mở rộng hoặc thẻ nâng cấp cho khe cắm PCI Express, bạn cần lưu ý đến cả kích thước và xếp hạng làn của các cổng khả dụng của mình.