小菜硬體雜談 細數主板上曾出現過的插槽

一條長長的插槽，兩排金光閃閃的引腳，這就是主板上最引人注意的一類介面，也是我們今天要談的主角。那麼這類介面叫什麼名字？現在最常用的是PCI-E，在以前還有PCI、AGP等，這類介面都是PC的主要數據匯流排介面。由於很多讀分不清介面和匯流排的關係，所以吉吉我先簡單講講什麼是匯流排：匯流排是計算機各種功能部件之間傳送信息的公共通信幹線，是連接PC和各個部件之間的紐帶。按照計算機所傳輸的信息種類，計算機的匯流排可以劃分為數據匯流排、地址匯流排和控制匯流排，分別用來傳輸數據、數據地址和控制信號。

那麼這些介面和匯流排是什麼關係？以大家最熟悉的PCI-E舉例，PCI-E介面的設備都要通過PCI-E匯流排來進行通信，而PCI-E匯流排上走的設備並不全是PCI-E介面設備。分清了匯流排和介面的關係，我們便從最古老的匯流排介面ISA說起。對於許多資深玩家而言，最先出現在關於PC記憶當中的介面應該要數ISA了。ISA是一種尺寸巨大的插槽，一般情況下都會採用的黑色的配色，比我們現在熟知的PCI-E長很多。

黑色的便是ISA介面

作為最早的PC匯流排，ISA誕生於DIY還未開始流行的1981年，它作為IBM PC/XT電腦的系統匯流排首次出現，由於PC/XT在相當長一段時間內都曾經是PC領域的統治者，所以ISA最開始被稱為PC匯流排或者PC/XT匯流排。在隨後推出的基於16-bitIntel80286處理器的PC/AT當中，ISA也相應地被擴展到了16bit，並被稱呼為PC/AT匯流排。為了開發與IBM PC兼容的外部設備，行業內最終確立了以IBM PC匯流排規範為基礎的匯流排，也就是上文說的ISA（Industry Standard Architecture工業標準架構）。

老主板上的ISA介面

ISA是8/16bit的系統匯流排，最大傳輸速率僅為8MB/S，但在當時是足夠滿足速度需求的。ISA允許多個CPU共享系統資源，且具有良好的設備兼容性，這讓它成了當時最流行的系統匯流排。ISA介面也就因此而成為了主板上的標準配置，無論音效卡、顯卡、解壓卡還是別的什麼設備，當時我們所要用到的幾乎所有外接板卡都需要ISA介面。正因為此，ISA介面成了最早一批接觸PC DIY的玩家們共有的記憶。

ISA介面設備

不過，ISA的弱點也是顯而易見的，作為最初的數據匯流排，ISA的傳輸速率很快便成了周邊設備性能提升的瓶頸，它還有CPU佔用率高以及佔用硬體中斷資源等其他問題，所以漸漸的也就無法再滿足高速發展的外圍設備的需求了，因此業界開始了對ISA匯流排的放棄以及對替代品的尋找。這位繼任者，便是幾乎陪伴了一代人的PCI。

最長壽的萬能插槽——PCI

作為目前最長壽的匯流排介面，PCI已經走過了26載春秋，無論對於PC業界的歷史還是對一個人的人生而言，26年都是一個相當長的時間跨度，而吉吉我恰好也是26歲。當初為了應對ISA帶寬不足而提出PCI匯流排及介面時，相信不會有人能想到這一介面能夠存在如此長的時間，即使在這個PCI-E獨步天下的時代，仍有不少伺服器和低端主板搭載PCI介面，而前文說到的ISA介面卻早已消失在歷史的洪流中了。

常見的白色PCI插槽

PCI是由Intel在1991年推出的一種局部匯流排，以最初目的而言，它並不是作為ISA的終結者出現的。PCI在結構上可以被視為CPU和原來的ISA之間插入的一級新匯流排，它擁有全新的操作方式，可以經由橋接電路來協調數據的傳送，新加入的管理器能夠提供信號緩衝，這讓PCI的外設支持數量明顯提升，並能在高時鐘頻率下保持高性能，它為當時的顯卡、音效卡、網卡、MODEM甚至數據採集卡等等設備提供了連接介面。

採用PCI介面的Voodoo顯卡

PCI匯流排及介面家族並沒有像ISA那樣僅僅發展了一代便戛然而止，隨著對更高性能的要求，更為高速的64bit PCI/PCI-X匯流排也被提出，其頻率規劃提升到66~133MHz。但這些匯流排及介面大多服務於更高級別的伺服器產品線，我們所見的最廣泛的PCI介面仍舊是採用32 bit/33MHz的標準PCI介面。良好且異常廣泛的兼容性，理想的系統資源佔有率以及低廉的成本讓PCI介面成了相當長一個時期里主板上出現最多的介面，它甚至變成了衡量主板可擴展性及實用性的標誌之一。

長相類似PCI-E介面

以133MB/S的帶寬而言，PCI介面及匯流排對音效卡、網卡、視頻卡等絕大多數輸入/輸出設備顯得綽綽有餘了，這是PCI介面能夠在今天仍舊繼續存在的原因之一。不過PCI的速度和帶寬對性能高速增長的某些外部設備，比如顯卡來說，很快就變得捉襟見肘了，在這種需求的催生下，近乎於曇花一現的一代著名介面——AGP現世了。

短命的顯卡御用插槽——AGP

較為少見的紅色AGP介面

與PCI一樣，AGP同樣由Intel所提出。早在第一代3D加速卡剛剛普及的90年代中期，Intel就注意到了激增圖形需求所帶來的通訊帶寬即將超過PCI匯流排的承受能力，為了應對這一矛盾，Intel在PCI V2.1的基礎上提出了全新的圖形設備專用介面——AGP規範，並在1997年的440LX晶元組當中首次予以實現。

AGP介面位置一般在主板中央

用通俗但並不嚴謹的理解，AGP可以被看做是運行在66MHz+倍頻設計的PCI，兩者基於同樣的基礎，但AGP擁有自己獨特的特點——它也引入了包括AGP DME（Direct Memory Execution）以及AGP TA（Texture Acceleration），甚至是AGP FW（Fast Write，僅NVIDIA提供）在內的一系列新技術，同時將PCI的帶寬從133MB/S提升到了266MB/S起跳，這很好的滿足了新一代圖形顯卡的需求。

採用AGP介面的ATi Radeon X800顯卡

隨著顯卡的高速發展，AGP也在不斷的提升著自己的能力，從最開始的1X到後來的2X、4X甚至8X，其帶寬也從266MB/S一路提升到了令PCI匯流排汗顏的2133MB/S，工作電壓也一步步下降到了0.8V之低。儘管如此，AGP保持了PCI外形不變且統一的光榮傳統，其獨特的單一棕色介面，在那個時代幾乎成了「圖形介面」的代名詞。

AGP 8x介面

但是作為PCI的特殊拓展，AGP從誕生之日起就有許多無法迴避的缺陷，它僅支持單一設備連接，無法實現多卡互聯擴展，而且其與PCI日漸背離的巨大帶寬差異也成了很大的麻煩。所以與PCI長達26年的服役經歷形成了鮮明對比，AGP在發展至8x之後便停止了前進，最終帶寬也定格在了2133MB/S，並最終被5年後出現的PCI-Express介面所替代。

NVIDIA GeForce 6800 Ultra AGP-PRO介面版本

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！