PCI-Express 4.0 là gì? Những điều cần biết về PCIe 4.0

PCIe 4.0 là thế hệ thứ tư của giao thức kết nối giữa các thiết bị ngoại vi với bo mạch chủ (Hiện tại phổ biến vẫn là PCIe 3.0) và sẽ tăng gấp đôi băng thông cho card đồ họa, ổ cứng, SSD, Wi-Fi và Ethernet. Theo AMD, CPU và bo mạch chủ mới của họ sẽ hỗ trợ tốc độ nhanh hơn sẽ được ra mắt trên thị trường trong năm nay, mở đường cho một làn sóng mới của các thiết bị PCIe 4.0, nhưng thực tế nó đã có trên một số mẫu bo mạch chủ hiện tại.

Gigabyte gần đây đã phát hành các bản cập nhật BIOS cho phép hỗ trợ PCIe 4.0 trên bo mạch chủ AM4 hiện tại , nghĩa là khách hàng AMD với một số bo mạch chủ hiện có có thể mở khóa tính năng với chip Ryzen 3000 Series. Gigabyte cũng trêu chọc rằng họ sẽ phát hành SSD PCIe 4.0 mới tại Computex 2019. Điều đó cho thấy rõ rằng tiêu chuẩn mới sắp có trên bo mạch chủ và thiết bị lưu trữ, vì vậy hãy xem những gì chúng ta biết về tiêu chuẩn mới.
Hiệu suất PCIe 4.0

PCIe slots có thể được cấu hình với một lanes hoặc bội của bốn lanes, chẳng hạn như x1, x4, x8, x16, x32. Mỗi thế hệ mới sẽ nhân đôi băng thông của thế hệ trước. Chẳng hạn, giao diện PCIe 3.0 x8 có thể được thay thế bằng giao diện PCIe 4.0 x4 cung cấp cùng một lượng băng thông.

Chuẩn PCIe 4.0 hỗ trợ tốc độ 16 GT/s, (khoảng 2GB/s trên một lanes hoặc tổng cộng 64GB/s) so với tốc độ bit 8GT/s cho PCIe 3.0 (1GB/s).

Chuẩn PCIe mới duy trì cả khả năng tương thích ngược với các thông số kỹ thuật cũ hơn và mới hơn thông qua cả phần mềm và phần cứng. Nói cách khác, giao thức PCIe 3.0 sẽ hoạt động trên bo mạch chủ hỗ trợ PCIe 4.0 và giao thức PCIe 4.0 cũng sẽ hoạt động trên bo mạch chủ PCIe 3.0, nhưng chúng bị giới hạn ở hiệu năng của giao thức PCIe 3.0.

Thông số kỹ thuật PCIe 4.0 cũng sẽ mang đầu nối OCuLink-2 thay thế cho Thunderbolt 3, cung cấp băng thông 8GB/s thông qua bốn làn PCIe 4.0. So sánh, đầu nối Thunderbolt 3 cung cấp băng thông lên tới 5GB/giây.

PCIe 4.0 sẽ ra mắt vào năm 2019

Thế hệ PCIe 3.0 được phát hành vào năm 2010. Nhóm PCI-SIG phát triển chuẩn PCIe đã hoàn thành PCIe 4.0 vào năm 2017 (bảy năm sau khi hoàn thành thế hệ trước).

Vào tháng 1 năm 2019, AMD đã thông báo rằng chipset bo mạch chủ X570 của họ sẽ hỗ trợ giao thức PCIe 4.0. Các nhà sản xuất bo mạch chủ cũng sẽ có thể cập nhật BIOS cho bo mạch chủ trên một số bo mạch chủ 300 và 400 để có được hỗ trợ PCIe 4.0. Các bo mạch chủ này có thể sẽ chỉ hỗ trợ PCIe 4.0 x16 trên khe đầu tiên, trong khi các khe còn lại sẽ bị giới hạn ở tốc độ PCIe 3.0.

Cũng trong tháng 1, Phison đã giới thiệu SSD PCIe 4.0 đầu tiên trên thế giới hỗ trợ tốc độ đọc tuần tự là 4GB/s và 4.2GB/s tốc độ ghi tuần tự. Phison đã sử dụng 96-layer TLC flash của Micron, nhưng họ dự định chuyển sang công nghệ flash BICS 4 của Toshiba, giúp tăng hiệu suất đọc tuần tự của SSD lên 4,8 GB/giây và hiệu suất ghi tuần tự lên 4,4 GB/giây. Hiệu suất IOPS cho khối lượng công việc đọc và ghi cũng sẽ đạt hơn 900.000.

Hiện tại, các GPU PCIe 4.0 chỉ có duy nhất Radeon Instotype MI60 của AMD cho các trung tâm dữ liệu. AMD đã phát hành Radeon VII cho các game thủ dựa trên cùng một thiết kế 7nm, nhưng AMD đã vô hiệu hóa hỗ trợ cho PCIe 4.0, nói rằng GPU máy tính để bàn không cần thông lượng của PCIe 4.0. Ít nhất là chưa. Điều đó có nghĩa là SSD sẽ là thiết bị PCIe 4.0 đầu tiên được tung ra thị trường cho máy tính để bàn.