Hva er hovedkortutvidelsesspor?

Hovedkortet er ryggraden i en datamaskin, og kobler alt sammen. Selv om den inneholder mange komponenter, er de standard og finnes i stort sett alle datamaskiner. Mer spesifikke komponenter, spesielt de med høy kostnad og/eller høy termisk effekt, er vanligvis ikke inkludert direkte på hovedkortet. I stedet leveres et sett med stikkontakter for disse komponentene.

Denne designen har faktisk flere fordeler. Den største fordelen er valget til sluttbrukeren. Anta at hovedkortet hadde RAM, CPU og GPU alle bakt direkte på hovedkortet. I så fall må det være mange hovedkort fra hver produsent.

Å ha disse komponentene separate betyr at brukerne kan velge og blande kombinasjonen av komponenter de ønsker eller har råd til. Det gir også mulighet for fremtidige oppgraderinger, da delene enkelt kan byttes. Generiske hovedkort som kan legge til en rekke deler, bidrar også til å redusere kompleksiteten til hovedkortene, noe som holder kostnadene lave og lagerbeholdningen høy.

En annen fordel med koblinger er at datterkort kan brukes som stikker lenger opp i ren luft. Dette bidrar til å holde noen komponenter som RAM og GPUer kule. Selv om kjølere kunne stikke ut direkte fra hovedkortet, ville de ikke ha like klar luftstrøm, redusere kjøleeffektiviteten og bli mer og mer et problem med moderne komponenter etter hvert som strømforbruket øker.

Teknisk sett regnes ikke noen av kontaktene på hovedkortet som utvidelsesspor. Disse er vanligvis enkeltformål, for eksempel CPU-sokkel, RAM-sokkel og M.2-spor. Til generell bruk blir imidlertid vanligvis referert til som utvidelsesspor.

Utvidelsesautomater – fortiden

Historisk sett har det vært et bredt spekter av fysiske utvidelsesspor og overføringsbussene de bruker til å kommunisere. I moderne datamaskiner har imidlertid en enkelt kontakt og buss, PCIe, vunnet frem og brukes i hovedsak utelukkende.

AGP eller Accelerated Graphics Port var et utvidelsesspor for grafikkort på slutten av 90-tallet og begynnelsen av 00-tallet. Den tilbød en direkte tilkobling til system-RAM, som gjorde at teksturer ble lagret der i stedet for i VRAM. Det er nå nedlagt og ikke til stede på moderne hovedkort. VESA-kontakten var en annen utvidelsesport for skjermkort. Imidlertid var denne tungt knyttet til Intel 486 CPU og erstattet da Pentium-prosessorene ble utgitt.

AMR var et utvidelsesspor for lyd- og/eller modemkort. Audio Modem Riser ble designet i 1998 for å støtte en eller begge funksjonene. Imidlertid så det aldri mye adopsjon. I 2000 ble AMR-standarden revidert til Communications and Network Riser, eller CNR. Den tilbød lyd-, modem-, USB- og LAN-tilkobling. Advanced Communications Riser, eller ACR, var en konkurrerende standard som beholdt bakoverkompatibilitet med AMR. Ingen av disse teknologiene er fortsatt i bruk siden all funksjonalitet nå er integrert på hovedkortet.

ISA eller Industry Standard Architecture var det originale utvidelsessporet for IBM PC i 1984. Navnet er imidlertid egentlig et retronym. I 1987 forsøkte IBM å erstatte den med den proprietære Micro Channel Architecture eller MCA. Andre datamaskinprodusenter motarbeidet ved å prøve å standardisere Extended Industry Standard Architecture. Ingen av dem slo imidlertid opp. Begge ble til slutt erstattet av PCI, selv om ISA levde sammen med PCI i lang tid, og ble til slutt droppet fra alle unntatt eldre enheter.

Utvidelsesautomater – nåtiden

PCI eller Peripheral Component Interconnect var et utvidelsesspor definert i 1992. Det var et generelt formål og relativt høyhastighets for den tiden. Den støttet også plug and play, noe som betyr at ingen innstillinger eller til og med brytere måtte justeres av brukeren for at tilkoblede enheter skulle fungere. På servermarkedet ble PCI-X, med X som står for «eXtended», standardisert i 1998 for å tilby tilkobling med høyere hastighet. Imidlertid så dette ikke mye nytte i forbrukermarkedet.

PCI og PCI-X ble erstattet i 2002 med utgivelsen av PCIe, også kjent som PCI Express. PCIe tilbød høyhastighets komplett dupleksoverføring med et konfigurerbart antall baner avhengig av den totale båndbredden som ønskes. PCIe ble raskt det dominerende utvidelsessporet. Det presset til slutt alle andre utvidelsessporstandarder fra hovedkort da komponentene de serverte enten ble integrert på hovedkortet eller produktene begynte å tilby PCIe-versjoner.

I dag bruker praktisk talt alle hovedkort utelukkende PCIe-utvidelsesspor. Noen enheter rettet mot markeder med stor avhengighet av eldre maskinvare gir imidlertid fortsatt ut hovedkort med støtte for utdaterte utvidelsesspor.

PCIe har sett flere revisjoner, med PCIe Gen 5 som akkurat har begynt å komme på markedet. Hver PCIe-generasjon har doblet båndbredden til forrige generasjon, noe som gjør at PCIe-bussen kan overføre mye data veldig raskt. Dette gjør den ideell for å koble til moderne grafikkort, som trenger mye båndbredde. PCIe-bussen og, i noen tilfeller, PCIe-utvidelsesspor brukes også for høyhastighets SSD-er. Et moderne standard ATX-hovedkort vil ha fire 16x PCIe-spor. Det kan imidlertid også være flere mindre. ikke alle fysiske 16x PCIe-spor er koblet til 166 logiske PCIe-baner.

Konklusjon

Utvidelsesspor er kontakter på hovedkortet som tillater tillegg av et datterkort kjent som et utvidelseskort. Disse utvidelseskortene gir vanligvis maskinvare for en spesifikk funksjon, selv om noen kan være multifunksjonelle. Selve utvidelsessporet tillater vanligvis en rekke kort og funksjoner til disse kortene. I moderne hovedkort er utvidelsesspor utelukkende PCIe-spor og bruker PCIe-bussen.

Andre utvidelsesspor og busser har blitt erstattet og er nå eldre eller fullstendig ikke støttet. Den primære bruken for utvidelsesspor i moderne datamaskiner er for diskrete grafikkort. Noen datamaskiner kan imidlertid ha nettverkskort, RAID-kort, PCIe SSD-er, opptakskort, lydkort eller annen mer spesifikk og mindre vanlig maskinvare.