Kas yra pagrindinės plokštės išplėtimo lizdai?

Pagrindinė plokštė yra kompiuterio pagrindas, jungiantis viską. Nors jame yra daug komponentų, jie yra standartiniai ir bus iš esmės visuose kompiuteriuose. Konkretesni komponentai, ypač brangūs ir (arba) aukšta šiluminė galia, paprastai neįtraukiami tiesiai į pagrindinę plokštę. Vietoj to, šiems komponentams yra numatytas lizdų rinkinys.

Šis dizainas iš tikrųjų turi keletą privalumų. Pagrindinis privalumas yra galutinio vartotojo pasirinkimas. Tarkime, kad pagrindinėje plokštėje RAM, CPU ir GPU buvo tiesiai ant pagrindinės plokštės. Tokiu atveju kiekvieno gamintojo pagrindinių plokščių turėtų būti daug.

Tai, kad šie komponentai yra atskiri, reiškia, kad vartotojai gali pasirinkti ir derinti komponentus, kurių nori arba gali sau leisti. Tai taip pat leidžia ateityje atnaujinti, nes dalis galima lengvai pakeisti. Bendrosios pagrindinės plokštės, kuriose galima pridėti įvairių dalių, taip pat padeda sumažinti pagrindinių plokščių sudėtingumą, todėl išlaidos yra mažos, o atsargos yra didelės.

Kitas jungčių privalumas yra tai, kad galima naudoti antrines plokštes, kurios toliau patenka į švarų orą. Tai padeda vėsinti kai kuriuos komponentus, pvz., RAM ir GPU. Nors aušintuvai galėtų išsikišti tiesiai iš pagrindinės plokštės, jie neturėtų tokio aiškaus oro srauto, todėl sumažėtų aušinimo efektyvumas ir vis dažniau kyla problemų naudojant šiuolaikinius komponentus, kai didėja energijos suvartojimas.

Techniškai kai kurie pagrindinės plokštės lizdai nėra laikomi išplėtimo lizdais. Paprastai tai yra viena paskirtis, pvz., CPU lizdas, RAM lizdai ir M.2 lizdai. Tačiau bendrosios paskirties lizdai paprastai vadinami išplėtimo lizdais.

Išplėtimo laiko tarpsniai – praeitis

Istoriškai buvo daug fizinių išplėtimo lizdų ir perdavimo magistralių, kurias jie naudoja bendravimui. Tačiau šiuolaikiniuose kompiuteriuose viena jungtis ir magistralė, PCIe, nugalėjo ir naudojama iš esmės išskirtinai.

AGP arba Accelerated Graphics Port buvo 90-ųjų pabaigoje ir 2000-ųjų pradžioje vaizdo plokščių išplėtimo lizdas. Jis pasiūlė tiesioginį ryšį su sistemos RAM, o tai leido tekstūras saugoti ten, o ne VRAM. Dabar jis nebeveikia ir nėra šiuolaikinėse pagrindinėse plokštėse. VESA jungtis buvo dar vienas vaizdo plokščių išplėtimo prievadas. Tačiau šis buvo labai susietas su „Intel 486“ procesoriumi ir buvo pakeistas, kai buvo išleisti „Pentium“ procesoriai.

AMR buvo garso ir (arba) modemo kortelių išplėtimo lizdas. „Audio Modem Riser“ buvo sukurtas 1998 m., kad palaikytų vieną arba abi funkcijas. Tačiau jis niekada nebuvo priimtas daug. 2000 m. AMR standartas buvo pakeistas į ryšių ir tinklo stovą arba CNR. Jis siūlo garso, modemo, USB ir LAN ryšį. „Advanced Communications Riser“ arba ACR buvo konkuruojantis standartas, kuris išlaikė atgalinį suderinamumą su AMR. Nė viena iš šių technologijų nenaudojama, nes visos funkcijos dabar integruotos į pagrindinę plokštę.

ISA arba Industry Standard Architecture buvo originalus IBM PC išplėtimo lizdas 1984 m. Tačiau pavadinimas iš tikrųjų yra retronimas. 1987 m. IBM bandė jį pakeisti patentuota Micro Channel Architecture arba MCA. Kiti kompiuterių gamintojai priešinosi bandydami standartizuoti išplėstinę pramonės standartinę architektūrą. Tačiau nei vienas, nei kitas nepagavo. Galiausiai abu buvo pakeisti PCI, nors ISA ilgą laiką gyveno kartu su PCI ir galiausiai buvo pašalinta iš visų įrenginių, išskyrus senus.

Išplėtimo lizdai – dabartis

PCI arba Peripheral Component Interconnect buvo išplėtimo lizdas, apibrėžtas 1992 m. Tai buvo bendros paskirties ir gana didelės spartos tuo metu. Jis taip pat palaiko „plug and play“, o tai reiškia, kad vartotojui nereikia reguliuoti jokių nustatymų ar net jungiklių, kad prijungti įrenginiai veiktų. Serverių rinkoje PCI-X, o X reiškia „eXtended“, buvo standartizuotas 1998 m., siekiant pasiūlyti greitesnį ryšį. Tačiau vartotojų rinkoje tai nebuvo labai naudinga.

PCI ir PCI-X buvo pakeisti 2002 m. išleidus PCIe, dar žinomą kaip PCI Express. PCIe pasiūlė didelės spartos visišką dvipusį perdavimą su konfigūruojamu juostų skaičiumi, priklausomai nuo bendro pageidaujamo pralaidumo. PCIe greitai tapo dominuojančiu išplėtimo lizdu. Galų gale tai pašalino visus kitus išplėtimo lizdų standartus nuo pagrindinių plokščių, nes jų aptarnaujami komponentai buvo integruoti į pagrindinę plokštę arba produktai pradėjo siūlyti PCIe versijas.

Šiandien iš esmės visos pagrindinės plokštės naudoja tik PCIe išplėtimo lizdus. Tačiau kai kurie įrenginiai, skirti rinkoms, kurios yra labai priklausomos nuo senos aparatinės įrangos, vis dar išleidžia pagrindines plokštes su pasenusių išplėtimo lizdų palaikymu.

PCIe matė keletą pakeitimų, o PCIe Gen 5 tik pradėjo patekti į rinką. Kiekviena PCIe karta padvigubino ankstesnės kartos pralaidumą, todėl PCIe magistralė gali labai greitai perduoti daug duomenų. Dėl to jis puikiai tinka šiuolaikinėms vaizdo plokštėms, kurioms reikia daug pralaidumo, prijungti. PCIe magistralė ir kai kuriais atvejais PCIe išplėtimo lizdai taip pat naudojami didelės spartos SSD diskams. Moderni standartinė ATX pagrindinė plokštė turės keturis 16x PCIe lizdus. Tačiau gali būti ir keletas mažesnių. ne visi fiziniai 16x PCIe lizdai yra sujungti su 166 loginėmis PCIe juostomis.

Išvada

Išplėtimo lizdai yra pagrindinės plokštės jungtys, leidžiančios pridėti dukterinę plokštę, vadinamą išplėtimo kortele. Šios išplėtimo plokštės paprastai suteikia aparatinę įrangą konkrečiai funkcijai, nors kai kurios gali būti daugiafunkcinės. Pats išplėtimo lizdas paprastai leidžia naudoti daugybę kortelių ir tų kortelių funkcijas. Šiuolaikinėse pagrindinėse plokštėse išplėtimo lizdai yra išskirtinai PCIe lizdai ir naudoja PCIe magistralę.

Kiti išplėtimo lizdai ir magistralės buvo pakeisti ir dabar yra pasenę arba visiškai nepalaikomi. Pagrindinis išplėtimo lizdų naudojimas šiuolaikiniuose kompiuteriuose yra atskiros vaizdo plokštės. Tačiau kai kuriuose kompiuteriuose gali būti tinklo plokščių, RAID kortelių, PCIe SSD, fiksavimo kortelių, garso plokščių ar kitos specifiškesnės ir retesnės aparatinės įrangos.