Toàn bộ thông tin về PCIe 7.0 sẽ được ra mắt vào năm 2025: Băng thông thế nào và có gì mới?

Bản thông cáo báo chí từ PCI-SIG cho biết:

Thông số kỹ thuật của PCI Express (PCIe) 7.0 mà PCI SIG đã công bố tại DevCon Hoa Kỳ vào tháng 6 năm 2022 vẫn tiếp tục phát triển. Nhờ vào sự cống hiến không ngừng của các nhóm làm việc kỹ thuật, chúng tôi rất vui mừng thông báo rằng phiên bản 0.5 đã sẵn có để các thành viên xem xét. Đây là bản thảo chính thức đầu tiên của thông số kỹ thuật, tổng hợp tất cả ý kiến phản hồi mà chúng tôi nhận được từ các thành viên sau khi phát hành Phiên bản 0.3 vào tháng 6 năm 2023.

Với phiên bản này, các thông số kỹ thuật chính của PCIe 7.0 cũng đã được công bố và có thể chắc chắn rằng đây sẽ là bản chính thức của PCIe 7 được ra mắt vào năm sau. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu tất cả thông tin quan trọng về tiêu chuẩn kết nối mới này.

PCIe là gì?

Dù từ vựng PCIe được sử dụng phổ biến, không phải ai cũng hiểu rõ PCIe là gì. Điều này làm mình muốn làm sáng tỏ khái niệm này trước khi đi vào chi tiết về PCIe 7.0.

PCIe viết tắt của Peripheral Component Interconnect Express (tạm dịch: Giao tiếp Ngoại vi nhanh) là một tiêu chuẩn kết nối máy tính dùng để chuyển dữ liệu giữa các phần cứng máy tính. PCIe là sự nâng cấp từ chuẩn PCI cũ, mang lại băng thông cao hơn và hiệu quả hơn cho các thiết bị như card đồ họa, SSD, card mạng và các thiết bị mở rộng khác.

PCIe hoạt động dựa trên cấu trúc của các 'lanes', mỗi lane hỗ trợ truyền nhận dữ liệu hai chiều. Mỗi lane PCIe có thể truyền dữ liệu ở tốc độ rất cao, và số lượng lane có thể được cấu hình từ x1, x4, x8 đến x16 trên các khe cắm khác nhau, phù hợp với yêu cầu hiệu suất của thiết bị.

PCIe được phát triển và quản lý bởi PCI-SIG (PCI Special Interest Group) và đã trải qua nhiều thế hệ, mỗi thế hệ cải thiện về tốc độ và hiệu suất, đồng thời đảm bảo tương thích ngược với các thiết bị của các thế hệ trước trong nhiều trường hợp.

PCIe 7 có gì mới?

Như đã được định nghĩa, PCIe 7.0 là viết tắt của Peripheral Component Interconnect Express phiên bản 7.0. Tính đến hiện tại, PCIe 3 và PCIe 4 vẫn rất phổ biến. PCIe 5 chỉ mới bắt đầu xuất hiện trên các sản phẩm cao cấp gần đây và PCIe 6 thậm chí còn chưa được sử dụng.

Về lý thuyết, mỗi lần nâng cấp PCIe, băng thông sẽ tăng gấp đôi so với thế hệ trước. Từ thế hệ đầu tiên đến thế hệ thứ 7, băng thông tăng lên 6 lần gấp đôi, có nghĩa là PCIe 7 có tốc độ nhanh gấp 2^6=64 lần so với thế hệ đầu tiên.

PCIe 7 ra mắt khi nào?

Dự kiến PCIe 7 sẽ được công bố chính thức vào năm 2025. Tuy nhiên để sử dụng thực tế, có lẽ cần nhiều năm nữa vì như đã đề cập, PCIe 6 vẫn chưa được triển khai thực tế.

Hiện tại, PCIe 7 đang ở phiên bản 0.5. Bước quan trọng tiếp theo đối với PCIe 7.0 là hoàn thiện phiên bản 0.7 của thông số kỹ thuật, được coi là bản nháp hoàn chỉnh. Tất cả các khía cạnh phải được xác định đầy đủ và các thông số kỹ thuật phải được xác thực thông qua các chip thử nghiệm. Sau khi bản đặc tả này được phát hành, không có tính năng mới nào có thể được thêm vào. PCIe 6.0 đã trải qua 4 bản dự thảo chính – 0.3, 0.5, 0.7 và 0.9 trước khi được hoàn thiện, vì vậy PCIe 7.0 có thể cũng đi theo lộ trình tương tự.

Sau khi hoàn thiện vào năm 2025, cần vài năm nữa mới có thể thấy phần cứng PCIe 7.0 đầu tiên xuất hiện. PCIe 5.0 được ra mắt vào năm 2019 nhưng cho đến năm ngoái mới bắt đầu xuất hiện trên thị trường và đến nay vẫn chưa phổ biến. Do đó, có thể sẽ phải đến khoảng năm 2030 chúng ta mới có thể sử dụng PCIe 7.0.

PCIe 7 có gì mới

Dưới đây là một số điểm chính về những tính năng mà PCIe 7.0 dự kiến sẽ mang lại.

Băng thông của PCIe 7.0 gấp đôi PCIe 6 và gấp 4 lần PCIe 5

Theo thông số kỹ thuật chính thức từ PCI-SIG, PCIe 7.0 sẽ gấp đôi băng thông của PCIe 6.0, với mục tiêu đạt tốc độ 128 gigatransfers mỗi giây (GT/s). Điều này tương đương với tốc độ 16GB/s cho mỗi lane, tương đương với tốc độ của PCIe 3 x16, tiêu chuẩn vẫn đang rất phổ biến hiện nay. Với PCIe 7.0 x16, băng thông có thể đạt đến 256GB/s cho mỗi hướng, hoặc 512GB/s cho cả hai hướng truyền đồng thời.

Hiệu suất cao

Tương tự như các phiên bản trước, PCIe 7.0 có thể có các cải tiến về độ chính xác dữ liệu và khả năng sửa lỗi. Nó có thể sử dụng các kỹ thuật mã hóa tiên tiến hơn để duy trì hiệu suất và độ tin cậy trên các tốc độ tăng cao.

Tương thích ngược

PCIe 7.0 dự kiến sẽ duy trì tính tương thích ngược với các phiên bản trước của các thông số kỹ thuật PCI Express, cho phép các thiết bị được thiết kế cho các tiêu chuẩn cũ hơn hoạt động với các phiên bản mới hơn của bo mạch chủ và card PCIe. Điều này có nghĩa là bạn vẫn có thể sử dụng SSD hoặc card đồ họa sử dụng PCIe 4.0 cắm vào khe PCIe 7.0, nhưng tốc độ sẽ bị giới hạn ở chuẩn cũ.

Ứng dụng

Tốc độ của PCIe 7.0 sẽ có lợi ích đặc biệt trong các lĩnh vực như trung tâm dữ liệu, tính toán hiệu suất cao, AI và xử lý thời gian thực, những ứng dụng mà việc truyền dữ liệu lớn là rất quan trọng. Điều này cũng gợi ý rằng trong vài năm đầu kể từ khi chính thức ra mắt, PCIe 7.0 có thể sẽ chỉ xuất hiện trong cuộc đua AI của những tên lớn, dành cho phân khúc máy chủ và siêu máy tính.

So sánh băng thông của PCIe 7 với các tiêu chuẩn cũ hơn

Băng thông của các tiêu chuẩn PCIe đã tăng gấp đôi qua mỗi thế hệ, đồng thời hiệu quả năng lượng, hiệu quả mã hóa và độ tin cậy cũng đã được cải thiện theo thời gian.

Dưới đây là băng thông của các thế hệ PCIe từ trước đến nay:

• PCIe 1.0 ra mắt năm 2003 cung cấp băng thông 2.5 gigatransfers per second (GT/s) cho mỗi làn, tương đương khoảng 250 MB/s.
• PCIe 2.0 ra mắt năm 2007 tăng gấp đôi băng thông của PCIe 1.0 lên 5 GT/s cho mỗi làn, tương đương khoảng 500 MB/s.
• PCIe 3.0 ra mắt năm 2010 gấp đôi băng thông của PCIe 2.0 lên 8 GT/s cho mỗi làn, tương đương khoảng 1 GB/s.
• PCIe 4.0 ra mắt năm 2017 tiếp tục gấp đôi băng thông lên 16 GT/s cho mỗi làn, tương đương khoảng 2 GB/s.
• PCIe 5.0 ra mắt năm 2019 lại gấp đôi băng thông của PCIe 4.0 lên 32 GT/s cho mỗi làn, tương đương khoảng 4 GB/s.
• PCIe 6.0 ra mắt năm 2021 gấp đôi băng thông của PCIe 5.0 lên 64 GT/s cho mỗi làn, tương đương khoảng 8 GB/s.
• PCIe 7.0 dự kiến ra mắt sau 2025 dự kiến sẽ tiếp tục xu hướng và gấp đôi băng thông của PCIe 6.0 lên 128 GT/s cho mỗi làn, tương đương khoảng 16 GB/s.

Dưới đây là bảng so sánh tốc độ 2 chiều của tất cả các phiên bản PCIe. Lưu ý rằng tốc độ chúng ta thường sử dụng là tốc độ 1 chiều. Ví dụ, SSD PCIe 3 sử dụng 4 lane có giới hạn lý thuyết là 4GB/s nhưng trong bảng này bạn sẽ thấy là 8GB/s. Tương tự, SSD PCIe 5 có băng thông tối đa theo lý thuyết là 16GB/s nhưng trong bảng là 32GB/s là tốc độ kết hợp 2 chiều.

Thêm một số thông tin thú vị khác liên quan đến PCIe. Công việc thử nghiệm của TechPowerUp đã chỉ ra rằng RTX 4090 có thể đạt 98% hiệu năng trên PCIe 3 x16 và 100% trên PCIe 4 x16. Điều này có ý nghĩa rằng thậm chí chỉ cần PCIe 7.0 x1 cũng đủ cho chiếc card đồ họa mạnh nhất hiện nay. Ngay cả với PCIe 7 x2, có thể RTX 5090 ra mắt cuối năm nay cũng không tận dụng hết được. Vì vậy, chỉ có các siêu máy tính và ứng dụng trong AI mới có thể tận dụng được băng thông của chuẩn kết nối mới này.

• Chuyện tình hợp tan của NVIDIA và Apple: AMD có phải là người thứ ba?
• Xem thêm bài viết trong mục Thị trường

Tham khảo ngay các mẫu card đồ họa mạnh mẽ với mức giá hợp lý đang có tại: