Što su utori za proširenje matične ploče?

Matična ploča je okosnica računala koja sve povezuje. Iako sadrži mnoge komponente, one su standardne i naći će se u gotovo svim računalima. Specifičnije komponente, posebno one s visokom cijenom i/ili visokim toplinskim učinkom, obično nisu uključene izravno na matičnu ploču. Umjesto toga, za ove komponente je osiguran set utičnica.

Ovaj dizajn zapravo ima nekoliko prednosti. Glavna prednost je izbor krajnjeg korisnika. Pretpostavimo da je matična ploča imala RAM, CPU i GPU sve izravno na matičnoj ploči. U tom slučaju moralo bi postojati mnogo matičnih ploča od svakog proizvođača.

Odvojene komponente znači da korisnici mogu birati i miješati kombinaciju komponenti koju žele ili mogu priuštiti. Također omogućuje buduće nadogradnje jer se dijelovi mogu lako zamijeniti. Generičke matične ploče koje mogu dodati niz dijelova također pomažu smanjiti složenost matičnih ploča, što održava niske troškove i visoke zalihe.

Još jedna prednost pružanja konektora je da se mogu koristiti kćerinske ploče koje strše dalje u čisti zrak. To pomaže da se neke komponente poput RAM-a i GPU-a održe hladnima. Iako bi hladnjaci mogli stršati izravno iz matične ploče, ne bi imali tako čist protok zraka, smanjujući učinkovitost hlađenja i postajući sve veći problem s modernim komponentama kako se potrošnja energije povećava.

Tehnički, neke od utičnica na matičnoj ploči ne smatraju se utorima za proširenje. To su općenito pojedinačne namjene, kao što su CPU utičnica, RAM utičnice i M.2 utori. Međutim, utori opće namjene obično se nazivaju utori za proširenje.

Utori za proširenje – prošlost

Povijesno gledano, postojao je širok raspon fizičkih utora za proširenje i prijenosnih sabirnica koje koriste za komunikaciju. U modernim računalima, međutim, jedan konektor i sabirnica, PCIe, pobijedili su i koriste se uglavnom isključivo.

AGP ili Accelerated Graphics Port bio je utor za proširenje grafičkih kartica u kasnim 90-ima i ranim 00-ima. Nudio je izravnu vezu s RAM-om sustava, što je omogućilo pohranjivanje tekstura tamo umjesto u VRAM-u. Sada više ne radi i nema ga na modernim matičnim pločama. VESA konektor bio je još jedan priključak za proširenje za video kartice. Međutim, ovaj je bio uvelike vezan za Intel 486 CPU i zamijenjen kada su Pentium procesori pušteni u prodaju.

AMR je bio utor za proširenje audio i/ili modemskih kartica. Audio modem Riser dizajniran je 1998. da podrži jednu ili obje funkcije. Međutim, nikada nije doživio puno usvajanja. Godine 2000. AMR standard je revidiran u Communications and Network Riser ili CNR. Nudio je audio, modem, USB i LAN povezivost. Advanced Communications Riser, ili ACR, bio je konkurentski standard koji je zadržao kompatibilnost s prethodnim verzijama s AMR-om. Niti jedna od ovih tehnologija nije u upotrebi jer su sve funkcije sada integrirane na matičnu ploču.

ISA ili Industry Standard Architecture bio je izvorni utor za proširenje za IBM PC 1984. Međutim, naziv je zapravo retronim. Godine 1987. IBM ga je pokušao zamijeniti vlastitom Micro Channel Architecture ili MCA. Drugi proizvođači računala suprotstavili su se pokušavajući standardizirati arhitekturu proširenog industrijskog standarda. Međutim, niti jedno nije zaživjelo. Oba su na kraju zamijenjena PCI-jem, iako je ISA dugo vremena živio uz PCI, na kraju je izbačen iz svih osim naslijeđenih uređaja.

Utori za proširenje – sadašnjost

PCI ili Peripheral Component Interconnect bio je utor za proširenje definiran 1992. Bio je opće namjene i relativno velike brzine za to vrijeme. Također podržava plug and play, što znači da korisnik ne mora podešavati postavke ili čak prekidače da bi povezani uređaji radili. Na tržištu poslužitelja, PCI-X, s oznakom X za "eXtended", standardiziran je 1998. kako bi ponudio povezivanje veće brzine. Međutim, to nije imalo mnogo koristi na potrošačkom tržištu.

PCI i PCI-X zamijenjeni su 2002. izdanjem PCIe, također poznatog kao PCI Express. PCIe je nudio potpuni dvostruki prijenos velike brzine s podesivim brojem staza ovisno o ukupnoj željenoj propusnosti. PCIe je brzo postao dominantan utor za proširenje. Na kraju je istisnuo sve ostale standarde utora za proširenje s matičnih ploča jer su komponente koje su služile integrirane u matičnu ploču ili su proizvodi počeli nuditi PCIe verzije.

Danas gotovo sve matične ploče koriste isključivo PCIe utore za proširenje. Međutim, neki uređaji namijenjeni tržištima s velikom ovisnošću o naslijeđenom hardveru još uvijek izdaju matične ploče s podrškom za zastarjele utore za proširenje.

PCIe je doživio nekoliko revizija, a PCIe Gen 5 tek je počeo izlaziti na tržište. Svaka PCIe generacija udvostručila je propusnost prethodne generacije što je omogućilo PCIe sabirnici vrlo brz prijenos puno podataka. To ga čini idealnim za povezivanje modernih grafičkih kartica, kojima je potrebna velika propusnost. PCIe sabirnica i, u nekim slučajevima, PCIe utori za proširenje također se koriste za SSD-ove velike brzine. Moderna standardna ATX matična ploča imat će četiri 16x PCIe utora. Međutim, može postojati i nekoliko manjih. nisu svi fizički 16x PCIe utori povezani sa 166 logičkih PCIe traka.

Zaključak

Utori za proširenje su priključci na matičnoj ploči koji omogućuju dodavanje kćerinske ploče poznate kao kartica za proširenje. Ove kartice za proširenje obično pružaju hardver za određenu funkciju, iako neke mogu biti višenamjenske. Sam utor za proširenje obično dopušta niz kartica i funkcija tih kartica. U modernim matičnim pločama, utori za proširenje su isključivo PCIe utori i koriste PCIe sabirnicu.

Ostali utori za proširenje i sabirnice su zamijenjeni i sada su naslijeđeni ili potpuno nepodržani. Primarna upotreba utora za proširenje u modernim računalima je za diskretne grafičke kartice. Međutim, neka računala mogu imati mrežne kartice, RAID kartice, PCIe SSD-ove, kartice za snimanje, zvučne kartice ili drugi specifičniji i manje uobičajeni hardver.