PCIe 4.0 có toàn “hoa hồng” như lời đồn ?

Đến tháng 7, AMD sẽ giành được chiếc cúp trong cuộc đua giao tiếp thế hệ tiếp theo PCIe 4.0 cho máy tính để bàn. Bằng cách kết hợp CPU Ryzen 3000 sắp ra mắt, đồ họa Radeon RX 5700, chipset X570 và một loạt SSD PCIe 4.0 mới, người tiêu dùng sẽ có thể tự ráp hoặc mua thùng PC dùng PCIe 4.0 đầu tiên.
Nghe có vẻ thú vị khi PCIe 4.0 là một thay đổi lớn kể từ khi PCIe 3.0 xuất hiện từ năm 2010. Nhưng câu hỏi đặt ra là liệu nó đã có thể phát huy tác dụng và bạn có cần tới nó chưa ? Hãy cùng tin7ngay đọc qua những chi tiết bên dưới.

PCIe 4.0 là gì ?
PCIe 4.0 là một chuẩn tiếp theo của giao tiếp PCIe. Nó được sử dụng để kết nối các card mở rộng như card đồ họa, SSD M.2 cũng như kết nối các chip khác nhau trong máy tính. So với người tiền nhiệm PCIe 3.0, PCIe 4.0 về cơ bản là tăng gấp đôi băng thông. Bảng so sánh tốc độ các chuẩn bên dưới.

Nắm bắt cơ hội để troll Intel và Nvidia, AMD đã chạy thử nghiệm tính năng PCIe chưa được phát hành của Futuremark để cho thấy Ryzen 7 3800X kết hợp với Radeon RX 5700 ở chế độ PCIe 4.0 cung cấp hiệu suất băng thông PCIe cao hơn 69% so với Core i9-9900K và GeForce RTX 2080 Ti. 

PCIe 4.0: Cường điệu và Thực tế

Tuy nhiên, có 1 vấn đề trong phần trình diễn của AMD, hiệu năng tăng 69% ???, mọi thứ trông có vẻ ổn nhưng thật sự khi áp dụng vào hiệu năng chơi game thực tế thì thế nào. Thậm chí hầu như không có game nào đã dùng hết băng thông 32GBps của chuẩn PCIe 3.0 x16.

Sự chênh lệch giữa cung và cầu đã được chứng minh nhiều lần trong nhiều năm qua, bao gồm cả gần đây bởi TechPowerUp. Một thông tin thú vị là Máy tính xách tay chuyên game Alienware nổi tiếng cũng giới hạn băng thông cho đồ họa ở mức x8 PCIe 3.0, rút phần còn lại để hỗ trợ cho gắn card đồ họa bên ngoài. Nguyên nhân? Vì không ảnh hưởng gì nhiều.

Nơi PCIe 4.0 có thể phát huy: Lưu trữ
PCIe hứa hẹn sẽ có một bước tiến lớn trong các lĩnh vực khác của PC. Rõ ràng nhất là lưu trữ, trong đó AMD cũng thể hiện sự khác biệt về hiệu suất khi sử dụng SSD.

Chúng tôi đã chứng kiến một ổ SSD Gigabyte Aorus M.2 PCIe 4.0 đạt tốc độ đọc 5 GB / giây và tốc độ ghi 4,3 GB / giây. Tốc độ này cao hơn khoảng 35% so với chúng tôi thấy từ một số SSD M.2 PCIe 3.0.


Sẽ còn kinh dị hơn nữa nếu bạn chạy chúng trong RAID 0, đó là những gì Gigabyte đã làm khi sử dụng card mở rộng PCIe 4.0 chứa bốn ổ SSD PCIe 4.0 M.2 2TB. Bạn có thể thấy hình ảnh card bên dưới, khá lớn và dùng khe PCIe x16.

Hiệu suất của card rất ấn tượng, ở mức 15,4GBps đọc và 15,5GBps ghi. Để so sánh thì bản demo Intel VROC từ Computex 2017 dùng 8 ổ PCIe 3.0 M.2 x4 trong RAID 0 trên bo mạch chủ X299 cũng chỉ đạt 11,6GBps.

Chọn SSD hay GPU ?
Mặc dù thấy tốc độ ổ đĩa 15,4GB là tuyệt vời, nhưng một điều bạn nên nhớ là nó sẽ liên quan đến một sự thỏa hiệp nhỏ. Như bạn thấy card lưu trữ ở trên là chuẩn x16 PCIe 4.0. Và ác ở chỗ dòng Ryzen 3000 chỉ có thể hỗ trợ một khe PCIe 4.0 x16 full tốc duy nhất, bạn chỉ có thể chọn hoặc gắn card đồ họa x16 PCIe 4.0 hoặc SSD x16 PCIe 4.0 của mình vào khe đó, không thể có cả 2.

Có lẽ bạn đã thấy những câu chuyện tiếp thị quảng cáo tuyên bố rằng Ryzen 3000 có 40 làn PCIe, và nghỉ là khe có 16 thì sao hết. Nhưng nó không hoạt động theo cách đó.

Không giống như Ryzen Threadripper, có 64 làn PCIe (Gen 3.0) ngay trong CPU, 40 làn PCIe 4.0 của Ryzen 3000 là làn của nguyên nền tảng. Điều đó có nghĩa là chỉ có 24 làn trong CPU, và 16 làn còn lại trong con số 40 công bố là chứa trong chipset cầu nam. Trong 24 làn của CPU thì 16 làn là dành riêng cho card mở rộng (thường là GPU), và 4 làn kế tiếp cho M.2 hoặc thiết bị khác. 4 làn PCIe cuối cùng của CPU được sử dụng để kết nối CPU với chipset cầu nam.

Rõ ràng, bạn không thể vắt hết băng thông từ 16 làn PCIe 4.0 của chipset khi mà chipset qua CPU chỉ có 4 làn, do đó, bất kỳ thiết bị 16 làn nào chạy qua chipset cầu nam đều sẽ bị hạn chế băng thông ở x4. Intel cũng đã làm điều tương tự cho các dòng chip Core socket nhỏ của mình.

Điều thực sự hữu dụng thực tế cho các làn PCIe bổ sung ở cầu nam là chúng cho phép các nhà sản xuất bo mạch chủ kết nối thêm khe SSD M.2, PCIe x1, SATA và các cổng thiết bị khác mà không phải hi sinh những thứ khác như đã từng trước đây khi dùng hết băng thông PCIe CPU.

Mặc dù chúng ta vẫn chưa biết các cấu hình cuối cùng về cách x570 tách các làn, nhưng các dấu hiệu ban đầu cho thấy cầu nam có thể được cấu hình với một khe x4 và ba khe x1 chuẩn PCIe 4.0, phần còn lại phải dùng cho các phần cứng khác trong bo mạch chủ.

Trong khi bạn có thể giật mình với ý tưởng đưa GPU x16 của mình vào khe x4 được chia sẻ với các thiết bị khác thì có một an ủi cho bạn là x4 PCIe 4.0 vẫn ngang bằng với kết nối x8 PCIe 3.0 (Trước đây chúng ta hay thấy các bo mạch chủ tầm trung có 2 khe chuẩn hình thức x16 nhưng gắn hai card đồ họa vào thì mỗi card chạy x8).

PCIe 4.0 sẽ nóng


Gigabyte Aorus PCIe 4.0 SSD có tản nhiệt bằng đồng cứng cáp, và là cần thiết

Nhiệt độ sẽ là một thách thức đối với PCIe 4.0. Khi chuyển từ PCIe 2.0 sang PCIe 3.0, một lượng hiệu năng đáng kể gia tăng có được là nhờ cải tiến giao thức. Nhưng khi PCIe 3.0 qua PCIe 4.0, thì hầu hết hiệu năng đến từ việc tăng tốc độ xung nhịp, điều này làm tỏa nhiều nhiệt lượng hơn và bạn sẽ thấy các tản nhiệt lớn trang bị  trên các thiết bị PCIe không phải làcho ngầu hay thời trang mà là cần thiết để duy trì hiệu suất.
Chipset để cung cấp PCIe 4.0 cũng nóng hơn. Các nhà cung cấp cho chúng tôi biết rằng nó sẽ tạo tốn từ 11 watt (ở mức nhàn rỗi) đến 16 watt nhiệt. Nó đủ nóng để mọi bo mạch chủ PCIe 4.0 mà chúng tôi thấy đều có một quạt cho chipset. Quạt trên chipset cầu nam thực sự chỉ phổ biến trên các bo mạch chủ cách đây 10 năm.
Đây là một điểm để xem xét nhưng có thể không gây trở ngại lớn. Quạt làm tăng thêm tiếng ồn cho hệ thống, nhưng nếu được thực hiện đúng cách, bạn sẽ khó có thể nghe thấy nó.

PCIe 4.0 không tương thích ngược
Ban đầu, người hâm mộ AMD đã bị kích thích khi nghe rằng khả năng tương thích PCIe 4.0 có thể được thực hiện trên các bo mạch chủ x470 cũ hơn. Và Gigabyte cũng đã phát hành bản cập nhật UEFI cho x470 để chuyển từ PCIe 3.0 sang PCIe 4.0.


Nhưng AMD đã chính thức tạt gáo nước lạnh vào ý tưởng đó. PCI PCI 4.0 sẽ không được hỗ trợ trên các bo mạch chủ được phát hành trước X570, vì vậy 400-series và 300-series sẽ chỉ hỗ trợ PCIe 3.0, một phát ngôn viên của AMD nói với PCWorld. “Các bo mạch này được thiết kế và chế tạo trước PCIe 4.0 và chúng tôi không thể đảm bảo đầy đủ trải nghiệm người dùng ổn định, hiệu quả. Chúng tôi không tin rằng đây là một trải nghiệm chấp nhận được đối với người tiêu dùng của chúng tôi.”

Về PCIe 5.0 ?
Sự nhầm lẫn tin tức xung quanh PCIe 4.0 là bản phát hành dường như đồng thời của thông số PCIe 5.0, được hoàn thiện bởi PCI SIG. Sự nhầm lẫn này có phần sai, bởi vì công bố một thông số kỹ thuật không có nghĩa là phần cứng đã có sẵn. Thông số kỹ thuật PCIe 4.0 đã được hoàn thiện vào năm 2017, và bây giờ, khoảng 2 năm sau, chúng ta mới có phần cứng PCIe 4.0 đầu tiên. Chúng ta có thể thấy độ trễ tương tự giữa các thông số kỹ thuật cuối cùng và phần cứng được phát hành cho PCIe 5.0.
Intel chưa có PCIe 4.0


Điều duy nhất có thể hy vọng PCIe 5.0 ra nhanh hơn dự kiến là nếu Intel hoặc Nvidia quyết định đẩy nhanh việc áp dụng để ném một ít bùn vào AMD. Tuy nhiên, hiện tại Intel thậm chí chưa công bố bất kỳ kế hoạch nào để thực hiện PCIe 4.0, chứ nói gì PCI 5.0. Các sản phẩm hiện tại của hãng vẫn dùng PCIe 3.0.

PCIe 4.0 sẽ mang lại nhiều tốc độ hơn trong lặng lẽ
Việc chuyển sang PCIe 4.0 nói chung là một bước đi tốt cho PC, loại bỏ một nút cổ chai cho các thành phần nhanh hơn bao giờ hết. Tuy nhiên thì các thiết bị có thể tận dụng lợi thế của nó mới chỉ bắt đầu xuất hiện.
Vì vậy, trong khi chúng ta sẽ không nói không với PCIe 4.0 khi mua một PC mới hoặc mua linh kiện tự ráp thì chúng ta cũng phải cân nhắc nghiêm túc xem có nên trả thêm tiền cho tính năng này hay không. Ví dụ, có hợp lý không khi trả 250 đô la cho bo mạch chủ X570 để dùng PCIe 4.0, hoặc tiết kiệm 100 đô la và mua bo mạch chủ X470 PCIe 3.0 thay thế ? Nói gì đi nữa thì điều đó tùy vào sự lựa chọn của người tiêu dùng.

Theo PCWorld US

Tin khác