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    曾经主板上有着各式各样的接口,功能相对比较单一,外观上也有着较大的差异,不过都为用户扩展或使用某些功能发挥着自己独特的作用。新技术和新接口的不断涌现,不少接口都已功成身退,有些则生不逢时,只是昙花一现,很快便消失无踪。

    目前主板以USB和PCIe为中心,几乎统一了主板内外扩展的接口标准。随着英特尔和AMD新一代平台发布,主板上更多的接口出现的机率会越来越少,逐渐消失在我们的视野中。下面让我们回顾一下,这些年已经或正在消失的主板接口。

    板载

    ISA

    ISA插槽是PC早期常见的扩展槽,一般为黑色,比现在主板上普遍配备的PCIe x16插槽还要长。其基于IBM制定的ISA总线(Industrial Standard Architecture,工业标准结构总线),诞生于1981年,采用并行结构,早期为8位,后来扩展到16位,工作频率为8MHz,最大数据传输速度仅为16MB/s,不支持热插拔。


    图:最左侧为ISA插槽

    最初ISA插槽是用来搭配英特尔8086/8088处理器平台,可以插声卡、显卡、网卡等扩展卡,留下了创新Sound Blaster AWE64 Gold这样经典的产品,一直到20世纪末的英特尔400系列芯片组时期,仍然是主板的标配插槽。

    不过由于ISA插槽的CPU资源占用率高,数据传输的带宽小,从上世纪90年代中期开始,使用率就慢慢减少了。进入新世纪后,随着英特尔i800系列芯片组的推出,ISA插槽已逐渐淡出人们的视野,到了i945芯片组时期,除了部分工控主板,基本就看不到了。

    PCI

    PCI插槽也是在PC上存在很长时间的扩展槽,一般为乳白色,相比PCIe x16插槽要短一点,且粗一点。其基于英特尔制定的PCI局部总线(Peripheral Component Interconnection,周边元件扩展),诞生于1992年,仍然采用并行结构,为32位或64位,工作频率为33MHz,最大数据传输速度仅为133MB/s(32位)或266MB/s(64位),一般PC上见到的是前者。


    图:最左侧为PCI插槽

    相比于ISA插槽,PCI插槽的数据传输速度提高了不少,满足了相当部分扩展卡的带宽需求,可以插声卡、显卡、网卡、MODEM等扩展卡,而且有着更好的可靠性,CPU资源占用率也更低,所以被长期、广泛、大量地采用,各种扩展卡种类繁多。虽然进入PCIe时代后,PCI插槽的作用就已变得非常有限了,但直到前几年,部分采用英特尔300系列芯片组的主板上仍可以看到PCI插槽,在PC主板上前后存在了二十多年,可以说相当长寿。

    另外还有一种名为PCI-X的插槽,外观相比普通的PCI插槽更长一些,和PCIe x16插槽比较相像,一般出现在工作站或服务器主板上。其采用的仍是传统PCI总线技术,为64位,工作频率为66MHz或133MHz,最高可提供1066MB/s的数据传输速度。

    AGP

    AGP插槽(Accelerated Graphics Port)是在PCI总线基础上发展起来的,主要针对图形显示方面进行优化,专门用于显卡。其1.0版本诞生于1996年,在PCI 2.1规范基础上扩充和加强,工作频率为66MHz,工作电压为3.3V,1X和2X的最大数据传输速度分别为266MB/s和533MB/s。


    图:最靠近CPU的是AGP 2X插槽

    由于图形技术的飞速发展,AGP 1.0版本已难以满足日益增长的带宽需求,很快便有了AGP 2.0版本,也就是AGP 4X。1998年推出的AGP 2.0版本中,工作电压降低到1.5V,频率仍然为66MHz,最大数据传输速度提高到了1066MB/s。到了2000年,AGP 3.0版本出现了,工作电压降低到0.8V,可以兼容1.5V,AGP 8X最大数据传输速度提高到了2133MB/s。不过AGP插槽仅支持单一设备连接,无法实现多卡互联扩展。

    AGP插槽一般位于最接近CPU的扩展槽位置,与现在通常插显卡的PCIe x16插槽类似。AGP插槽会有卡扣,与ISA和PCI插槽也不在同一水平位置。另外AGP插槽有一定的兼容性,比如支持AGP 8X的显卡也能插入AGP 4X插槽中,只不过带宽会减半,会影响显卡的性能,但是不能插到AGP 1X或2X插槽里。

    在原有的AGP插槽基础上,为了满足显卡越来越高的供电要求,在1999年衍生出一种名为AGP Pro的插槽,比普通AGP插槽更长,不过可兼容AGP 4X显卡,最高可提高110W供电,对散热方面也有相应的要求。当时部分高端主板上可以看到这种插槽,支持这种接口的一般是专业显卡。

    AMR

    AMR插槽(Audio / Modem Riser)是英特尔开发的一种扩展槽标准,定义了支持音频及调制解调器功能的扩展规范。由于这类型扩展卡是由接口、模拟电路、解码器、控制器和数字电路等组成,而数字讯号和模拟讯号之间容易相互干扰,英特尔将控制器和数字电路整合到芯片组的南桥中,其他则放置在扩展卡上,从而解决了讯号干扰的问题。

    AMR插槽最早见于集成设计的先驱i810芯片组,通过其南桥芯片ICH中整合了AC'97控制器,搭配AMR扩展声卡就能实现完整的软件音效。如果搭配Modem扩展卡,数据运算则由CPU完成,扩展卡负责转换工作。采用AMR插槽的扩展卡在功能上十分有限,而且主板需要相应的驱动程序以及BIOS代码的支持,所以厂商提供的产品都很少。

    CNR


    图:最左侧为CNR插槽

    CNR插槽(Communication Network Riser)的思路和AMR插槽是一样的,不过设计更为完善,扩展的功能也更为丰富一些。虽然AMR插槽和CNR插槽在外观上较为相似,但彼此之间并不兼容。

    无论是AMR插槽还是CNR插槽,都缺乏市场支持度,大多都成为了摆设,很快便消失在主板上。

    FDD

    进入21世纪以后,3.5英寸的软驱就不再是PC的标配了,更别说是5.25英寸的软驱了。在Windows操作系统里,看到的系统盘是C盘,相信不少用户都没见过A盘和B盘,因为这两个盘符对应的是3.5英寸软驱和5.25英寸软驱。

    如果翻开1999年或2000年的装机推荐配置,或许列表上还能看到3.5英寸软驱的身影,安装需要接入的就是主板的FDD接口。其外形和IDE接口有点相似,不过要更短一些,共有34个针脚,连接的排线也会更窄一些。

    IDE

    IDE接口也叫ATA(Advanced Technology Attachment)接口,由CDC、康柏和西部数据等公司共同开发,有40个针脚,诞生于1986年,到了90年代初开始用在PC上,一般常用于硬盘(HDD)和光驱(比如CD/DVD-ROM)。早期的IDE接口有两种传输模式,一种是PIO(Programming I/O)模式,另一种是DMA(Direct Memory Access)模式。


    图:内存下方较长的是IDE接口,较短的是FDD接口

    虽然DMA模式系统资源占用少,但需要额外的驱动程序或设置,因此早期接受程度比较低。不过随着数据传输速度的需求越来越高,DMA模式执行效率较高的优势显现,操作系统开始直接提供支持,数据传输速度标准也在不断提高。一个IDE接口能连接两个设备,并通过数据线和跳线帽决定主从盘。

    英特尔在430TX芯片组上,提供了对Ultra DMA 33(ATA 33)的支持,数据传输速度为33MB/s,随后伴随硬盘速度的提升,又出现了ATA 66(66MB/s)、ATA 100(100MB/s)、以及ATA 133(133MB/s)标准。不过英特尔的芯片组只支持到ATA 100标准,由迈拓牵头的ATA 133标准只有VIA,SIS,ALi以及NVIDIA的芯片组才会支持。

    IDE接口的优点是价格低廉、兼容性强、性价比高,而缺点是数据传输速度慢、连接设备少、线材过宽影响散热和安装。随着硬盘内部传输速率的不断提高,IDE接口很快会成为性能提升的瓶颈,从而被SATA规范所取代,新的点对点传输协议有着明显的优势,初始数据传输速度150MB/s也超出了ATA 133标准。

    后置I/O

    PS/2

    PS/2接口属于IBM的专利,首次出现于1987年IBM的PC,是一种6针的圆形接口,专门用于连接鼠标和键盘,不支持热插拔。鼠标只会使用其中的4针信号传输和供电,其余2个为空脚,这是因为键盘需要双向沟通造成的差别。PS/2接口是输入装置接口,而不是传输接口,不存在数据传输速度的概念,只有扫描速率,Windows环境下,PS/2鼠标的默认采样率为60次/秒。


    图:最左侧为鼠标和键盘通用的PS/2接口

    在PC'99规范中,鼠标的接口为绿色、键盘的接口为紫色,一般鼠标接口在上,键盘接口在下。现在也有主板的PS/2接口是鼠标和键盘通用的,接口一半是绿色一半是紫色。PS/2接口和USB接口是可以互转的,市场上可以找到售卖的转接线。PS/2接口的鼠标和键盘已逐渐被USB接口的同类设备取代,现在部分主板仍保留有PS/2接口,一般是一个通用型的PS/2接口。

    并行接口

    并口是并行接口的简称,也有人会叫LPT接口,可通过并行线路同时传输8位数据。并口在1981年被IBM采用,成为PC的标准接口。随着距离增加,并口的数据传输越容易受到干扰,出错机率增加,所以线缆的长度会受到限制。并口早期主要用于行式打印机,直到现在,还能看到不少针式打印机使用并口,所以不少人也称其为打印机接口。

    并行接口模式有三种,按照IEEE1284标准分别是SPP(Standard Parallel Port)标准并行接口、EPP(Enhanced Parallel Port)增强并行接口、以及ECP(Extended Capabilities Port)扩展功能并行接口。并口一般为25针D型,除了打印机,也可能用于绘图仪或其它数字化仪器。

    串行接口

    串口是串行接口的简称,通常也会叫COM接口,是采用串行通信方式的扩展接口。串口是1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的。其结构简单,数据会一位一位地顺序传送,利用一对传输线就可以实现双向通信,成本也低,适合长距离传输数据,不过传输的速度会比较慢,而且不支持热插拔。

    一般常见的串口为9针D型,和15针D型的VGA接口比较相似。不同的是,VGA一般是母头在设备,公头在线缆上,而串口是相反的。串行接口按电气标准及协议来分,包括了RS-232-C、RS-422、RS485等。串口的最大数据传输距离约为1219米,最大数据传输速度为10Mb/s,长度与速率成反比,意味着能达到满速,那么长度也会非常短。

    虽然一般的PC主板已基本看不到串口,但工控主板上还是经常能看到串口的身影。相比日常使用的USB接口,串口编程简单,接口结构也更为牢固,一些专业机械设备仍然会使用串口。

    IEEE1394

    IEEE1394接口是苹果开发的串行标准,又称火线接口(FireWire)。其特点是稳定性及高效率,还支持热插拔,提供电源,能连接多个不同设备,可双向同步数据传输。如果早期有使用Mac产品的用户,大多能看到这种接口。

    IEEE-1394接口分别有9针、6针和4针三种类型。早期苹果使用的是6针接口,后来经过索尼改良,出现了4针接口,到了2008年又推出了9针接口,以满足更高的数据传输速度需求。IEEE1394标准分为IEEE 1394a-2000(FireWire 400)、IEEE 1394b-2002(FireWire 800)和IEEE 1394b-2006(FireWire S800T)三种,数据传输速度从400Mbps到最高3.2Gbps。


    图:来自科视创科技

    非苹果用户,大多可能在一些数码摄影机上看到IEEE1394接口,而索尼则将这种接口称为“i.Link”。如果不了解IEEE1394接口,很可能以为是USB Type-B或者Micro USB接口。PC主板通常不会配备IEEE1394接口,除了个别高端主板,若有使用IEEE1394接口的需求,一般会购买扩展卡。

    由于IEEE-1394对线缆屏蔽性要求较高,大多用于传输距离较近的设备,使用上有局限性。随着USB 3.0接口的出现,IEEE-1394接口在数据传输速度方面的优势也逐渐消失,而苹果也开始转向数据传输速度更高、功能更为全面且强大的Thunderbolt(雷电)接口。

    eSATA

    eSATA的全称是External Serial ATA(外部串行ATA),是SATA接口的外部扩展规范,数据传输速度可达到3Gbps。eSATA就是主板上常规的SATA的延伸,由内部转向了外部,以解决当时IEEE1394(800Mbps)以及USB 2.0(480Mbps)数据传输速度不足的问题,本质上就是外置式SATA II规范。早在2006年,希捷就展示了eSATA存储设备。

    eSATA采用了新的接口设计,连接处加装了金属弹片来保证物理连接的稳固性,eSATA线缆能够插拔2000次,而且支持热拔插,以满足快速的传输速度和方便的移动能力两方面的要求。可惜的是,eSATA生不逢时,很快USB 3.0就出现了,无论数据传输速度、成本、易用程度、兼容性和通用性等各方面都完胜于eSATA。只有部分中高端主板能看到eSATA接口,而且用户几乎不会用到。

    VGA

    VGA(Video Graphics Array)视频图形阵列,是IBM于1987年提出的一个使用模拟信号的电脑显示标准,还被称为D-Sub接口。VGA接口共有15针,分成3排,每排5个,外观一般为蓝色。


    图:很长时间内主板上普遍都配备VGA+DVI+HDMI的组合

    VGA接口是一种模拟接口,会将视频信号分解为R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)三原色三原色信号和行、场同步信号进行传输,意味着会经历了一个数模转换和一次模数转换的过程,信号存在损失。虽然VGA接口已经属于较为老旧的接口,但可以支持的分辨率并不低,最大能达到2048 x 1536@60Hz,高于DVI单通道接口。

    很长时间里,VGA接口都是PC视频输出的标准接口,是应用最为广泛的接口类型。除了独立显卡,主板上也经常能看到,用于集成显卡的视频输出。过去的十几年里,VGA接口逐步被DVI、HDMI、以及DisplayPort接口所取代,不过还能在许多显示设备上看到它。

    DVI

    DVI(Digital Visual Interface)中文名为“数字视频接口”,可用于传输未经压缩的数字化视频,由Silicon Image的PanelLink技术发展而来。与VGA接口不同,DVI接口属于数字接口,像素的亮度与色彩信号会从信号来源(比如显卡)以二进制方式发送到显示设备。

    DVI接口一般为白色,分成三种类型,分别是DVI-D(Digital数字信号;single link或dual link)、DVI-A(Analog模拟信号)、以及DVI-I(Integrated混合式;数字及模拟信号皆可;single link或dual link)。此外,能实现第二组链路接头的接口也称为DVI-DL(dual link)。这些不同的DVI接口,针脚分别上也是有所不同的。


    图:来自百度百科

    DVI接口可使用被动式转接头转成VGA接口,不过只能在DVI-I接口或DVI-A接口上使用,所以部分显卡即便有DVI接口,也不一定能转接成VGA输出。DVI接口也可以通过被动式转接头转成HDMI接口,不过只能在DVI-I接口或DVI-D上接口使用,一般转出后就不再带有音频输出。

    DVI接口能得到广泛使用,与液晶显示器的普及有很大的关系。虽然现在DVI接口还是经常能看到,但随着显示设备的分辨率越来越高,DVI接口已有点力不从心,近年新款显卡或主板上逐渐消失,被HDMI和DisplayPort接口所取代。

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    已有 21 条评论,共 90 人参与。
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    • vking_lw初中生 09-05 13:50    |  加入黑名单

      还有VESA显卡接口,在AGP出来之前的,时间很短

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      22#

    • yjhercules终极杀人王 09-03 18:38    |  加入黑名单

      badboy 教授

      按照DVI和VGA那么说的话!同轴和光钎的也算是消失了吧?
      09-01 21:19
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    • 显卡还有svideo 和差分 还有rca

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      21#

    • 吕嘉俭编辑 09-03 17:37    |  加入黑名单

      kula54 研究生

      其实还有modem接口,我家的x61就有,能够拨号,能够传真
      09-02 18:20
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    • 主要这种接口在台式机主板上不会集成,大多用外置Modem,内置也是扩展卡。

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      20#

    • kula54研究生 09-02 18:20    |  加入黑名单

      其实还有modem接口,我家的x61就有,能够拨号,能够传真

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      19#

    • dapeng研究生 09-02 13:06    |  加入黑名单

      也可以做一期介绍现在正在使用或者迭代升级的现有接口,主要讲一讲这些接口的使用,像主板背后I/O中,那几个粉、绿、蓝、橙、黑的音频接口,虽然知道,但从来没用过,也不会用……

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      18#

    • cuttle学前班 09-02 10:54    |  加入黑名单

      VESA呢,486年代很常见的插槽

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      17#

    • 吕嘉俭编辑 09-02 10:03    |  加入黑名单

      终末之虚梦 教授

      原生U.2其实也不太多了,基本上服务器那边也是以Silm SAS或者OcuLink转接为主。
      09-01 21:42
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    • U.2和SCSI考虑过写。U.2主要还在用,不过本身也不是面向普通用户,个别主板上存在时间也较短,没太大存在感。SCSI也不是普通用户用,基本上工作站和服务器主板才能见到,一般用户即便有需要也是加扩展卡。

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      16#

    • 恒温麾下博士 09-02 09:53    |  加入黑名单

      00后表示只认识后置IO的7个

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      15#

    • 吕嘉俭编辑 09-02 09:52    |  加入黑名单

      bear7510 等待验证会员

      我原来的z97上有个sata e什么来的。一次没用过,现在也消失了
      09-02 08:50
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    • SATA Express吧

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      14#

    • luoxda终极杀人王 09-02 09:31    |  加入黑名单

      游客

      八零后表示全部都认识
      09-01 20:24
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    • 七零后表示除了CNR都用过

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      13#

    • bxhaai教授 09-02 09:03    |  加入黑名单

      VGA还是很牛的,现在新设备上淘汰了,但是还广泛应用中,特别是一些低成本设备

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      12#

    • bear7510等待验证会员 09-02 08:50    |  加入黑名单

      我原来的z97上有个sata e什么来的。一次没用过,现在也消失了

      支持(0)  |   反对(0)  |   举报  |   回复

      11#

    • QQ23870862终极杀人王 09-02 00:39    |  加入黑名单

      都用过

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      9#

    • 吕嘉俭编辑 09-01 23:57    |  加入黑名单

      badboy 教授

      按照DVI和VGA那么说的话!同轴和光钎的也算是消失了吧?
      09-01 21:19
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    • 光纤和同轴本来就不是为PC而存在,一直以来大多数主板都不会配备。除了有一段时间因为HTPC兴起以及需要连接随身听等设备进行录放,相对多一些中高端主板会配备,不过音频彻底数字化以后,现在基本都被USB和无线连接取代了。

      其实很多主板虽然I/O位置没有光纤和同轴接口,但主板上仍留有连接排针,上网几十块买个子卡自己接上(有些主板本身就有附送),占一个PCI挡板位置就加上了。 ...

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      8#

    • 1234chgm高中生 09-01 22:20    |  加入黑名单

      都见过,都用过

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      7#

    • 终末之虚梦教授 09-01 21:42    |  加入黑名单

      原生U.2其实也不太多了,基本上服务器那边也是以Silm SAS或者OcuLink转接为主。

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      6#

    • 梦の黑白教授 09-01 21:28    |  加入黑名单

      全部都用过的,估计都有孙子了吧

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      5#

    • badboy教授 09-01 21:19    |  加入黑名单

      按照DVI和VGA那么说的话!同轴和光钎的也算是消失了吧?

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      4#

    • 我匿名了  09-01 20:24

      八零后表示全部都认识

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      3#

    • 12345jv v ji博士 09-01 19:55    |  加入黑名单

      现在基本也都存在,只不过以前家用pc不搭载,现在的家用pc也不搭载罢了

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      2#

    • 殿殿殿高中生 09-01 19:15    |  加入黑名单

      九零后只认识后面两个

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      1#

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