Das Motherboard ist die Hosting-Plattform für den Computer-Host und gleichzeitig das Grundgerät, das die Leistung des gesamten Systems beeinflusst. Insbesondere im Hinblick auf die Funktionserweiterung müssen unterschiedliche Platinen verbaut werden, etwa Grafikkarten, professionelle Soundkarten, leistungsstarke Netzwerkkarten, RAID-Disk-Array-Karten und andere Geräte, die alle über PCI-E-Steckplätze erweitert werden. Diese Steckplätze auf dem Motherboard sind unterschiedlich lang und viele Menschen erkennen beim Einbau eines Computers nur den längsten Grafikkartensteckplatz. Was ist also der Unterschied zwischen ihnen?
PCI-E ist ein gängiger Hochgeschwindigkeits-Erweiterungsbus für aktuelle Motherboards. Es ist in x1, x2, x4, x8, x16, x32 und andere Spezifikationen unterteilt, und auch die entsprechenden Steckplatzlängen sind unterschiedlich. Wie im Bild unten gezeigt, ist der PCI-E-Steckplatz durch eine narrensichere Trennwand in zwei Abschnitte unterteilt. Der Abschnitt in der Nähe der Chassis-Schallwand bietet grundlegende Stromversorgung, Reset, Uhr, Geräteerkennung, SMBus und andere Funktionen. Gemäß der PCI-SIG-Spezifikation bieten sie physikalisch eine maximale Stromversorgungskapazität von 75 W. Daher ist die Länge dieses Teils aller PCI-E-Spezifikationssteckplätze gleich und es befinden sich im Inneren 22 Kontaktstifte.
Die Länge des anderen Abschnitts ist je nach Anzahl der Kanäle unterschiedlich. Generell gilt: Je größer die physikalische Länge des Steckplatzes, desto größer die Anzahl der internen Kontaktstifte, desto mehr Übertragungskanäle stehen zur Verfügung und desto höher ist die Gesamtbandbreite. In den Spezifikationen werden sie normalerweise um den Faktor 2 erhöht. Die folgende Abbildung zeigt mehrere gängige PCI-E-Steckplatzspezifikationen.
Der kürzeste ist PCI-E. Die Gesamtlänge des x1-Steckplatzes beträgt 25mm. Es gibt nur 14 interne Datenübertragungspins (außer 22 im Netzteilteil). Es kann nur einen Übertragungskanal bereitstellen und verfügt über eine begrenzte Übertragungsbandbreite. Es wird häufig in Peripheriegeräten mit niedriger Geschwindigkeit verwendet, einschließlich unabhängiger Soundkarten, Netzwerkkarten, drahtlosen Netzwerkkarten/Bluetooth und anderen Geräten.
Der mittellange PCI-E x4-Steckplatz hat eine Gesamtlänge von 39 mm. Es verfügt über 42 interne Datenübertragungspins und kann 4 Übertragungskanäle bereitstellen. Es kann die Anforderungen eines stabilen Betriebs von Hardware mit mittlerer bis hoher Geschwindigkeit erfüllen, z. B. Solid-State-Laufwerke mit NVMe-Protokoll, und kann auch an erweiterte Peripheriegeräte wie 10G-Netzwerkkarten und Disk-Array-Karten angepasst werden. Der PCI-E x4-Steckplatz verfügt außerdem über eine spezielle Steckplatzform, den M.2-Steckplatz, der speziell für den Einbau von Hochgeschwindigkeits-NVMe-Solid-State-Laufwerken verwendet wird.
Manche Leute fragen sich vielleicht, wo der PCI-E x2-Steckplatz ist? Tatsächlich stellen Motherboard-Hersteller grundsätzlich keine dedizierten physischen PCI-E x2-Steckplätze her, und einige Hersteller von Erweiterungsperipheriegeräten reduzieren normalerweise die PCI-E x4-Spezifikationen. Beispielsweise verfügen einige seltene OEM-Solid-State-Laufwerke (z. B. die Solid-State-Laufwerke der Spielekonsolen XBOX Series X/S) und microSD-Express-Speicherkarten über x2-Spezifikationen.
Als nächstes kommt der PCI-E x8-Steckplatz. Seine Länge beträgt 56 mm. Es verfügt über 76 interne Datenübertragungspins und kann 8 Übertragungskanäle bereitstellen. Die Übertragungsbandbreite ist viermal höher als bei PCI-E x4, kann aber grundsätzlich nur auf Server-Motherboards oder frühen Consumer-Motherboards gesehen werden. Die PCI-E x8-Steckplätze moderner Consumer-Motherboards sind häufig kleiner als der PCI-E x16-Steckplatz. Wir werden gleich darüber sprechen.
Dann gibt es noch den PCI-E x16-Steckplatz, den bekannten Grafikkartensteckplatz. Seine Länge beträgt 89 mm. Es verfügt über 142 interne Datenübertragungspins und kann 16 Übertragungskanäle bereitstellen. Es handelt sich auch um den sogenannten „Vollblut“-Slot. Es wird normalerweise mit unabhängigen Grafikkarten installiert.
Außerdem ist der PCI-E x8-Steckplatz des gerade erwähnten Consumer-Motherboards gegenüber dem PCI-E x16-Steckplatz verkleinert. Das Aussehen unterscheidet sich nicht vom PCI-E x16, aber wenn man genau hinschaut, wird man feststellen, dass im Inneren nur halb so viele Datenübertragungskontaktstifte vorhanden sind.
Darüber hinaus verfügt die PCI-E-Spezifikation auch über PCI-E x32-Steckplätze mit einer größeren Anzahl von Kanälen. Die Steckplatzlänge ist naturgemäß länger und daher grundsätzlich nur bei Servern zu sehen.
Lassen Sie uns abschließend über die Kompatibilität sprechen. PCI-E ist abwärtskompatibel. Beispielsweise können PCI-E x1-Geräte in PCI-E-Steckplätze beliebiger Spezifikation eingesteckt werden. Um es ganz klar auszudrücken: Solange sie eingesteckt werden können, können sie verwendet werden.
Insgesamt erfüllen verschiedene PCI-E-Steckplätze ihre eigenen Aufgaben. Der kurze Steckplatz dient der Erweiterung, der mittlere Steckplatz dient der Kapazitätserweiterung und Effizienz und der lange Steckplatz ist für die Kernhardware vorgesehen. Durch die richtige Planung und Installation kann die volle Hardwareleistung sichergestellt werden, und Anfänger können Missverständnisse über verschiedene Steckplätze leicht vermeiden.