如果小夥伴們想升級顯卡或SSD時,需要了解自己的電腦上支持顯卡和SSD的主機板介面,這樣才能幫助你選擇適合的並且能夠發揮最大效能的硬體。
SSD和顯卡常用的介面是SATA和PCI Express。SATA被認為是過時的技術,但在升級硬碟時,特別是在許多舊膝上型電腦中仍然還很普遍。相反PCIe介面非常強大,不僅取代了SATA,而且還有不同版本。
SATA:長期以來的標準硬碟介面
SATA(Serial Advanced Technology Attachment序列高級技術附件)介面長期以來一直是大容量儲存和可移動儲存驅動器(如CD和DVD)的標準連線。
現在SSD使用SATA的情況越來越少,逐漸被PCI Express所取代,HDD仍然主要使用SATA介面。
目前版本是 SATA 6G,也稱為SATA-III或SATA-600,理論傳輸速率為600MB/s ,也因此得名SATA-600。
使用SATA SSD可以實作超過500MB/s的順序寫入和約550MB/s的讀取速度。SATA 6G向下相容,但SATA-I和SATA-II現在已經很少使用。
eSATA:用於外部硬碟的SATA介面
eSATA(external SATA)將內部介面引出以連線外部硬碟,eSATA的傳輸速率與SATA相同。eSATA無法傳輸電源,通常需要透過單獨的電源介面卡供電。
出於這個原因,通常將eSATA與USB結合在一個連線中,連線的eSATA裝置透過USB部份獲得電源,數據透過eSATA部份傳輸。
eSATA在膝上型電腦上已經很少見了,已經被USB取而代之。只是偶爾用於網路儲存裝置(NAS)連線外部硬碟機。
SATAe:未能廣泛使用的SATA 6G升級版
SATAe,或稱為SATA Express ,原本被視為SATA 6G的升級版本,但未能得到廣泛套用。
該概念是使用PCI Express而不是SATA來進行SSD的物理傳輸。透過將兩個SATA埠捆綁並透過PCI Express傳輸,原先的SATA 6G速度將翻倍,就建立了一個PCIe x2的連線,在PCIe 2.0下,相當於1,000MB/s,而在PCIe 3.0下則為2,000MB/s。
為了保持SATAe的向下相容性,介面具有三部份設計。可以連線兩個SATA硬碟,傳輸速度將降為SATA速度。除了兩個SATA插座外,連結器還具有用於PCIe時鐘訊號和電源供應的區域。
然而,相應的快閃記憶體驅動器從未得到普及,其主要原因是兩個PCIe通道的限制。相比之下,M.2 SSD驅動器利用了最多四個PCIe通道。在PCIe 3.0下,它們可以達到接近4,000MB/s的速度。
PCIe:許多電腦元件的通用介面
PCIe( Peripheral Component Interconnect Express外圍元件互聯快速通道 )直接將元件連線到處理器或I/O集線器。
PCIe使用稱為通道的結構,可以透過捆綁增加數據傳輸速率,PCIe版本號越高,每個通道的傳輸速度越高。
所需的通道數取決於各個元件,由字母「x」後面的數位表示,該數位還表示主機板上不同插槽的大小,例如x1、x4、x8或x16。x1插槽非常短,而x16插槽相對較長。
PCIe傳輸速度 :這是PCIe版本和通道數量的組合。例如,在PCIe 3.0下,每個通道的速率為8GT/s(每秒十億次傳輸),相當於每個通道970MB/s的頻寬,在PCIe 3.0 x4下,理論上可以達到3.9GB/s的速度。
實際可用的數據傳輸速率會低一些,原因是除了純數據傳輸外,傳輸協定還消耗了頻寬。
PEG插槽-用於顯卡的額外插槽
PEG(PCI Express for Graphics) 是主機板上專門用於顯卡的插槽,配備了最多16個PCIe通道,並可提供最大75瓦的功率。相比之下,其他PCIe插槽的功率限制為最多25瓦,甚至只有10瓦。
由於單獨透過插槽供電通常不足以為顯卡提供電源,可以透過額外連線到電源來增加對GPU的供電。一個6針連結器提供額外的75瓦,而一個6到8針的電纜提供最多額外150瓦。
對於面向遊戲玩家的高效能顯卡,可能還需要多個8針電纜以滿足功率需求。比如:自Geforce RTX 3000系列以來,Nvidia選擇了一個最高600瓦額外功率的12針電源連結器。
PCIe插槽和通道分配
PCI Express非常靈活,每一代都向下相容。因此,你也可以在PCIe 3.0主機板上使用PCIe 4.0顯卡,然而數據傳輸效能會降低。
你甚至可以靈活使用插槽,比如一個x1卡也可以在x4插槽中工作。但必須考慮主機板架構,因為並不是每個插槽都會自動連線滿通道。
例如,如果有兩個PEG插槽,其中一個被顯卡占用,需要16個通道,這意味著第二個插槽沒有通道可用。
如果把顯卡插入到第二個插槽,八個通道也可以自動切換到第二個插槽。連線方式很多,要仔細研究主機板手冊。
透過M.2插槽使用PCIe的緊湊型固態硬碟(SSD)
M.2是從Next Generation Form Factor(NGFF)中發展出來的介面規範。這種緊湊的插槽允許透過PCIe連線最多四個通道的小型模組。
由於它輕松突破了SATA在傳輸速度方面的限制,M.2在內部固態硬碟(例如特別薄的膝上型電腦)中廣泛使用。
插槽決定了M.2固態硬碟的尺寸。 在大多數主機板上,你可以看到標識為2280的M.2插槽,表示寬22公釐,長80公釐。這個規格很重要,它不僅確定適當卡片的尺寸,還確定了固定螺釘的位置。其他尺寸包括2230、2242或22110,它們只在長度上有所不同。
M.2插槽的固態硬碟利用了NVMe傳輸協定,因此也被稱為NVMe固態硬碟。
M.2固態硬碟的特殊功能 :M.2插槽不僅適用於具有PCIe控制器的固態硬碟,插槽組合也可用於SATA固態硬碟。一旦M.2插槽被SATA固態硬碟使用,它就從PCIe切換到SATA。
即使在較舊的膝上型電腦主機板或用於外部固態硬碟的機箱中,仍然可以找到純SATA的M.2插槽。
可以透過模組連線處的切割口(稱為key)來辨識所使用的M.2固態硬碟,確保只有相容的卡片可以插入插槽。使用PCIe(x2和x4)的M.2固態硬碟可以透過切割口Key M來辨識,具有右側和左側兩個切割口(Key B+M)通常僅支持PCIe x2或SATA。