Tìm cách mở rộng trên các thiết bị ngoại vi mà máy tính của bạn hiện có thể cung cấp? Khe cắm PCI đã được thiết kế chính xác cho mục tiêu đó - mở rộng các thiết bị ngoại vi của bạn. Nhưng chính xác thì PCI Express 3.0 là gì và nó hoạt động như thế nào?
PCI Express, hay Thành phần ngoại vi Interconnect Express, là một tiêu chuẩn xe buýt tốc độ cao, và nó được phát triển để thay thế các tiêu chuẩn cũ hơn và chậm hơn. Việc sử dụng phổ biến nhất cho tiêu chuẩn là một khe cắm trong máy tính xách tay, trong đó bạn có thể đặt thẻ PCI Express. Thông thường, PCIe được sử dụng cho card đồ họa và các thiết bị ngoại vi chơi game khác.
Trước khi tìm hiểu về cách thức hoạt động của PCI Express, chúng ta hãy xem nhanh tại sao PCI Express 3.0 tốt hơn các phiên bản trước.
Ưu điểm của PCIe 3.0
PCIe 3.0 chủ yếu nhằm mục đích nhanh hơn PCIe 2.0. Nói cách khác, sự khác biệt giữa hai là tiến hóa hơn là cách mạng. Ví dụ, vị trí này hoàn toàn giống nhau và trên thực tế, tương thích ngược - có nghĩa là bạn có thể cắm thẻ PCIe 2.0 vào khe cắm PCIe 3.0.
Như đã đề cập, PCIe 3.0 nhanh hơn PCIe 2.0. Bao nhiêu vậy? Chà, trong khi tốc độ tối đa của thẻ PCIe 2.0 là 8 GB / giây, tốc độ tối đa của thẻ PCIe 3.0 tăng gấp đôi ở mức 16 GB / giây.
Tất nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là tốc độ 16 GB / giây chỉ đạt được khi máy tính có thể xử lý nó - nếu không, trong khi thẻ sẽ hoạt động tốt, nó sẽ không nhanh như có thể. Bạn cũng có thể cắm thẻ PCIe 3.0 vào khe cắm PCIe 2.0 - tuy nhiên, một lần nữa thẻ sẽ không hoạt động hết tốc độ.
Vì vậy, làm thế nào tất cả những điều đó có thể ảnh hưởng đến bạn? Đơn giản - nếu bạn là một game thủ, PCIe có thể xử lý nhiều dữ liệu hơn với tốc độ nhanh hơn có nghĩa là có thể phát triển các card đồ họa mạnh hơn đòi hỏi tốc độ truyền dữ liệu cao hơn để hoạt động chính xác. Nếu bạn là kỹ sư thu âm, bạn có thể ghi nhiều âm thanh hơn cùng một lúc, vì âm thanh kỹ thuật số đó có thể được xử lý nhanh hơn bao giờ hết. Và như vậy.
PCIe 3.0 hoạt động như thế nào?
Hóa ra, PCIe thực sự hoạt động giống như một mạng hơn là một chiếc xe buýt. Đó là bởi vì thay vì có một luồng dữ liệu theo bất kỳ hướng nào, PCIe sử dụng các công tắc điều khiển một loạt các kết nối điểm-điểm. Những kết nối đó sau đó dẫn đến nơi dữ liệu cần phải đi.
Khi bạn bật máy tính lần đầu tiên, PCIe sẽ xác định thiết bị nào được cắm và sau đó tạo bản đồ về nơi lưu lượng sẽ đi. Mỗi làn trong PCIe sử dụng hai cặp dây - một để gửi dữ liệu và một để nhận dữ liệu - và dữ liệu đó di chuyển với tốc độ một bit trên mỗi chu kỳ. Các thẻ PCIe khác nhau có thể xử lý dữ liệu ở tốc độ khác nhau. Ví dụ: liên kết x2 sẽ chứa tám dây chứ không phải hai và xử lý hai bit cùng một lúc và liên kết x32 sẽ có 128 dây và có thể xử lý 32 bit cùng một lúc.
Đó là tất cả về các lớp
PCIe sử dụng ba lớp - lớp giao dịch, lớp liên kết dữ liệu và lớp vật lý . Lớp giao dịch là nơi chuyển dữ liệu xảy ra. Nói cách khác, khi PCIe được sử dụng làm đầu ra, CPU của máy tính sẽ tạo ra một gói ghi bộ nhớ, sau đó được gửi trực tiếp đến cổng PCIe hoặc thông qua một loạt các công tắc, tùy thuộc vào thiết lập của máy tính. Nếu PCIe được sử dụng làm đầu vào, bộ nhớ ghi gói sẽ chảy vào CPU.
Sau đó, có lớp liên kết dữ liệu . Lớp này chịu trách nhiệm đảm bảo rằng tất cả dữ liệu đến dưới dạng gói lớp giao dịch, hoặc TLP, đến đích an toàn và âm thanh. Đầu tiên, TLP được bọc bằng một tiêu đề, sau đó cơ chế kiểm soát luồng được triển khai để đảm bảo dữ liệu chỉ được gửi khi kết thúc nhận sẵn sàng nhận.
Khi CPU muốn đọc từ thiết bị ngoại vi, có hai gói dữ liệu được tham gia - một gói yêu cầu thiết bị ngoại vi thực hiện thao tác đọc và một gói khác để gửi dữ liệu trở lại CPU. Khi thiết bị ngoại vi nhận được TLP yêu cầu đọc, nó sẽ phản hồi với TLP hoàn thành, ngay cả khi nó không thực sự đáp ứng yêu cầu.
Lớp cuối cùng là lớp vật lý, tương ứng với kích thước vật lý và thông số kỹ thuật điện của thẻ PCIe.
Kết luận
Như bạn có thể thấy, PCIe khá phức tạp, hy vọng rằng lời giải thích này sẽ giúp bạn hiểu sâu hơn một chút về PCIe 3.0, cách nó tốt hơn PCIe 2.0 và cách thức hoạt động của nó.
