Τι είναι οι κουλοχέρηδες επέκτασης μητρικής πλακέτας;

Η μητρική πλακέτα είναι η ραχοκοκαλιά ενός υπολογιστή, που συνδέει τα πάντα μεταξύ τους. Ενώ περιέχει πολλά στοιχεία, είναι στάνταρ και θα τα βρείτε ουσιαστικά σε όλους τους υπολογιστές. Πιο συγκεκριμένα εξαρτήματα, ειδικά εκείνα με υψηλό κόστος ή/και υψηλή θερμική απόδοση, συνήθως δεν περιλαμβάνονται απευθείας στη μητρική πλακέτα. Αντίθετα, παρέχεται ένα σετ υποδοχών για αυτά τα εξαρτήματα.

Αυτός ο σχεδιασμός έχει στην πραγματικότητα πολλά πλεονεκτήματα. Το κύριο πλεονέκτημα είναι η επιλογή του τελικού χρήστη. Ας υποθέσουμε ότι η μητρική πλακέτα είχε τη μνήμη RAM, CPU και GPU όλα ψημένα απευθείας στη μητρική πλακέτα. Σε αυτή την περίπτωση, θα πρέπει να υπάρχουν πολλές μητρικές πλακέτες από κάθε κατασκευαστή.

Το ότι αυτά τα εξαρτήματα είναι ξεχωριστά σημαίνει ότι οι χρήστες μπορούν να επιλέξουν και να συνδυάσουν τον συνδυασμό εξαρτημάτων που θέλουν ή μπορούν να αντέξουν οικονομικά. Επιτρέπει επίσης μελλοντικές αναβαθμίσεις, καθώς τα εξαρτήματα μπορούν εύκολα να αντικατασταθούν. Οι γενικές μητρικές που μπορούν να προσθέσουν μια σειρά ανταλλακτικών συμβάλλουν επίσης στη μείωση της πολυπλοκότητας των μητρικών πλακών, γεγονός που διατηρεί το κόστος χαμηλό και τα αποθέματα υψηλά.

Ένα άλλο πλεονέκτημα της παροχής συνδέσμων είναι ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν θυγατρικές σανίδες που κολλάνε περισσότερο στον καθαρό αέρα. Αυτό βοηθά να διατηρηθούν δροσερά ορισμένα στοιχεία όπως η RAM και οι GPU. Ενώ τα ψυγεία θα μπορούσαν να προεξέχουν απευθείας από τη μητρική πλακέτα, δεν θα είχαν τόσο καθαρή ροή αέρα, μειώνοντας την απόδοση ψύξης και γίνονται όλο και περισσότερο ένα πρόβλημα με τα σύγχρονα εξαρτήματα καθώς αυξάνεται η κατανάλωση ρεύματος.

Τεχνικά, ορισμένες από τις υποδοχές στη μητρική πλακέτα δεν θεωρούνται υποδοχές επέκτασης. Αυτές είναι γενικά μεμονωμένες χρήσεις, όπως η υποδοχή CPU, οι υποδοχές RAM και οι υποδοχές M.2. Ωστόσο, οι υποδοχές γενικής χρήσης αναφέρονται συνήθως ως αυλακώσεις επέκτασης.

Κουλοχέρηδες επέκτασης – Το παρελθόν

Ιστορικά, υπήρξε ένα ευρύ φάσμα φυσικών θυρίδων επέκτασης και των λεωφορείων μετάδοσης που χρησιμοποιούν για την επικοινωνία. Στους σύγχρονους υπολογιστές, ωστόσο, ένα μόνο βύσμα και δίαυλος, το PCIe, έχει κερδίσει και χρησιμοποιείται ουσιαστικά αποκλειστικά.

Το AGP ή Accelerated Graphics Port ήταν μια υποδοχή επέκτασης για κάρτες γραφικών στα τέλη της δεκαετίας του '90 και στις αρχές της δεκαετίας του '00. Προσέφερε μια άμεση σύνδεση με τη μνήμη RAM του συστήματος, η οποία επέτρεπε την αποθήκευση υφών εκεί και όχι σε VRAM. Είναι πλέον ανενεργό και δεν υπάρχει στις σύγχρονες μητρικές πλακέτες. Η υποδοχή VESA ήταν μια άλλη θύρα επέκτασης για κάρτες γραφικών. Ωστόσο, αυτό συνδέθηκε σε μεγάλο βαθμό με την CPU Intel 486 και αντικαταστάθηκε όταν κυκλοφόρησαν οι επεξεργαστές Pentium.

Το AMR ήταν μια υποδοχή επέκτασης για κάρτες ήχου ή/και μόντεμ. Το Audio Modem Riser σχεδιάστηκε το 1998 για να υποστηρίζει μία ή και τις δύο λειτουργίες. Ωστόσο, δεν είδε ποτέ μεγάλη υιοθεσία. Το 2000 το πρότυπο AMR αναθεωρήθηκε στο Communications and Network Riser ή CNR. Προσέφερε σύνδεση ήχου, μόντεμ, USB και LAN. Το Advanced Communications Riser, ή ACR, ήταν ένα ανταγωνιστικό πρότυπο που διατήρησε τη συμβατότητα με το AMR. Καμία από αυτές τις τεχνολογίες δεν παραμένει σε χρήση, καθώς όλες οι λειτουργίες έχουν πλέον ενσωματωθεί στη μητρική πλακέτα.

Το ISA ή Industry Standard Architecture ήταν η αρχική υποδοχή επέκτασης για τον υπολογιστή IBM το 1984. Ωστόσο, το όνομα είναι στην πραγματικότητα ένα ρετρονύμιο. Το 1987 η IBM προσπάθησε να το αντικαταστήσει με το ιδιόκτητο Micro Channel Architecture ή MCA. Άλλοι κατασκευαστές υπολογιστών αντέδρασαν προσπαθώντας να τυποποιήσουν το Extended Industry Standard Architecture. Ωστόσο, κανένα από τα δύο δεν έπιασε. Και οι δύο αντικαταστάθηκαν τελικά από το PCI, αν και το ISA έζησε δίπλα στο PCI για μεγάλο χρονικό διάστημα, και τελικά αποσύρθηκε από όλες εκτός από τις παλαιού τύπου συσκευές.

Κουλοχέρηδες επέκτασης – Το παρόν

Το PCI ή Peripheral Component Interconnect ήταν μια υποδοχή επέκτασης που ορίστηκε το 1992. Ήταν γενικής χρήσης και σχετικά υψηλής ταχύτητας για την εποχή. Υποστήριζε επίσης plug and play, που σημαίνει ότι δεν χρειάζονται ρυθμίσεις ή ακόμη και διακόπτες για να λειτουργήσουν οι συνδεδεμένες συσκευές. Στην αγορά διακομιστών, το PCI-X, με το X να σημαίνει "eXtended", τυποποιήθηκε το 1998 για να προσφέρει συνδεσιμότητα υψηλότερης ταχύτητας. Ωστόσο, αυτό δεν είχε μεγάλη χρήση στην καταναλωτική αγορά.

Το PCI και το PCI-X αντικαταστάθηκαν το 2002 με την κυκλοφορία του PCIe, γνωστό και ως PCI Express. Το PCIe προσέφερε πλήρη μετάδοση διπλής όψης υψηλής ταχύτητας με διαμορφώσιμο αριθμό λωρίδων ανάλογα με το συνολικό επιθυμητό εύρος ζώνης. Το PCIe έγινε γρήγορα η κυρίαρχη υποδοχή επέκτασης. Τελικά απώθησε όλα τα άλλα πρότυπα υποδοχής επέκτασης από τις μητρικές πλακέτες καθώς τα εξαρτήματα που εξυπηρετούσαν είτε ενσωματώθηκαν στη μητρική πλακέτα είτε τα προϊόντα άρχισαν να προσφέρουν εκδόσεις PCIe.

Σήμερα ουσιαστικά όλες οι μητρικές χρησιμοποιούν αποκλειστικά υποδοχές επέκτασης PCIe. Ωστόσο, ορισμένες συσκευές που απευθύνονται σε αγορές με μεγάλη εξάρτηση από παλαιού τύπου υλικό εξακολουθούν να κυκλοφορούν μητρικές πλακέτες με υποστήριξη για ξεπερασμένες υποδοχές επέκτασης.

Το PCIe έχει δει αρκετές αναθεωρήσεις, με το PCIe Gen 5 μόλις αρχίζει να βγαίνει στην αγορά. Κάθε γενιά PCIe έχει διπλασιάσει το εύρος ζώνης της προηγούμενης γενιάς, επιτρέποντας στον δίαυλο PCIe να μεταφέρει πολλά δεδομένα πολύ γρήγορα. Αυτό το καθιστά ιδανικό για τη σύνδεση σύγχρονων καρτών γραφικών, που χρειάζονται πολύ εύρος ζώνης. Ο δίαυλος PCIe και, σε ορισμένες περιπτώσεις, οι υποδοχές επέκτασης PCIe χρησιμοποιούνται επίσης για SSD υψηλής ταχύτητας. Μια σύγχρονη τυπική μητρική πλακέτα ATX θα έχει τέσσερις υποδοχές 16x PCIe. Ωστόσο, μπορεί να υπάρχουν και αρκετά μικρότερα. δεν συνδέονται όλες οι φυσικές υποδοχές 16x PCIe με 166 λογικές λωρίδες PCIe.

συμπέρασμα

Οι υποδοχές επέκτασης είναι σύνδεσμοι στη μητρική πλακέτα που επιτρέπουν την προσθήκη μιας θυγατρικής κάρτας γνωστής ως κάρτα επέκτασης. Αυτές οι κάρτες επέκτασης συνήθως παρέχουν υλικό για μια συγκεκριμένη λειτουργία, αν και ορισμένες μπορεί να είναι πολλαπλών λειτουργιών. Η ίδια η υποδοχή επέκτασης συνήθως επιτρέπει μια σειρά από κάρτες και λειτουργίες αυτών των καρτών. Στις σύγχρονες μητρικές πλακέτες, οι υποδοχές επέκτασης είναι αποκλειστικά υποδοχές PCIe και χρησιμοποιούν το δίαυλο PCIe.

Άλλες υποδοχές επέκτασης και λεωφορεία έχουν αντικατασταθεί και είναι πλέον παλαιού τύπου ή δεν υποστηρίζονται εντελώς. Η κύρια χρήση των υποδοχών επέκτασης στους σύγχρονους υπολογιστές είναι για διακριτές κάρτες γραφικών. Ωστόσο, ορισμένοι υπολογιστές ενδέχεται να διαθέτουν κάρτες δικτύου, κάρτες RAID, PCIe SSD, κάρτες λήψης, κάρτες ήχου ή άλλο πιο συγκεκριμένο και λιγότερο κοινό υλικό.