PCI-Express 4.0 Là Gì? Những điều Cần Biết Về PCIe 4.0

PCI-Express 4.0 (PCIe 4.0) đang dần trở thành tiêu chuẩn mới trong thế giới phần cứng máy tính nhờ tốc độ băng thông ấn tượng và khả năng xử lý mạnh mẽ. Đây là bước tiến lớn so với PCIe 3.0, mở ra tiềm năng khai thác tối đa hiệu suất cho card đồ họa, SSD và các thiết bị ngoại vi tốc độ cao. Hãy cùng Nguyễn Công PC tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây nhé!

PCI-Express 4.0 là gì?

PCI-Express 4.0 (hay PCIe 4.0) là thế hệ thứ tư của tiêu chuẩn PCI Express, một giao thức kết nối các thiết bị ngoại vi cao cấp với bo mạch chủ máy tính. Nó được phát triển để cung cấp băng thông cao hơn, hỗ trợ kết nối các linh kiện như card đồ họa (GPU), ổ cứng SSD NVMe, card mạng và các thiết bị khác.

PCIe 4.0 là thế hệ giao tiếp mở rộng cho máy tính hiện đại.

PCIe 4.0 được giới thiệu chính thức vào năm 2017 bởi PCI-SIG (Peripheral Component Interconnect Special Interest Group) và bắt đầu phổ biến trên các nền tảng như AMD Ryzen 3000 series và Intel từ thế hệ 11 trở đi.

Chuẩn PCIe 4.0 mang lại tốc độ truyền dữ liệu gấp đôi so với PCIe 3.0.

Đến năm 2025, PCIe 4.0 đã trở thành tiêu chuẩn phổ biến, nhưng đang dần nhường chỗ cho PCIe 5.0 và cao hơn trong các hệ thống cao cấp.

Đặc điểm nổi bật và tính năng

PCIe 4.0 mang lại nhiều cải tiến so với thế hệ trước (PCIe 3.0), tập trung vào tốc độ và hiệu suất truyền dữ liệu. 

Đặc điểm chính	Mô tả
Tốc độ truyền dữ liệu tăng gấp đôi	PCIe 4.0 có tốc độ truyền dữ liệu (Bit Rate) là 16 GT/s (Giga Transfers per second) trên mỗi làn, gấp đôi so với 8 GT/s của PCIe 3.0.
Băng thông tăng gấp đôi	Nhờ tốc độ truyền dữ liệu gấp đôi, băng thông trên mỗi làn cũng tăng gấp đôi, từ khoảng 1 GB/s (PCIe 3.0) lên 2 GB/s (PCIe 4.0). Trong cấu hình 16 làn (x16) phổ biến cho card đồ họa, tổng băng thông của PCIe 4.0 đạt tới 32 GB/s (so với 16 GB/s của PCIe 3.0)
Tương thích ngược	PCIe 4.0 có khả năng tương thích ngược (Backward Compatibility) rất tốt. Thiết bị PCIe 4.0 có thể hoạt động trên khe cắm PCIe 3.0 và ngược lại, nhưng tốc độ sẽ bị giới hạn ở chuẩn thấp hơn (tức là tốc độ PCIe 3.0).
Hỗ trợ SSD NVMe tốc độ cao	Đây là một trong những lợi ích lớn nhất của PCIe 4.0, cho phép các ổ SSD NVMe đạt tốc độ đọc/ghi tuần tự vượt trội (thường tới 5000 MB/s - 7000 MB/s), vượt qua giới hạn băng thông của PCIe 3.0.

Hiệu suất của PCIe 4.0 

Hiệu suất của PCIe 4.0 chủ yếu được đánh giá qua việc tăng gấp đôi băng thông so với thế hệ tiền nhiệm, PCIe 3.0, và tác động của nó lên các thiết bị ngoại vi, đặc biệt là SSD NVMe.

Băng thông đạt đến 16 GT/s trên mỗi lane.

1. Tốc độ và Băng thông Lý thuyết

Đặc điểm	PCIe 3.0	PCIe 4.0	Sự khác biệt
Tốc độ truyền (Bit Rate)	8 GT/s (Gigatransfers/giây)	16 GT/s (Gigatransfers/giây)	Gấp đôi (2×)
Băng thông trên mỗi làn (x1)	≈1 GB/s	≈2 GB/s	Gấp đôi (2×)
Băng thông tối đa (x16)	≈16 GB/s	≈32 GB/s	Gấp đôi (2×)
Độ trễ	Cao hơn	Thấp hơn	Giảm 10-15%

2. Hiệu suất Thực tế đối với SSD NVMe

• Tác động lớn nhất: SSD NVMe là thiết bị được hưởng lợi rõ rệt và ngay lập tức nhất từ PCIe 4.0.

• Tốc độ đọc/ghi tuần tự: Ổ SSD NVMe PCIe 4.0 (sử dụng 4 làn - x4) có thể đạt tốc độ đọc/ghi tuần tự lên tới 5.000 MB/giây đến hơn 7.000 MB/giây, gần gấp đôi so với tốc độ tối đa của SSD PCIe 3.0 (thường là ≈3.500 MB/giaˆy).

Công nghệ này hỗ trợ tốt cho card đồ họa cao cấp.

• Hiệu suất ngẫu nhiên (Random IOPS) và Độ trễ: Trong các thử nghiệm thực tế, SSD PCIe 4.0 cho thấy sự cải thiện đáng kể về hiệu suất thao tác ngẫu nhiên (IOPS) lên tới 40-60% và giảm độ trễ, giúp tăng tốc độ tải ứng dụng, game và thời gian khởi động hệ điều hành.

3. Hiệu suất Thực tế đối với Card Đồ họa (GPU)

Tác động ít rõ rệt: Đối với hầu hết các tác vụ chơi game hiện tại (kể cả ở độ phân giải 4K), băng thông của khe cắm PCIe 3.0 x16 vẫn đủ để cung cấp dữ liệu cho GPU mà không gây tắc nghẽn (bottleneck).

PCIe 4.0 tối ưu hiệu năng cho SSD NVMe tốc độ cao.

Cải thiện nhỏ: Các nghiên cứu và đo điểm chuẩn cho thấy GPU thế hệ mới nhất chạy trên PCIe 4.0 có thể cho hiệu suất tốt hơn so với khi chạy trên PCIe 3.0, nhưng biên độ thường chỉ khoảng 1-5% trong hầu hết các trò chơi, và tối đa khoảng 10-15% trong một số trường hợp đặc biệt hoặc các tác vụ nặng về tính toán.

Nền tảng này giúp rút ngắn thời gian tải dữ liệu.

Tiềm năng tương lai: Hiệu suất này sẽ trở nên quan trọng hơn với các GPU cao cấp trong tương lai và các công nghệ mới như Microsoft DirectStorage, vốn được thiết kế để tận dụng tốc độ SSD Gen 4 để tải tài nguyên game trực tiếp vào VRAM của GPU.

Người dùng có thể trải nghiệm xử lý mượt mà hơn.

Kết luận

PCI-Express 4.0 mang đến bước nhảy vọt về hiệu năng, đặc biệt hữu ích cho game thủ, nhà sáng tạo nội dung và người dùng chuyên nghiệp. Với băng thông gấp đôi, khả năng tối ưu hóa trải nghiệm PC sẽ rõ rệt hơn bao giờ hết. Tuy nhiên, chi phí nâng cấp và sự giới hạn tương thích vẫn là yếu tố cần cân nhắc. Tại Nguyễn Công PC luôn cung cấp các dòng linh kiện máy tính, PC, laptop chất lượng chính hãng với giá cả phải chăng để người dùng nâng cấp bộ máy của mình, tham khảo ngay nhé!