使用者:Jack.A.Black/擴展卡

維基百科,自由的百科全書
PCI接口的數字I/O擴展卡
PCI接口的擴展槽

計算機中,擴展卡、擴展板或是適配卡是一塊可以插入電子連接器(或稱擴展接口)的印刷電路板,用以通過擴展匯流排在計算機主板或是提升卡英語Riser card上添加額外模塊,為計算機系統添加新功能。

擴展匯流排是用以連接計算機內部硬體【如中央處理器或是主存(又稱內存)】和外部設備的計算機匯流排上,額外的用於連接擴展設備的部分。它是連線和其上協議的統稱,作用是允許計算機進行硬體擴展。[1]

發展歷史

早在真空管電路時期,計算機的組成便是模塊化的了。然而那時的外圍設備不是一張小小的擴展卡,而是能裝滿一個屋子的一大堆部件。隨著集成電路的發展,處理器、存儲器和I/O卡越來越小,擴展卡便應運而生。它允許用戶按需向計算機系統連接不同種類的外部設備、擴充內存大小或是增強中央處理器性能(比如增加浮點運算單元)。從PDP-8開始的微型計算機時代,用戶就可以通過在無源底板上增設各種各樣的擴展卡來增強電腦性能。

第一個使用擴展槽的商用微型計算機是1973年的MicralN。第一家建立了事實標準英語De facto standard,並依此標準的電腦生產商則是1974-1975年間開發的Altair8800。其後,它所採用的設計原則成為多個製造商的製造標準,被稱為S-100匯流排英語S-100 bus。除此以外還有許多計算機採用其他類型的無源底板。

除了多製造商共同遵守的通用匯流排標準以外,也存在有專用匯流排標準——比如Apple II所使用的匯流排系統。

IBM PC及其變種

IBM在1981年發布IBM PC時,為業界引入了工業標準結構(ISA)。那時,這項技術被稱為PC匯流排。1983年發布的IBM PC XT使用的匯流排結構與ISA只有細微的差別。8位的電腦和XT匯流排架構在1984年IBM AT發布的時候得到擴展,IBM AT在XT基礎上使用兩個連接器擴展地址長度,並且保持向下兼容XT的特性:也就是說,8位擴展卡仍然可以在AT的16位匯流排上正常工作。ISA後來成為IBM AT匯流排在其他機型上的設計標準。

由於ISA匯流排通過設定開關或者焊接跳線的方式為新硬體配置內存、I/O埠地址和DMA通道,因此用戶必須對硬體由深刻的理解,才能正確安裝並使用他們的新硬體。

IBM1987年為PS/2系統開發的MCA匯流排是ISA的競品之一,然而由於ISA已經成為了業界公認的協議,同時IBM針對MCA許可協議有諸多要求,因而並沒有流行起來。

EISA則是康柏公司提倡使用的ISA32位擴展版本,直到1997年微軟發布的PC97工業白皮書中將它稱作「歷史遺留系統」時,還有某些電腦的主板採用此類匯流排標準

「專有局部匯流排」和隨後的「VESA局部匯流排」標準,是1980年代後期隨著(包括但不限於)8038680486的面世興起的擴展匯流排標準。[2][3][4]PC/104匯流排結構則是ISA匯流排的一個嵌入式版本的副本。

1993年,隨著基於P5微架構奔騰系列處理器發布,英特爾發布了全新的PCI匯流排晶片組。PCI匯流排在1991年作為ISA匯流排的替代品出現,直到今天還依然作為電腦主板的匯流排標準活躍著(最新版本PCI-64bit,已經被後續發展型PCIExpress完全取代)。PCI標準支持多達十個節點的菊花鏈的匯流排橋。

使用「個人電腦儲存卡國際聯盟」接口(PCMCIA)的PC卡則是一種通過PCI對PCI匯流排橋方式連接外圍設備的存儲擴展卡,不過後來PC卡被ExpressCard快閃記憶體卡替代了。


1997年,英特爾AGP作為專門的視頻加速解決方案推向市場。AGP設備通過PCI橋連接在PCI匯流排上。雖然名義上使用「匯流排」,由於BIOS有一些遺留問題用戶通常只能同時安裝一塊AGP。

從2005年開始PCIExpress已取代PCI和AGP。這一標準在2004年由PCI-SIG組織批准並發布[5],其內容為通過串行通訊接口實現的PCI邏輯協議。

PC/104(-Plus),或稱MiniPCI往往增加了對擴展小型板諸如迷你愛特思.

Tandy 1000英語Tandy 1000:Tandy Computer為1000 EX和1000 HX型計算機設計了 PLUS 擴展接口,由於它與XT( 8-bit ISA 或 XT-ISA)匯流排電氣兼容,用戶可以使用無緣適配器來連接XT擴展卡和PLUS擴展接口。

另一個支持可堆疊擴張模塊的匯流排是IBM公司的PCjr英語PCjr,它也與XT匯流排兼容。

子板

一塊接上MIDI子板的音效卡
一塊用於 歐紛泰 伺服器平台,連接了附有作為RAID控制器的LSI1078晶片的子板。

子板是直接接入系統的擴展卡。 [6] 板的子板,往往有插頭、插座、銷或其它附於其他板。 板的子板,往往只有內部連接在一計算機或其他電子設備,並且通常訪問的主板,而不是直接通過 計算機車. [[Category:電腦週邊設備]] [[Category:计算机总线]]

  1. ^ What is expansion bus. Webopedia. 
  2. ^ MB-54VP. ArtOfHacking.com. [2012-11-17]. 
  3. ^ NX586. ArtOfHacking.com. [2012-11-17]. 
  4. ^ LEOPARD 486SLC2 REV. B. ArtOfHacking.com. [2012-11-17]. 
  5. ^ PCI Express History and revisions. www.sopto.com. [2019-06-24]. 
  6. ^ IEEE Std. 100 Authoritative Dictionary of IEEE Standards Terms, Seventh Edition, IEEE, 2000,ISBN 0-7381-2601-2, page 284