Шины расширения представлены различными разъемами (слотами) на материнской плате, к которым подключаются внутренние устройства, а также портами, к которым подключаются внешние устройства.
Универсальность шин расширения сыграла не последнюю роль в росте популярности компьютеров.
PCI
Интерфейс широко применялся в бытовых компьютерах в период 1995–2005 годов.
До сих пор многие материнские платы предусматривают слоты PCI для старых карт расширения, не требовательных к скорости передачи данных, таких как звуковая карта, сетевая карта, TV-тюнер и прочих.
Шина PCI – основная шина периферийного ввода-вывода, используемая в современных PC. Она существует в двух разновидностях: более старая шина PCI и новая, более скоростная шина PCI Express (PCIe).
PCI Express
Это модифицированная версия стандарта PCI. Особенность этой шины в том, что вместо параллельного подключения всех устройств к шине используется подключение точка-точка, между двумя устройствами. Таких подключений может быть до 16. Это дает максимальную скорость передачи данных. Также этот стандарт поддерживает горячую замену устройств во время работы компьютера.
Разные версии PCI Express совместимы между собой.
В зависимости спецификаций центрального процессора и чипсета, на плате могу располагаться одновременно слоты PCIe разных поколений.
Наличие этой шины у компьютера стало уже стандартом.
IDE (ATA)
Параллельный интерфейс подключения накопителей (гибких дисков, жёстких дисков и оптических дисководов) к компьютеру.
В 1990-е годы был стандартом на платформе IBM PC; в настоящее время вытеснен своим последователем – SATA – и с его появлением получил название PATA (Parallel ATA).
SATA
Последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации.
SATA использует 7-контактный разъём вместо 40-контактного разъёма у PATA.
SATA-кабель имеет меньшую площадь, за счёт чего уменьшается сопротивление воздуху, обдувающему комплектующие компьютера, упрощается разводка проводов внутри системного блока.
PS/2
Компьютерный порт, применяемый для подключения клавиатуры и мыши.
В настоящее время подавляющее большинство изготавливаемых компьютерных мышей и клавиатур имеют разъём USB, некоторые современные материнские платы (особенно миниатюрных форм-факторов) не имеют разъёма PS/2 или имеют только один разъём.
Интерфейс PS/2 может использоваться не только для клавиатур и мышей, но и для других устройств, например, сканеров штрихкодов, позиционеров.
В офисных условиях иногда предпочитают использовать клавиатуры и мыши PS/2, а не USB по соображениям безопасности: это позволяет полностью отключить порты USB и сделать невозможным подключение флешек и других потенциально опасных устройств.
USB
USB — чрезвычайно популярная шина ввода-вывода для периферийных устройств с невысоким быстродействием (клавиатур, мышей, фотоаппаратов, сканеров, цифровых телефонов и т. д.). Стал основным интерфейсом подключения периферии к бытовой цифровой технике.
Один порт USB (Universal Serial Bus) позволяет подключить до 127 периферийных устройств. Также поддерживается горячее удаление и вставка оборудования.
С 2019 года изменилось официальное название USB-портов. Ранее известные USB 3.0 и USB 3.1 больше не используются. На смену им приходит USB 3.2, разделенный по поколениям (Gen 1 и Gen 2) и разъемам (Type A и Type C). Чтобы не запутаться в старых названиях, стоит ориентироваться на скорость передачи данных:
- 5 Гбит / с – USB 3.0 или USB 3.1 Gen1 (сейчас USB 3.2 Gen1);
- 10 Гбит / с – USB 3.1 или USB 3.1 Gen2 (теперь USB 3.2 Gen2);
- 20 Гбит / с – USB 3.2 Gen 2×2.
USB также делится по форме разъема.
USB C симметричен и позволяет подключать штекер с любой стороны. Но главными преимуществами разъемов Type C являются возможность передачи данных, до 100 Вт мощности и видео- и аудиосигналов с соответствующими переходниками. Другими словами, это идеальный универсальный разъем нового поколения.
Наличие разъема USB Type C не гарантирует поддержку последней и самой быстрой версии интерфейса, а также поддержку перечисленных функций, которые реализуются через дополнительные протоколы (Thunderbolt, DisplayPort, Power Delivery).
Базовый протокол USB4 повышает максимальную скорость до 40 Гбит/с (при использовании совместимых кабелей Type-C), сохраняя обратную совместимость с USB 3.2, USB 2.0 и, опционально, Thunderbolt 3.
Thunderbolt
Интерфейс Thunderbolt был разработан компанией Intel в сотрудничестве с Apple.
Thunderbolt – перспективный интерфейс со скоростью передачи данных до 10 Гбит/с для подключения периферийных устройств к компьютеру. Позиционируется как замена существующих проводных интерфейсов, таких как USB, SCSI, SATA и FireWire.
Thunderbolt 1 и 2 используют тот же разъем, что и Mini DisplayPort (MDP), тогда как для Thunderbolt 3 используется USB-C.
RJ45
Registered Jack (RJ) – это стандартизированный физический сетевой интерфейс необходимый для подключения телекоммуникационного или информационного оборудования.
Звуковые разъемы
На материнской плате находятся три или шесть входов для подключения нескольких колонок и микрофона. На платах бюджетного сегмента количество аудио разъемов обычно не превышает трех, но при этом, весь необходимый функционал присутствует, а это:
- красный– для микрофона;
- зеленый– для колонок;
голубой – для подключения внешних источников (телевизор, плеер, радио).
© Сариева Надежда Анатольевна, ЭОР «Физические основы вычислительной техники»
Учреждение образования «Гомельский государственный профессиональный аграрно-технический лицей», 2022