PCIe X1, X4, X8, X16 និង X32: តើអ្វីជាភាពខុសគ្នា?
2024-08-13 16:29:49
1. PCIe ជាអ្វី?
PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) គឺជាស្តង់ដាររថយន្តក្រុងពង្រីកសៀរៀលល្បឿនលឿនដែលត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីភ្ជាប់ motherboard របស់កុំព្យូទ័រជាមួយនឹងឧបករណ៍គ្រឿងកុំព្យូទ័រដូចជា កាតក្រាហ្វិក កាតបណ្តាញ និងឧបករណ៍ផ្ទុក។ បើកដំណើរការក្នុងឆ្នាំ 2003 PCIe បានជំនួសស្តង់ដារចាស់ដូចជា PCI និង PCI-X ដោយផ្តល់នូវការកែលម្អយ៉ាងសំខាន់ក្នុងល្បឿន កម្រិតបញ្ជូន និងប្រសិទ្ធភាព។ ការច្នៃប្រឌិតសំខាន់នៃ PCIe គឺការប្រើប្រាស់របស់វានៃការតភ្ជាប់ពីចំណុចមួយទៅចំណុចមួយ - ឧបករណ៍នីមួយៗដែលភ្ជាប់តាមរយៈផ្លូវ PCIe ទំនាក់ទំនងដោយផ្ទាល់ជាមួយម៉ាស៊ីន ជាជាងការចែករំលែកឡានក្រុងធម្មតា ដែលអនុញ្ញាតឱ្យផ្ទេរទិន្នន័យលឿន និងមានប្រសិទ្ធភាពជាងមុន។
សារៈសំខាន់នៃ PCIe ក្នុងកុំព្យូទ័រទំនើប
នៅក្នុងពិភពលោកសព្វថ្ងៃនេះ PCIe មានសារៈសំខាន់សម្រាប់កុំព្យូទ័រដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ វាផ្តល់ថាមពលដល់សមាសធាតុសំខាន់ៗដូចជា GPUs ដែលមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការលេងហ្គេម ការបង្ហាញ 3D និងដំណើរការ AI ។ លើសពីនេះ រន្ធ PCIe គ្រប់គ្រងគ្រឿងកុំព្យូទ័រដែលមានកម្រិតបញ្ជូនខ្ពស់ ដូចជា NVMe storage drives ដែលទាមទារការបញ្ជូនទិន្នន័យសំខាន់ៗ។ ផ្លូវ PCIe កំណត់កម្រិតបញ្ជូននៃការតភ្ជាប់ ហើយចំនួនផ្លូវដែលមានអាចប្រែប្រួលពី x1 ដល់ x32 ដែលប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការឧបករណ៍ដោយផ្ទាល់។
2. តើ PCIe Lanes ជាអ្វី?
ផ្លូវ PCIe គឺជាប្លុកគ្រឹះនៃការតភ្ជាប់ PCIe ។ ផ្លូវនីមួយៗមានខ្សែពីរគូ៖ មួយសម្រាប់បញ្ជូនទិន្នន័យ និងមួយទៀតសម្រាប់ទទួលទិន្នន័យ។ ចំនួនផ្លូវដែលបង្ហាញដោយ x ក្នុងលក្ខខណ្ឌដូចជា x1, x4, x8, និង x16—កំណត់កម្រិតបញ្ជូនដែលមានសម្រាប់ឧបករណ៍។ ផ្លូវកាន់តែច្រើនស្មើកម្រិតបញ្ជូនកាន់តែខ្ពស់ និងអត្រាផ្ទេរទិន្នន័យកាន់តែលឿន។ ឧទាហរណ៍ រន្ធ x16 ផ្តល់ផ្លូវ 16 ដែលធ្វើឱ្យវាល្អសម្រាប់កាតក្រាហ្វិក និងការដំឡើងពហុ GPU ខណៈដែលរន្ធ x1 ដែលមានត្រឹមតែ 1 ផ្លូវគឺសមជាងសម្រាប់ឧបករណ៍ដូចជាអាដាប់ទ័របណ្តាញ ឬកាតសំឡេង។
ទំនាក់ទំនងរវាង Lanes និង Bandwidth
ចំនួនផ្លូវ PCIe ប៉ះពាល់ដល់ល្បឿនផ្ទេរទិន្នន័យដោយផ្ទាល់។ ផ្លូវនីមួយៗអាចផ្ទុកទិន្នន័យបានរហូតដល់ចំនួនជាក់លាក់ អាស្រ័យលើជំនាន់ PCIe៖
PCIe 1.0: 250 MB/s ក្នុងមួយផ្លូវ
PCIe 2.0: 500 MB/s ក្នុងមួយផ្លូវ
PCIe 3.0: 984 MB/s ក្នុងមួយផ្លូវ
PCIe 4.0: 1969 MB/s ក្នុងមួយផ្លូវ
ដូច្នេះ រន្ធ x16 នៅក្នុង PCIe 4.0 តាមទ្រឹស្តីអាចសម្រេចបានរហូតដល់ 31.51 GB/s នៃការផ្ទេរទិន្នន័យ។
៣.ការប្រៀបធៀបលម្អិតនៃប្រភេទរន្ធដោត PCIe
A. រន្ធ PCIe x1
រន្ធ PCIe x1 គឺតូចបំផុតទាំងទំហំរាងកាយ និងចំនួនផ្លូវ។ វាមានលក្ខណៈពិសេសផ្លូវទិន្នន័យមួយ ដែលគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ឧបករណ៍ដែលមិនត្រូវការកម្រិតបញ្ជូនច្រើន ដូចជាកាតបណ្តាញ កាតពង្រីក USB និងកាតសំឡេង។ ដោយសារតែវាគាំទ្រត្រឹមតែ 250 MB/s ក្នុងមួយផ្លូវក្នុង PCIe 1.0 និងរហូតដល់ 1969 MB/s នៅក្នុង PCIe 4.0 នោះរន្ធ PCIe x1 គឺល្អសម្រាប់ការងារដែលមិនដំណើរការសំខាន់។
ខ. រន្ធ PCIe x4
រន្ធ PCIe x4 មាន 4 ផ្លូវ ដែលផ្តល់ការបង្កើនកម្រិតបញ្ជូន និងល្បឿនផ្ទេរទិន្នន័យ។ នេះធ្វើឱ្យវាសមល្អសម្រាប់ឧបករណ៍ផ្ទុកដូចជា NVMe SSDs ឬឧបករណ៍បញ្ជា RAID ដែលត្រូវការដំណើរការកម្រិតមធ្យម។ ទោះបីជាមិនសូវមាននៅលើកុំព្យូទ័រក៏ដោយ រន្ធ x4 ជារឿយៗត្រូវបានប្រើនៅក្នុងស្ថានីយការងារ និងម៉ាស៊ីនមេសម្រាប់កិច្ចការដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការបញ្ជូនទិន្នន័យកម្រិតមធ្យម។ វាអាចបញ្ជូនបានរហូតដល់ 7.88 GB/s នៅក្នុង PCIe 4.0។
គ. រន្ធ PCIe x8
រន្ធ PCIe x8 ផ្តល់នូវការផ្ទេរទិន្នន័យចំនួនប្រាំបី ដែលផ្តល់នូវកម្រិតបញ្ជូនគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ឧបករណ៍បញ្ជា RAID កម្រិតខ្ពស់ កាតចំណុចប្រទាក់បណ្តាញ (NIC) និងសូម្បីតែកាតក្រាហ្វិកមួយចំនួន។ ជាមួយនឹងកម្រិតបញ្ជូនទ្រឹស្តីអតិបរមា 15.75 GB/s នៅក្នុង PCIe 3.0 ឬ 31.51 GB/s នៅក្នុង PCIe 4.0 រន្ធដោតនេះជារឿយៗត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការដំឡើង dual-GPU ឬកិច្ចការកុំព្យូទ័រដែលដំណើរការខ្ពស់ដែលទាមទារឱ្យមានលំហូរទិន្នន័យកើនឡើង ប៉ុន្តែមិនត្រូវការសមត្ថភាពពេញលេញនៃរន្ធ x16 ទេ។
ឃ. រន្ធ PCIe x16
រន្ធដោតដែលគេស្គាល់ និងប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតគឺរន្ធដោត PCIe x16 ដែលគាំទ្រការផ្ទេរទិន្នន័យចំនួនដប់ប្រាំមួយផ្លូវ។ រន្ធដោតនេះជាធម្មតាត្រូវបានបម្រុងទុកសម្រាប់កាតក្រាហ្វិកដោយសារតែបរិមាណដ៏ធំនៃកម្រិតបញ្ជូនដែលត្រូវការសម្រាប់ការបង្ហាញក្រាហ្វិកដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ និងដំណើរការការគណនា AI ។ រន្ធ x16 នៅក្នុង PCIe 4.0 អាចគ្រប់គ្រងការផ្ទេរទិន្នន័យបានដល់ទៅ 31.51 GB/s ដែលធ្វើឱ្យវាដំណើរការសម្រាប់កិច្ចការដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ ជាពិសេសនៅក្នុងហ្គេម ការបង្ហាញ 3D និងការរៀនម៉ាស៊ីន។ លើសពីនេះទៀត motherboards ជាច្រើនផ្តល់ជូននូវរន្ធ x16 ជាច្រើនដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការដំឡើងពហុ GPU ដូចជា SLI របស់ NVIDIA ឬ AMD's CrossFire ។
| ប្រភេទរន្ធដោត | ផ្លូវ | កម្រិតបញ្ជូនអតិបរមា (PCIe 4.0) | ការប្រើប្រាស់ទូទៅ |
| PCIe x1 | ១ | ១៩៦៩ MB/s | កាតបណ្តាញ កាតសំឡេង អាដាប់ទ័រ USB |
| PCIe x4 | ៤ | 7.88 GB/s | NVMe SSDs ឧបករណ៍បញ្ជា RAID |
| PCIe x8 | ៨ | 15.75 GB/s | ឧបករណ៍បញ្ជា RAID កម្រិតខ្ពស់ កាតបណ្តាញ |
| PCIe x16 | ១៦ | 31.51 GB/s | កាតក្រាហ្វិក ការដំឡើងច្រើន GPU |
E. PCIe x32 Slot (កម្រ)
រន្ធដោត PCIe x32 គឺកម្រមានណាស់ ហើយត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាចម្បងនៅក្នុងកុំព្យូទ័រដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ ឬម៉ាស៊ីនមេសហគ្រាសដែលត្រូវការកម្រិតបញ្ជូនដ៏ធំ។ វាគាំទ្ររហូតដល់ 32 ផ្លូវដែលតាមទ្រឹស្តីផ្តល់ 63.02 GB/s នៅក្នុង PCIe 4.0 ។ ដោយសារភាពកម្ររបស់វា រន្ធដោតនេះត្រូវបានរកឃើញជាធម្មតានៅក្នុងប្រព័ន្ធឯកទេសដែលគ្រប់គ្រងភារកិច្ចដូចជាប្រតិបត្តិការមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ និងការក្លែងធ្វើវិទ្យាសាស្ត្រ។
៥.កំណែ PCIe និងភាពខុសគ្នានៃការអនុវត្ត
A. PCIe 1.0 ទៅ PCIe 5.0
ស្ដង់ដារ PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) បានវិវឌ្ឍយ៉ាងខ្លាំងក្នុងរយៈពេលជាច្រើនឆ្នាំមកនេះ ដោយកំណែថ្មីនីមួយៗផ្តល់នូវការកែលម្អយ៉ាងច្រើននៅក្នុងកម្រិតបញ្ជូន និងអត្រាផ្ទេរទិន្នន័យ។ ខាងក្រោមនេះគឺជាការវិភាគនៃកំណែ PCIe ទូទៅបំផុត និងភាពខុសគ្នានៃការអនុវត្តរបស់ពួកគេ៖
PCIe 1.0៖ ចេញផ្សាយក្នុងឆ្នាំ 2003 កំណែនេះផ្តល់ជូន 250 MB/s ក្នុងមួយផ្លូវ ដែលធ្វើឱ្យវាគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ឧបករណ៍ដំបូងដូចជាកាតបណ្តាញ និងកាតក្រាហ្វិកជំនាន់ដើម។
PCIe 2.0៖ ណែនាំក្នុងឆ្នាំ 2007 វាបានបង្កើនកម្រិតបញ្ជូនទ្វេដងដល់ 500 MB/s ក្នុងមួយផ្លូវ ដោយផ្តល់នូវការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងសម្រាប់ឧបករណ៍ពាក់កណ្តាលជួរ និង GPU ហ្គេម។
PCIe 3.0៖ ចេញផ្សាយក្នុងឆ្នាំ 2010 PCIe 3.0 បាននាំមកនូវការបង្កើនល្បឿនយ៉ាងសំខាន់ ដោយផ្តល់ជូនរហូតដល់ 984 MB/s ក្នុងមួយផ្លូវ។ កំណែនេះបានក្លាយជាស្តង់ដារសម្រាប់កិច្ចការដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ភាគច្រើនដូចជា ការបង្ហាញ 3D ហ្គេម និងការគណនាដែលពឹងផ្អែកលើទិន្នន័យ។
PCIe 4.0៖ បង្ហាញខ្លួនក្នុងឆ្នាំ 2017 PCIe 4.0 បានបង្កើនល្បឿនទ្វេដងនៃអ្នកកាន់តំណែងមុនរបស់វា ដោយផ្តល់ 1969 MB/s ក្នុងមួយផ្លូវ។ កំណែនេះមានអត្ថប្រយោជន៍ជាពិសេសសម្រាប់ NVMe SSDs GPUs កម្រិតខ្ពស់ និងបន្ទុកការងារ AI ។
PCIe 5.0៖ បានបើកដំណើរការនៅឆ្នាំ 2019 កំណែនេះផ្តល់នូវល្បឿន 3938 MB/s ក្នុងមួយជួរ គាំទ្រដល់ការងារកុំព្យូទ័រកម្រិតខ្ពស់ដូចជាការរៀនម៉ាស៊ីន មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ និងហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធម៉ាស៊ីនមេ។
| កំណែ PCIe | ឆ្នាំចេញផ្សាយ | កម្រិតបញ្ជូនក្នុងមួយផ្លូវ | x16 កម្រិតបញ្ជូននៃរន្ធដោត |
| PCIe 1.0 | ២០០៣ | 250 MB/s | 4.0 Gbps |
| PCIe 2.0 | ២០០៧ | 500 MB/s | 8.0 GB/s |
| PCIe 3.0 | ឆ្នាំ ២០១០ | 984 MB/s | 15.75 GB/s |
| PCIe 4.0 | ឆ្នាំ ២០១៧ | ១៩៦៩ MB/s | 31.51 GB/s |
| PCIe 5.0 | ឆ្នាំ 2019 | 3938 MB/s | 63.02 GB/s |
ខ.អនាគតនៃ PCIe៖ PCIe 6.0 និង Beyond
អនាគតរបស់ PCIe កំពុងតែមានការរីកចម្រើន ដោយ PCIe 6.0 រំពឹងថានឹងជំរុញអត្រាផ្ទេរទិន្នន័យកាន់តែខ្លាំងឡើង ដែលអាចឈានដល់ 8 GB/s ក្នុងមួយផ្លូវ។ គ្រោងនឹងចេញផ្សាយក្នុងពេលឆាប់ៗនេះ PCIe 6.0 មានគោលបំណងគាំទ្រដល់តម្រូវការដែលកំពុងកើនឡើងនៃកុំព្យូទ័រដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ បញ្ញាសិប្បនិម្មិត និងកម្មវិធីរៀនម៉ាស៊ីន។ ជាមួយនឹងភាពជឿនលឿនដូចជាការកែកំហុសឆ្គងទៅមុខ (FEC) និងម៉ូឌុលទំហំជីពចរ (PAM4) PCIe 6.0 ត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវភាពត្រឹមត្រូវនៃទិន្នន័យ និងប្រសិទ្ធភាពនៃការផ្ទេរបន្ថែមទៀត។
នៅពេលដែលតម្រូវការសម្រាប់កុំព្យូទ័រកាន់តែលឿនបន្តកើនឡើង PCIe នៅតែជាស្តង់ដារឈានមុខគេសម្រាប់រន្ធពង្រីកនៅក្នុងកុំព្យូទ័រលើតុ ម៉ាស៊ីនមេ និងមជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ។ កំណែអនាគតរបស់ PCIe ទំនងជានឹងផ្តោតលើការធ្វើមាត្រដ្ឋានកម្រិតបញ្ជូន ដើម្បីគាំទ្របច្ចេកវិទ្យាជំនាន់ក្រោយដូចជា quantum computing, AI កម្រិតខ្ពស់ និងការពិតនិម្មិត។
អ្នកក៏អាចចាប់អារម្មណ៍លើដំណោះស្រាយកុំព្យូទ័រឧស្សាហកម្ម៖
Rackmount កុំព្យូទ័រ
កុំព្យូទ័របង្កប់
កុំព្យូទ័រចល័តឧស្សាហកម្ម
ថេប្លេតដែលរឹងមាំ
កុំព្យូទ័រយួរដៃដែលរឹងមាំ
កុំព្យូទ័របន្ទះឧស្សាហកម្ម
ដៃកាន់រឹងមាំ
Advantech កុំព្យូទ័រឧស្សាហកម្ម
