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台式機常用外部結構和接口
台式機常用外部結構和接口
更新时间:2025-04-04 11:00:32

家庭計算機發展到今天已經過去了接近40個年頭,而計算機的内部插槽也經曆着一代又一代的更叠。今天就讓我們來回顧一下計算機發展史上都有哪些插槽吧,本次主要介紹計算機的擴展插槽,主要介紹通用插槽,小衆插槽不做介紹。

1:上古曆史--ISA

ISA總線最早于1981年誕生,用在IBM兼容機之中。最早的ISA總線僅僅支持8位,用于intel8086與8088系統之中。1984年升級到了16位,帶寬為8MB/s.雖然16位的ISA在286時代活的風生水起,但是到了386時代就開始出現了嚴重不足,所以惠普等巨頭牽手将ISA總線升級到了32bit,也就是EISA總線,帶寬也達到了32MB/s。不過即便如此,EISA仍舊帶寬過低,而且成本也較高,為ISA的淘汰埋下了伏筆。不過雖然ISA接口早已淘汰,但是ISA接口仍舊有不少專業應用,所以一直到intel 875P,仍舊有廠商在主闆上給用戶提供ISA插槽,下圖就是提供了ISA插槽的intel875主闆。

台式機常用外部結構和接口(計算機内部插槽簡單介紹)1

3:長壽的PCI

首先要說的是,PCI并不是PCI-E。從1991年intel推出PCI總線到現在已經過去了27年,但是PCI并沒有随着時間的推移而消失,至今仍舊活躍在我們的計算機裡。早期的時候,ISA接口和PCI接口基本是共存計算機裡的。相比ISA總線,PCI總線可以說是質變,帶寬從132MB/s起步,而且擁有即插即用,共享中斷等優秀特點。正是因為這些優點的存在,PCI接口才能一直存活至今,雖然目前已經有被PCI-E完全取代的架勢。下圖就是PCI接口。

台式機常用外部結構和接口(計算機内部插槽簡單介紹)2

4:短命的AGP

AGP的全稱是Accelerated Graphics Port,正如名稱加速圖形接口一樣,它是專門給顯卡設計的總線,源于PCI總線,用于解決3D加速卡帶寬不足的問題,由intel在1997年提出。AGP接口的帶寬為32bit,基礎頻率為66MHz,而最高的AGP 8X為8x66=533MHz。帶寬從266MB/s到2.1GB/s。有很多的非标準接口,比如AGP pro,現在已經完全淘汰,被PCI-E取代。和PCI-E一樣,AGP接口的設備也是向下兼容的,但是要注意的是,老的AGP設備有的隻支持1.5V,這樣的設備無法插到3.3V的新插槽裡,支不支持主要看AGP硬件的接口外形,如下圖。

台式機常用外部結構和接口(計算機内部插槽簡單介紹)3

台式機常用外部結構和接口(計算機内部插槽簡單介紹)4

5:無限可能---PCI-E

PCI-E的全稱為PCI-Express。由intel在IDF 2001上提出,用于取代PCI。目前PCI-E已經發展到了PCI-E4.0(今年會有産品),根據接口長度不同,PCI-E的接口位寬分别為1~16bit不等。看似不如AGP的32bit或者最高64bit的PCI,但是PCI-E的工作頻率非常高,PCI-E1.0就為2.5GT/s,而現在普及的PCI-E3.0更是提升到了8GT/s,而且是雙向傳輸,所以僅僅PCI-E1.0規範的最高速度就達到了8GB/s的雙向傳輸,将AGP以及PCI遠遠甩在身後。更不用說現在的PCI-E3.0擁有32GB/s的雙向傳輸帶寬了。

不過要注意的是,PCI-E1.0與2.0的編碼格式為8b/10b,即每10bit隻有8bit是有效數據,而PCI-E3.0開始則為128b/130b,今年将要到來的PCI-E4.0也是這個規則。PCI-E的接口帶寬主要由長度決定,并且互相兼容,比如PCI-E*16可以支持PCI-E*1~16規範的所有設備,而PCI-E*1接口這些也一樣,隻要你把PCI-E插槽的邊緣的檔口割開讓設備可以不受阻礙插進去。哪怕PCI-E*16的顯卡也可以正常工作在PCI-E*1的接口上,隻不過工作帶寬隻有*1,而且因為PCI-E缺口右側全部為數據腳的原因,哪怕你把PCI-E*16的顯卡用鋸子鋸成PCI-E*1的長度,插到PCI-E插槽上也是可以使用的。而且PCI-E接口即便版本不同也是互相兼容的,隻是速率會受到影響,比如PCI-E3.0的設備插到PCI-E1.0的主闆上,隻能得到PCI-E1.0的帶寬,而且因為兼容與主闆供電問題,雖然2.0開始PCI-E增加了插槽提供的功率,但是實際到3.0為止,每個PCI-E插槽提供的功率仍舊是PCI-E1.0的75W。

台式機常用外部結構和接口(計算機内部插槽簡單介紹)5

但是PCI-E插槽的實際帶寬不能通過接口長度來判定,因為有的PCI-E插槽雖然是*16的長度,但是主闆後面的針腳實際隻有*4或者*8的數量,所以實際帶寬要以主闆背面的PCI-E有多少數據針腳決定。而且即便你數據針腳是全的,在你組建多卡的時候,如果硬件提供的PCI-E總線數量不夠,會自動拆分成主闆支持的帶寬類型,比如16條拆分成兩個8條給兩個PCI-E接口。

台式機常用外部結構和接口(計算機内部插槽簡單介紹)6

6:筆記本的衍生版本-MINI PCI-E與MINI PCIE

主要見于筆記本,偶爾會在部分台式機主闆上見到,正如名字一樣,它是從台式機的PCI-E與PCI總線衍生而來,因為體積小,廣泛用于用于筆記本電腦,而且因為有很多針腳定義相同的原因,MINI-PCIE後面還衍生出了MSATA接口,用于接駁MSATA接口的固态硬盤。不過MSATA和MINI PCI-E不相互兼容。但是要注意的是,雖然MINI PCI-E與PCI僅一字之差,但是實際外形差到十萬八千裡,不可混攪,下圖就是MINI PC(左)與MINI PCI-E(右)的無線網卡。

台式機常用外部結構和接口(計算機内部插槽簡單介紹)7

7:新時代的勢力-M.2

M.2源于NGFF,用于取代MINI PCI-E以及MSATA。有多個接口标準,目前最常見的是M.2 Akey與M.2 B key,以及用于接駁無線網卡的M.2 E key,還有就是目前用的最多的M.2 M key,主闆上提供的M.2 SSD接口一般都是M.2 M key,同時支持PCI-E與SATA的SSD,并且最高支持PCI-E*4。而Akey 和Bkey隻能支持*2。但是要注意的是。E Key和其餘三種無法互相兼容。而M.2的SSD一般有2242 2260 2280 22110四種規範。M.2的網卡普遍為2230規範。

台式機常用外部結構和接口(計算機内部插槽簡單介紹)8

台式機常用外部結構和接口(計算機内部插槽簡單介紹)9

B key就是我們通常見到的M.2 SATA規格的SSD。而A與M則為PCI-E規格。M.2同時支持AHCI與NVMe協議,可以說是未來幾年的主打接口,并且PCI-E的M.2 SSD還可以通過轉接卡直接用在PCI-E插槽上。U.2這種服務器上用的就不再介紹了。

差不多這期就到尾聲了,時過境遷,家庭計算機早已飛入千家萬戶,背後是無數科技工作者的努力。後面還會為大家介紹更多的知識,不要錯過喲。


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