Emolevy on tietokoneen selkäranka, joka yhdistää kaiken. Vaikka se sisältää monia komponentteja, ne ovat vakioita ja löytyvät käytännössä kaikista tietokoneista. Tarkempia komponentteja, varsinkin kalliita ja/tai korkean lämpötehon omaavia komponentteja ei tyypillisesti sisällytetä suoraan emolevyyn. Sen sijaan näitä komponentteja varten on sarja pistorasioita.
Tällä suunnittelulla on itse asiassa useita etuja. Suurin etu on loppukäyttäjän valinta. Oletetaan, että emolevyn RAM, prosessori ja grafiikkasuoritin ovat kaikki suoraan emolevyllä. Siinä tapauksessa jokaiselta valmistajalta pitäisi olla useita emolevyjä.
Kun nämä komponentit ovat erillisiä, käyttäjät voivat valita ja yhdistellä komponentteja, joita he haluavat tai joihin heillä on varaa. Se mahdollistaa myös tulevat päivitykset, koska osat voidaan helposti vaihtaa. Yleiset emolevyt, joihin voidaan lisätä useita osia, auttavat myös vähentämään emolevyjen monimutkaisuutta, mikä pitää kustannukset alhaisina ja varastot korkealla.
Toinen liittimien etu on, että voidaan käyttää tytärlevyjä, jotka tarttuvat syvemmälle puhtaaseen ilmaan. Tämä auttaa pitämään jotkin komponentit, kuten RAM-muistin ja GPU: t, viileinä. Vaikka jäähdyttimet voisivat työntyä ulos suoraan emolevystä, niillä ei olisi yhtä selkeää ilmavirtaa, jäähdytystehokkuuden heikkeneminen ja nykyaikaisten komponenttien ongelmana virrankulutuksena lisääntyy.
Teknisesti kaikkia emolevyn pistorasioita ei pidetä laajennuspaikkoina. Nämä ovat yleensä yksittäisiä tarkoituksia, kuten CPU-kanta, RAM-kanta ja M.2-paikka. Yleiskäyttöisiä paikkoja kuitenkin kutsutaan yleensä laajennuspaikoiksi.
Laajennuskolikkopelit – Menneisyys
Historiallisesti on ollut laaja valikoima fyysisiä laajennuspaikkoja ja niiden kommunikointiin käyttämiä siirtoväyliä. Nykyaikaisissa tietokoneissa kuitenkin yksi liitin ja väylä, PCIe, on voittanut ja sitä käytetään olennaisesti yksinomaan.
AGP eli Accelerated Graphics Port oli näytönohjainkorttien laajennuspaikka 90-luvun lopulla ja 00-luvun alussa. Se tarjosi suoran yhteyden järjestelmän RAM-muistiin, mikä mahdollisti tekstuurien tallentamisen sinne VRAMin sijaan. Se on nyt lakkautettu, eikä sitä ole nykyaikaisilla emolevyillä. VESA-liitin oli toinen näytönohjainten laajennusportti. Tämä oli kuitenkin vahvasti sidottu Intel 486 -suorittimeen ja korvattu, kun Pentium-prosessorit julkaistiin.
AMR oli laajennuspaikka ääni- ja/tai modeemikorteille. Audio Modem Riser suunniteltiin vuonna 1998 tukemaan yhtä tai molempia toimintoja. Se ei kuitenkaan koskaan nähnyt paljon adoptiota. Vuonna 2000 AMR-standardi muutettiin Communications and Network Riseriksi eli CNR: ksi. Se tarjosi äänen, modeemin, USB- ja LAN-yhteyden. Advanced Communications Riser eli ACR oli kilpaileva standardi, joka säilytti taaksepäin yhteensopivuuden AMR: n kanssa. Mikään näistä teknologioista ei ole enää käytössä, koska kaikki toiminnot on nyt integroitu emolevyyn.
ISA eli Industry Standard Architecture oli alkuperäinen IBM PC: n laajennuspaikka vuonna 1984. Nimi on kuitenkin itse asiassa retronyymi. Vuonna 1987 IBM yritti korvata sen patentoidulla Micro Channel Architecturella tai MCA: lla. Muut tietokonevalmistajat vastasivat yrittämällä standardoida Extended Industry Standard -arkkitehtuuria. Kumpikaan ei kuitenkaan tarttunut. Molemmat korvattiin lopulta PCI: llä, vaikka ISA eli pitkään PCI: n rinnalla, ja lopulta se poistettiin kaikista paitsi vanhoista laitteista.
Laajennuspaikat – nykyhetki
PCI tai Peripheral Component Interconnect oli vuonna 1992 määritelty laajennuspaikka. Se oli yleiskäyttöinen ja suhteellisen nopea siihen aikaan. Se tuki myös plug and play -toimintoa, mikä tarkoittaa, että käyttäjän ei tarvinnut säätää asetuksia tai edes kytkimiä, jotta liitetyt laitteet toimivat. Palvelinmarkkinoilla PCI-X, jossa X tarkoittaa "eXtended", standardisoitiin vuonna 1998 tarjoamaan nopeampia yhteyksiä. Tästä ei kuitenkaan ollut paljon hyötyä kuluttajamarkkinoilla.
PCI ja PCI-X korvattiin vuonna 2002, kun PCIe, joka tunnetaan myös nimellä PCI Express, julkaistiin. PCIe tarjosi nopean täydellisen duplex-lähetyksen konfiguroitavalla kaistamäärällä halutun kokonaiskaistanleveyden mukaan. PCIe: stä tuli nopeasti hallitseva laajennuspaikka. Lopulta se syrjäytti kaikki muut laajennuspaikkastandardit emolevyiltä, kun niiden palvelemat komponentit joko integroitiin emolevyyn tai tuotteet alkoivat tarjota PCIe-versioita.
Nykyään käytännössä kaikki emolevyt käyttävät yksinomaan PCIe-laajennuspaikkoja. Jotkut laitteet, jotka on suunnattu markkinoille, jotka ovat voimakkaasti riippuvaisia vanhoista laitteistoista, julkaisevat kuitenkin edelleen emolevyjä, jotka tukevat vanhentuneita laajennuspaikkoja.
PCIe on nähnyt useita päivityksiä, ja PCIe Gen 5 on juuri alkanut päästä markkinoille. Jokainen PCIe-sukupolvi on kaksinkertaistanut edellisen sukupolven kaistanleveyden, mikä mahdollistaa PCIe-väylän siirtämisen erittäin nopeasti. Tämä tekee siitä ihanteellisen nykyaikaisten näytönohjainkorttien liittämiseen, jotka tarvitsevat paljon kaistanleveyttä. PCIe-väylää ja joissakin tapauksissa PCIe-laajennuspaikkoja käytetään myös nopeille SSD-levyille. Nykyaikaisessa standardinmukaisessa ATX-emolevyssä on neljä 16x PCIe-paikkaa. Pienempiä voi kuitenkin olla myös useita. kaikki fyysiset 16x PCIe -paikat eivät ole yhdistetty 166 loogiseen PCIe-kaistaan.
Johtopäätös
Laajennuspaikat ovat emolevyn liittimiä, joihin voidaan lisätä tytärlevy, joka tunnetaan laajennuskorttina. Nämä laajennuskortit tarjoavat tyypillisesti laitteiston tiettyä toimintoa varten, vaikka jotkut voivat olla monitoimisia. Laajennuspaikka itsessään mahdollistaa yleensä useita kortteja ja näiden korttien toimintoja. Nykyaikaisissa emolevyissä laajennuspaikat ovat yksinomaan PCIe-paikkoja ja käyttävät PCIe-väylää.
Muut laajennuspaikat ja väylät on korvattu, ja ne ovat nyt vanhoja tai niitä ei tueta kokonaan. Laajennuspaikkojen pääasiallinen käyttö nykyaikaisissa tietokoneissa on erilliset näytönohjaimet. Joissakin tietokoneissa voi kuitenkin olla verkkokortteja, RAID-kortteja, PCIe SSD -levyjä, sieppauskortteja, äänikortteja tai muita tarkempia ja vähemmän yleisiä laitteita.