Mis on emaplaadi laienduspesad?

Emaplaat on arvuti selgroog, mis ühendab kõik omavahel. Kuigi see sisaldab palju komponente, on need standardsed ja neid leidub sisuliselt kõigis arvutites. Spetsiifilisemad komponendid, eriti need, millel on kõrge hind ja/või kõrge soojusvõimsus, ei sisaldu tavaliselt otse emaplaadil. Selle asemel on nende komponentide jaoks ette nähtud pistikupesade komplekt.

Sellel disainil on tegelikult mitmeid eeliseid. Peamine eelis on lõppkasutaja valik. Oletame, et emaplaadil on RAM, CPU ja GPU otse emaplaadile. Sel juhul peaks igal tootjal olema palju emaplaate.

Kui need komponendid on eraldi, saavad kasutajad valida ja kombineerida komponentide kombinatsiooni, mida nad soovivad või saavad endale lubada. See võimaldab ka tulevasi uuendusi, kuna osi saab hõlpsasti vahetada. Üldised emaplaadid, mis võivad lisada erinevaid osi, aitavad vähendada ka emaplaatide keerukust, mis hoiab kulud madalal ja laovarud kõrgel.

Pistikute pakkumise teine ​​eelis on see, et saab kasutada tütarplaate, mis jäävad puhta õhu kätte. See aitab hoida mõningaid komponente, nagu RAM ja GPU, jahedana. Kuigi jahutid võiksid otse emaplaadist välja paista, poleks neil nii selge õhuvool, mis vähendab jahutuse efektiivsust ja muutub voolutarbimise suurenedes üha suuremaks probleemiks tänapäevaste komponentide puhul.

Tehniliselt ei peeta mõnda emaplaadi pesa laienduspesadeks. Need on tavaliselt üheotstarbelised, näiteks protsessori pesa, RAM-i pesad ja M.2 pesad. Üldotstarbelisi pesasid nimetatakse aga tavaliselt laienduspesadeks.

Laienduspesad – minevik

Ajalooliselt on olnud lai valik füüsilisi laienduspesasid ja ülekandesiine, mida nad suhtlemiseks kasutavad. Kaasaegsetes arvutites on aga võitnud üks pistik ja siin, PCIe, mida kasutatakse sisuliselt eranditult.

AGP ehk Accelerated Graphics Port oli 90ndate lõpus ja 2000ndate alguses graafikakaartide laienduspesa. See pakkus otseühendust süsteemi RAM-iga, mis võimaldas tekstuure salvestada sinna, mitte VRAM-i. See on nüüdseks kadunud ja seda pole tänapäevastel emaplaatidel. VESA pistik oli veel üks videokaartide laiendusport. Kuid see oli tugevalt seotud Intel 486 protsessoriga ja asendati Pentiumi protsessorite vabastamisega.

AMR oli heli- ja/või modemikaartide laienduspesa. Audio Modem Riser loodi 1998. aastal ühe või mõlema funktsiooni toetamiseks. Siiski ei näinud see kunagi suurt vastuvõttu. 2000. aastal muudeti AMR-standard üle kommunikatsiooni- ja võrgutõusuks ehk CNR-iks. See pakkus heli-, modemi-, USB- ja LAN-ühendust. Advanced Communications Riser ehk ACR oli konkureeriv standard, mis säilitas tagasiühilduvuse AMR-iga. Ükski neist tehnoloogiatest ei jää kasutusse, kuna kõik funktsioonid on nüüd emaplaadile integreeritud.

ISA ehk Industry Standard Architecture oli IBM PC algne laienduspesa aastal 1984. Nimetus on aga tegelikult retronüüm. 1987. aastal üritas IBM seda asendada patenteeritud Micro Channel Architecture ehk MCA-ga. Teised arvutitootjad püüdsid standardiseerida laiendatud tööstuse standardarhitektuuri. Siiski ei saanud kumbki kinni. Mõlemad asendati lõpuks PCI-ga, kuigi ISA elas pikka aega koos PCI-ga, lõpuks eemaldati see kõigist, välja arvatud pärandseadmetest.

Laienduspesad – olevik

PCI ehk Peripheral Component Interconnect oli laienduspesa, mis määratleti 1992. aastal. See oli üldotstarbeline ja tolle aja kohta suhteliselt kiire. Samuti toetas see plug and play, mis tähendab, et ühendatud seadmete töötamiseks ei pea kasutaja seadistusi ega isegi lüliteid reguleerima. Serverite turul standardiseeriti 1998. aastal PCI-X, mille X tähistab "eXtended", et pakkuda kiiremat ühenduvust. Tarbijaturul sellest aga suurt kasu polnud.

PCI ja PCI-X asendati 2002. aastal PCIe, tuntud ka kui PCI Express, väljalaskmisega. PCIe pakkus kiiret täielikku dupleksedastust konfigureeritava ridade arvuga, sõltuvalt soovitud üldisest ribalaiusest. PCIe sai kiiresti domineerivaks laienduspesaks. Lõpuks lükkas see emaplaatidelt välja kõik muud laienduspesade standardid, kuna nende teenindatud komponendid integreeriti emaplaadile või hakkasid tooted pakkuma PCIe versioone.

Tänapäeval kasutavad praktiliselt kõik emaplaadid eranditult PCIe laienduspesasid. Kuid mõned seadmed, mis on suunatud turgudele, mis sõltuvad suuresti pärandriistvarast, vabastavad endiselt emaplaate, mis toetavad vananenud laienduspesasid.

PCIe on näinud mitmeid muudatusi, kusjuures PCIe Gen 5 on alles hakanud turule jõudma. Iga PCIe põlvkond on kahekordistanud eelmise põlvkonna ribalaiuse, võimaldades PCIe siinil edastada palju andmeid väga kiiresti. See muudab selle ideaalseks tänapäevaste graafikakaartide ühendamiseks, mis vajavad palju ribalaiust. PCIe siini ja mõnel juhul ka PCIe laienduspesasid kasutatakse ka kiirete SSD-de jaoks. Kaasaegsel standardsel ATX-emaplaadil on neli 16x PCIe pesa. Samas võib olla ka mitu väiksemat. kõik füüsilised 16x PCIe pesad pole ühendatud 166 loogilise PCIe rajaga.

Järeldus

Laienduspesad on emaplaadi pistikud, mis võimaldavad lisada laienduskaardina tuntud tütarplaadi. Need laienduskaardid pakuvad tavaliselt riistvara teatud funktsioonide jaoks, kuigi mõned võivad olla mitmefunktsioonilised. Laienduspesa ise võimaldab tavaliselt kasutada mitmesuguseid kaarte ja nende kaartide funktsioone. Kaasaegsetel emaplaatidel on laienduspesad eranditult PCIe pesad ja kasutavad PCIe siini.

Teised laienduspesad ja siinid on asendatud ja on nüüd pärand või neid ei toetata. Kaasaegsete arvutite laienduspesade peamine kasutusala on diskreetsed graafikakaardid. Mõnel arvutil võib siiski olla võrgukaarte, RAID-kaarte, PCIe SSD-sid, püüdmiskaarte, helikaarte või muud spetsiifilisemat ja vähem levinud riistvara.