Que son os slots de expansión da placa base?

A placa base é a columna vertebral dun ordenador, conectando todo. Aínda que contén moitos compoñentes, son estándar e atoparanse esencialmente en todos os ordenadores. Os compoñentes máis específicos, especialmente aqueles cun alto custo e/ou unha alta potencia térmica, normalmente non se inclúen directamente na placa base. Pola contra, fornécese un conxunto de sockets para estes compoñentes.

Este deseño realmente ten varias vantaxes. A principal vantaxe é a elección do usuario final. Supoñamos que a placa base tiña a RAM, a CPU e a GPU cocidas directamente na placa base. Nese caso, tería que haber moitas placas base de cada fabricante.

Ter estes compoñentes separados significa que os usuarios poden escoller e mesturar a combinación de compoñentes que queiran ou poidan pagar. Tamén permite futuras actualizacións, xa que as pezas pódense intercambiar facilmente. As placas base xenéricas que poden engadir unha serie de pezas tamén axudan a reducir a complexidade das placas base, o que mantén os custos baixos e as existencias de inventario elevados.

Outra vantaxe de proporcionar conectores é que se poden usar placas fillas que se adhieran máis ao aire limpo. Isto axuda a manter frescos algúns compoñentes como a RAM e as GPU. Aínda que os refrixeradores poderían saír directamente da placa base, non terían un fluxo de aire tan claro, diminuíndo a eficiencia de arrefriamento e converténdose cada vez máis nun problema cos compoñentes modernos a medida que aumenta o uso de enerxía.

Tecnicamente, algúns dos enchufes da placa base non se consideran ranuras de expansión. Estes son xeralmente un único propósito, como o socket da CPU, os sockets RAM e os slots M.2. Os slots de propósito xeral, porén, adoitan denominarse slots de expansión.

Slots de expansión: o pasado

Históricamente, houbo unha ampla gama de slots de expansión física e os buses de transmisión que usan para comunicarse. Nos ordenadores modernos, con todo, un único conector e bus, PCIe, gañou e úsase esencialmente exclusivamente.

AGP ou Accelerated Graphics Port foi un slot de expansión para tarxetas gráficas a finais dos 90 e principios dos 00. Ofrecía unha conexión directa á memoria RAM do sistema, o que permitía que as texturas se almacenasen alí e non na VRAM. Agora está desaparecido e non está presente nas placas base modernas. O conector VESA foi outro porto de expansión para tarxetas de vídeo. Non obstante, este estivo fortemente vinculado á CPU Intel 486 e substituíu cando se lanzaron os procesadores Pentium.

AMR era un slot de expansión para tarxetas de audio e/ou módem. O Audio Modem Riser foi deseñado en 1998 para admitir unha ou ambas funcións. Non obstante, nunca tivo moita adopción. No ano 2000, o estándar AMR foi revisado en Communications and Network Riser, ou CNR. Ofrece conectividade de audio, módem, USB e LAN. O Advanced Communications Riser, ou ACR, era un estándar competidor que mantiña a compatibilidade con AMR. Ningunha destas tecnoloxías permanece en uso xa que agora todas as funcións están integradas na placa base.

ISA ou Industry Standard Architecture foi o slot de expansión orixinal para o IBM PC en 1984. Non obstante, o nome é en realidade un retrónimo. En 1987 IBM intentou substituílo pola Micro Channel Architecture ou MCA propietaria. Outros fabricantes de ordenadores contrarrestaron tentando estandarizar a arquitectura estándar da industria estendida. Non obstante, ningún dos dous se agaou. Ambos foron finalmente substituídos por PCI, aínda que ISA viviu xunto a PCI durante moito tempo, e finalmente foi eliminado de todos os dispositivos, excepto dos legados.

Slots de expansión: o presente

PCI ou Peripheral Component Interconnect foi un slot de expansión definido en 1992. Era un propósito xeral e relativamente alta velocidade para a época. Tamén admitía plug and play, o que significa que o usuario non tiña que axustar ningunha configuración nin sequera interruptores para que os dispositivos conectados funcionasen. No mercado de servidores, PCI-X, co X que significa "eXtended", foi estandarizado en 1998 para ofrecer unha conectividade de maior velocidade. Non obstante, isto non tivo moita utilidade no mercado de consumo.

PCI e PCI-X foron substituídos en 2002 co lanzamento de PCIe, tamén coñecido como PCI Express. PCIe ofreceu transmisión dúplex completa de alta velocidade cun número configurable de carrís dependendo do ancho de banda global desexado. PCIe converteuse rapidamente no slot de expansión dominante. Finalmente, expulsou todos os outros estándares de slots de expansión das placas base xa que os compoñentes que servían se integraban na placa base ou os produtos comezaron a ofrecer versións PCIe.

Hoxe, esencialmente, todas as placas base usan exclusivamente ranuras de expansión PCIe. Non obstante, algúns dispositivos dirixidos a mercados cunha gran dependencia do hardware heredado aínda lanzan placas base con soporte para slots de expansión obsoletos.

PCIe experimentou varias revisións, e PCIe Gen 5 comeza a saír ao mercado. Cada xeración PCIe duplicou o ancho de banda da xeración anterior permitindo que o bus PCIe transfira moitos datos moi rapidamente. Isto faino ideal para conectar tarxetas gráficas modernas, que precisan moito ancho de banda. O bus PCIe e, nalgúns casos, as ranuras de expansión PCIe tamén se usan para SSD de alta velocidade. Unha placa base ATX estándar moderna terá catro ranuras PCIe 16x. Non obstante, tamén pode haber varios máis pequenos. non todas as ranuras físicas PCIe 16x están conectadas con 166 carrís PCIe lóxicos.

Conclusión

Os slots de expansión son conectores da placa base que permiten engadir unha tarxeta filla coñecida como tarxeta de expansión. Estas tarxetas de expansión adoitan proporcionar hardware para unha función específica, aínda que algunhas poden ser multifunción. O propio slot de expansión normalmente permite unha variedade de tarxetas e funcións desas tarxetas. Nas placas base modernas, os slots de expansión son exclusivamente PCIe e utilizan o bus PCIe.

Outros espazos de expansión e buses foron substituídos e agora son legados ou non son compatibles. O uso principal das ranuras de expansión nos ordenadores modernos é para tarxetas gráficas discretas. Non obstante, algúns ordenadores poden incluír tarxetas de rede, tarxetas RAID, SSD PCIe, tarxetas de captura, tarxetas de son ou outro hardware máis específico e menos común.