计算机硬件扫盲(主板篇3)

心碎了

7.对插槽类扩充设备的支持
    除了CPU插槽、内存插槽、软驱硬盘接口外，主板上通常还会带有一些针对扩充设备的其他接口！从大体上看，插槽类主要有AMR，CNR，ACR，ISA，PCI，AGP，PCI-E等几种！其中AMR，CNR，ACR，ISA，AGP基本上已经遭淘汰，现在的主板已经很难看到他们的身影了，而目前大多主板只会使用PCI与PCI-E的接口！
     PCI插槽是基于PCI局部总线（Pedpherd Component Interconnect，周边元件扩展接口）的扩展插槽，其颜色一般为乳白色（也有其他颜色的），位于主板上AGP/PCI-E插槽的下方（一般有2-6条左右）。其位宽为32位或64位，工作频率为33MHz，最大数据传输率为133MB/sec（32位）和266MB/sec（64位）。可插接显卡、声卡、网卡、内置Modem、内置ADSL Modem、USB2.0卡、IEEE1394卡、IDE接口卡、RAID卡、电视卡、视频采集卡以及其它种类繁多的扩展卡。PCI插槽是目前主板的主要扩展插槽，通过插接不同的扩展卡可以使电脑系统获得能实现的几乎所有外接功能。另外，Mini PCI插槽是在PCI的基础上发展起来的，一般应用于笔记本电脑，现在也有少数台式机配备了Mini PCI插槽。Mini PCI的定义与PCI基本上一致，只是在外型上进行了微缩。目前使用Mini PCI插槽的主要有内置的无线网卡、Modem＋网卡、电视卡以及一些多功能扩展卡等硬件设备。
    AGP是Accelerated Graphics Port(图形加速端口)的缩写，是显示卡的专用扩展插槽，它是在PCI图形接口的基础上发展而来的。AGP规范是英特尔公司为解决电脑处理（主要是显示）3D图形能力差的问题而出台的。AGP并不是一种总线，而是一种接口方式。AGP是一种与PCI总线迥然不同的图形接口，它完全独立于PCI总线之外，直接把显卡与主板控制芯片联在一起，使得3D图形数据省略了越过PCI总线的过程，从而很好地解决了低带宽PCI接口造成的系统瓶颈问题，AGP代替PCI成为新的图形接口是技术发展的必然。AGP标准的发展，经历了AGP1.0（AGP 1X和AGP 2X），AGP2.0（AGP 4X），AGP3.0（AGP 8X）三代！当AGP像IDE接口一样走到极限的时候，为符合新一代显卡的高带宽要求，新的接口标准也就呼之欲出了，这就是后面要介绍的PCI-E接口！    PCI-E全称为PCI-Express，是最新的总线和接口标准，它原来的名称为“3GIO”，是由英特尔提出的，很明显英特尔的意思是它代表着下一代I/O接口标准。交由PCI-SIG（PCI特殊兴趣组织）认证发布后才改名为“PCI-Express”。它的主要优势就是数据传输速率高，目前最高可达到10GB/s以上，而且还有相当大的发展潜力。PCI-E采用了目前业内流行的点对点串行连接，比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到PCI所不能提供的高带宽。PCI-E的接口根据总线位宽不同而有所差异，包括X1、X2、X4、X8以及X16，其中X2模式将用于内部接口而非插槽模式。PCI-E规格从1条通道连接到32条通道连接，有非常强的伸缩性，以满足不同系统设备对数据传输带宽不同的需求。此外，较短的PCI-E卡可以插入较长的PCI-E插槽中使用，PCI-E接口还能够支持热拔插，这也是个不小的飞跃。PCI-E X1的250MB/秒传输速度已经可以满足主流声效芯片、网卡芯片和存储设备对数据传输带宽的需求，但是远远无法满足图形芯片对数据传输带宽的需求，因此，用于取代AGP接口的PCI-E接口位宽为X16，能够提供5GB/s的带宽，即便有编码上的损耗但仍能够提供约为4GB/s左右的实际带宽，是AGP 8X的2.1GB/s的带宽的2倍。尽管PCI-E技术规格允许实现X1，X2，X4，X8，X12，X16和X32通道规格，但是依目前形式来看，PCI-E X1和PCI-E X16已成为PCI-E主流规格。除了提供极高数据传输带宽之外，PCI-E因为采用串行数据包方式传递数据，所以PCI-E接口每个针脚可以获得比传统I/O标准更多的带宽，这样就可以降低PCI-E设备生产成本和体积。另外，PCI-E也支持高阶电源管理，支持热插拔，支持数据同步传输，为优先传输数据进行带宽优化。PCI-E 16X目前已全面取代AGP成为显卡插槽的标准接口，但PCI接口产品众多，而且也还没有出现瓶颈，PCI-E要全面取代PCI，估计还需要一段比较长的时间了！无论如何，PCI-E始终是一个优秀的新接口类型，就像当年PCI取代ISA一样，PCI-E也将全面取代PCI，最终实现总线标准的统一。
    由于目前大多数主板都集成了常用的声卡、网卡，甚至是显卡，需要使用扩展插槽的设备也变的稀少了！虽然目前一般主板至少都会带1个的PCI-E X16、1个PCI-E X1、2个PCI接口，但实际上除了用来安装显卡的PCI-E X16接口，其他接口都很少用到。如非特殊情况，我们购买电脑的时候也就不必太在意支持的扩展插槽类型，数量了！
8.对外部扩展接口类设备的支持
    当机箱完全关起来的时候，我们通常是看不到主板和主板内安装的各种设备与接线的，我们只能在机箱后面看到一个个各种各样的外部扩展接口，这些接口就是外部设备对计算机系统进行数据通讯的主要接口，用于连接各种外部设备！在这里，我们先不讨论由扩展卡或主板集成功能所提供的扩展接口，而只讨论由主板直接提供的常规扩展接口！从大体上看，目前常见的扩展接口主要有PS/2、COM、LPT、USB、IEEE 1394等几种。
    PS/2是鼠标和键盘的专用接口，是一种6针的圆型接口，由于最早出现在IBM的PS/2机子上，因此而得名。PS/2接口的传输速率比COM接口稍快一些，而且是ATX主板的标准接口，是目前最常见的鼠标键盘接口类型。虽然PS/2鼠标和键盘的接口完全一样，但是按照PC99颜色规范，鼠标通常使用浅绿色接口，键盘使用紫色接口。虽然二者的工作原理相同，但这两个接口还是不能混插，这是由它们在电脑内部不同的信号定义所决定的。对于键盘来说，PS/2接口（俗称小口）一出现就取代了老式的AT接口（俗称大口）成为键盘的主接口类型，直到现在仍然担任着重要的角色！而对于鼠标来说，PS/2接口与当时的COM接口鼠标共存了一段时间后也逐渐成为主流了，但随着高端鼠标性能的日益提升，PS/2接口仍然不能使高档鼠标完全发挥其性能，而且也有不支持热插拔的缺点。随着USB设备的逐渐普及，新的BTX架构也已完全取消对PS/2接口的支持。即使如此，由于PS/2的普及度已非常之高，而且没有什么致命的缺点，在ATX还有相当生命力的今天，相信PS/2接口也不易遭到完全淘汰！
          USB是英文Universal Serial Bus的缩写，中文含义是“通用串行总线”，它不是一种新的总线标准，而是应用在PC领域的接口技术。USB是在1994年底由Intel、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的。USB目前有两个版本，USB1.1的最高数据传输率为12Mbps（1.5MB/s），USB2.0则提高到480Mbps（60MB/s），二者的物理接口完全一致，数据传输率上的差别完全由PC的USB host控制器以及USB设备决定。目前主板中主要是采用USB2.0，各USB版本间都能很好的兼容。另外，USB可以通过连接线为设备提供最高5V，500mA的电力（因此衍生出USB风扇，USB充电器等设备）。可以这样说，USB已经不单是数据传输接口，甚至已经成为一种电力供应的标准接口类型了！一般的USB用一个4针扁平插头作为标准插头，采用菊花链形式可以把所有的外设连接起来，最多可以连接127个外部设备，并且不会损失带宽。USB需要主板、操作系统和外设三个方面的支持才能工作。目前的主板大多都能支持USB2.0，而比较旧的主板就只支持USB1.1，主板上通常也安装有2个以上的USB接口插座（现在的主板通常会带4个或6个），而且除了背板的插座之外，主板上还预留有USB插针，可以通过连线接到机箱前面作为前置USB接口，以方便用户使用（通常可支持2个USB接口，另外，如果USB接线错误有可能会烧毁主板或USB设备，需要特别注意）。而且USB接口还可以通过专门的USB连机线实现双机互连，并可以通过Hub扩展出更多的接口。USB具有传输速度快，使用方便，支持热插拔，支持即插即用，连接灵活，独立供电等优点，可以连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、摄像头、闪存盘、MP3机、手机、数码相机、移动硬盘、外置光软驱、USB网卡、ADSL Modem、Cable Modem、蓝牙设备、WiFi无线网卡、游戏手柄、甚至是USB声卡、音箱等，几乎所有的外部设备都能使用USB接口！另外，USB接口有三种，分别为：Type A，一般用于PC；Type B，一般用于USB设备；Mini-USB，一般用于数码相机、数码摄像机、测量仪器以及移动硬盘等！由于USB拥有众多优点，当计算机各方面都能完善对USB的支持后（主要是操作系统与软件、驱动方面），USB接口得到了广泛的应用，随着各种USB设备相继推出，不久就完全占领市场，相继淘汰串口、并口，成为计算机主流的外部接口！
    IEEE 1394的前身即Firewire（火线），是1986年由苹果电脑公司针对高速数据传输所开发的一种传输介面，并于1995年获得美国电机电子工程师协会认可，成为正式标准。现在大家看到的IEEE1394、Firewire和i.LINK其实指的都是这个标准，通常在PC个人计算机领域将它称为IEEE 1394，而在电子消费品领域，则更多的将它称为i.LINK，而对于苹果机则仍以最早的Firewire称之。IEEE 1394也是一种高效的串行接口标准，功能强大而且性能稳定，支持热拔插和即插即用。IEEE 1394可以在一个端口上连接多达63个设备，设备间采用树形或菊花链拓扑结构。IEEE 1394标准定义了两种总线模式，即：Backplane模式和Cable模式。其中Backplane模式支持12.5、25、50Mbps的传输速率；Cable模式支持100、200、400Mbps的传输速率。目前最新的IEEE 1394b标准能达到800Mbps的传输速率。IEEE1394是横跨PC及家电产品平台的一种通用界面，适用于大多数需要高速数据传输的产品，如高速外置式硬盘、CD-ROM、DVD-ROM、扫描仪、打印机、数码相机、摄影机等，另外，也是目前唯一支持数字摄录机的总线接口。IEEE 1394分为有供电功能的6针A型接口和无供电功能的4针B型接口，A型接口可以通过转接线兼容B型，但是B型转换成A型后则没有供电的能力。6针的A型接口在Apple的电脑和周边设备上使用很广，而在消费类电子产品以及PC上多半都是采用的简化过的4针B型接口，需要配备单独的电源适配器。IEEE1394接口可以直接当做网卡联机，也可以通过Hub扩展出更多的接口。目前由于IEEE 1394与USB2.0在功能与性能方面都比较相近，而IEEE 1394比USB消耗更多的系统资源，而且也缺乏Intel的支持，因此在一般主板上并不是常规接口，只有在苹果机和少数比较高端的主板才能发现IEEE 1394的身影。虽然如此，IEEE 1394在传输速度和与家电产品设备（主要是数码摄像机）的兼容性方面都比USB强，而且IEEE 1394既可作为外部总线，又可成为内部总线使用，其特有的一些优点，可以弥补USB的不足。虽然一般主板上不多见IEEE 1394，但我们也可以通过插接IEEE 1394扩展卡的方式获得对此接口的支持！
       目前主板上的外部扩展接口种类繁多，老旧的串口、并口已经成为昨日黄花了，相信不久之后将会完全从主板上消失。PS/2接口由于普及度与兼容性比较高，而且键盘鼠标设备也是必备产品，故仍然有其生命力！USB与IEEE 1394之争的最终结果是USB在升级为2.0后占领了大部分的市场，基本上统一了各种接口！而IEEE 1394也没有退出市场，在其他领域中也得到相应的发展！我认为在选购主板的时候不必太在意支持的接口类型，通常能提供4个或6个的USB接口也就足够了！如果拥有需要使用IEEE 1394接口的设备（如DV机等），可选择提供IEEE 1394接口的主板，但也不必太过刻意选择，毕竟市面上有很多IEEE 1394扩展卡，也可提供支持！