Cách đây 8 năm, khi ra đời vào năm 1996, giao diện AGP (Ac celerated Graphics Port, cổng đồ họa tăng tốc), đã nổi đình nổi đám vì giải phóng được băng thông xử lý tín hiệu đồ họa vốn bó rị ở 133MB/s của bus PCI. Tốc độ AGP 1X có băng thông 266MB/s và AGP 8X (hay AGP 3.0 theo đặc tả của Intel) hiện nay đạt 2,1GB/s. Nhưng rồi bus AGP cũng không thể nào đáp ứng nổi sức mạnh ngày càng “xé gió” của các GPU, bộ nhớ, bus hệ thống và CPU.

Various PCI slots. From top to bottom:

Intel lại một lần nữa đưa ra đặc tả giao diện mới cho tác vụ xử lý đồ họa máy tính. Họ quay trở lại bus PCI (ra đời từ năm 1991), nhưng phát triển kiến trúc mới cho phép tăng băng thông lên cao hơn. Đó là giao diện PCI Express (tên ban đầu là 3GIO, tức 3rd Generation I/O, I/O thế hệ thứ ba).

Khởi điểm, PCI-Express sẽ có tốc độ X16, nghĩa là đạt băng thông truyền dữ liệu cả hai chiều lên và xuống tới 4GB/s, gấp đôi AGP 8X.

 

A WLAN PCI Express Mini Card and its connector.

Theo David Reed, kiến trúc sư trưởng của NVIDIA, giao diện PCI Express sẽ giúp tăng sức mạnh hoạt động đồ họa của máy tính lên ít nhất là 20%.

Tất nhiên, trong khi AGP chỉ dành cho card xử lý đồ họa, PCI Express sẽ đa dụng, đa dạng như cái gốc PCI của nó. Intel gọi PCI Express là một công nghệ I/O mới cho các hệ thống desktop, mobile, server và thông tin liên lạc với tốc độ truyền dữ liệu cao hơn. Tỷ như hãng Adaptec đã có card Ultra320 RAID giao diện PCI-Express.

PCI-Express là một kết nối nối tiếp (serial connection) hai chiều truyền dữ liệu dưới hình thức các gói nhỏ (packet), tương tự như cách truyền tải trong kết nối mạng Ethernet. Bus PCI-Express sẽ không còn là một bus dữ liệu song song đơn (tất cả dữ liệu được truyền cùng một tốc độ) như PCI truyền thống. Thay vào đó, PCI-Express là một sự hội tụ của các “làn” nối tiếp, mạng kết nối point-to-point, và các “làn” có tốc độ riêng biệt. Mỗi làn chứa 2 cặp dòng dữ liệu sẽ chuyển tải dữ liệu lên (upstream) và xuống (downstream). Vào thời điểm được tung ra thị trường, mỗi làn này có khả năng truyền tải dữ liệu theo mỗi hướng tới 2,5GB/s, và tốc độ chung được duy trì suốt phiên ở mức tương đương 200MB/s.

Card PCI Extress sẽ có kích thước như AGP, nhưng không thể lắp lẫn được đâu à nghen. Khe cắm PCI Express X16 trên bo mạch chủ có 164 chân (dài hơn slot PCI hiện nay).

 

MiniPCI and MiniPCI Express cards in comparison

PCI-Express X16 được thiết kế với để có thể cung cấp điện năng tới 75W cho các card đồ họa (trong khi AGP 8X hiện nay chỉ cho phép xài 25W/42W).

Đặc tả PCI-Express của Intel gọi các giao diện kết nối theo băng thông với X1 (băng thông 2,5Gb/s); tiếp đó là X4, X8 và X16 (4-5GB/s). Mỗi giao diện có kích thước khác nhau, như Slot PCIExpress X1 chỉ dài 1-inch (tương đương slot modem riser hiện hữu).

Hiện nay, một số nhà sản xuất chip xử lý đồ họa GPU, trong đó dĩ nhiên có NVIDIA và ATI, đã đưa ra những GPU PCI Express. Một số model card xử lý đồ họa giao diện mới này cũng đã được giới thiệu.

Bus PCI-Express hoàn toàn tương thích về phần mềm với các thiết bị chuẩn PCI 2.2. Intel cũng đã tuyên bố rằng tất cả các hệ điều hành hiện nay đều hỗ trợ các card giao diện PCI 2.2 trong hệ thống PCI-Express mới với các driver PCI hiện có. Các bo mạch chủ đầu tiên của thế hệ PCI-Express sẽ dựa trên các bộ chipset mới của Intel như Grantsdale-P và Alderwood.

Cuối cùng, bạn chớ có hốt hoảng lo về số phận của các card PCI. Hãy nhớ cho, quá trình chuyển đổi từ ISA lên PCI đã kéo dài gần 10 năm.

Nguyễn Khánh và Theo Semicon