《PC世界X檔案》是一檔關(guān)于我們與PC間的各種記憶的長(zhǎng)篇連載，在這檔連載當(dāng)中，ZOL顯卡頻道所有編輯將全體上陣，用以小見大的方式，以各具特色的不同視角帶您一起回憶PC歷史上那些最具特色的事件、標(biāo)志、節(jié)點(diǎn)甚至趣聞，并為您梳理它們背后的脈絡(luò)聯(lián)系及對(duì)整個(gè)PC業(yè)界的影響。我們所要做的，就是在各式各樣的時(shí)間片段當(dāng)中重溫我們所經(jīng)歷過(guò)的以及正在經(jīng)歷的那些記憶，回味那些令我們激動(dòng)、瘋狂或者陷入沉思的瞬間。
一轉(zhuǎn)眼，我們的《PC世界X檔案》已經(jīng)連載了8期了。在這完全不同的8期連載當(dāng)中，您找到屬于自己的回憶了么？我們相信每位熱愛PC的玩家對(duì)自己的DIY歷程都有著特殊的情感，其種的記憶總會(huì)伴隨著某些特殊的事物而存在。在今天的連載部分，我們將會(huì)把目光聚焦在某個(gè)可以刺激很多玩家記憶的PC部件上，這個(gè)部件就是主板上的接口。
那些曾經(jīng)“亮晶晶”的接口，你還記得它們么？
長(zhǎng)長(zhǎng)的一條凹槽，從正上方能夠看到兩排亮晶晶的引腳，對(duì)應(yīng)的板卡插在上頭就可以發(fā)揮性能并為我們實(shí)現(xiàn)功能或者帶來(lái)快樂，這就是大多數(shù)人對(duì)接口的印象，但這看似簡(jiǎn)單的印象背后卻又牽動(dòng)著許多關(guān)于PC的記憶——我們回顧經(jīng)典產(chǎn)品時(shí)會(huì)涉及到接口，追憶PC發(fā)展史時(shí)無(wú)法避過(guò)接口，甚至不同的接口會(huì)被冠以“時(shí)代”的稱謂，比如說(shuō)“PCI時(shí)代”說(shuō)“AGP時(shí)代”等等。
還記得那個(gè)時(shí)代的我們和接口，都是什么樣子的么？
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記憶中的黑長(zhǎng)直——ISA
對(duì)于大部分人而言，最先出現(xiàn)在關(guān)于PC記憶當(dāng)中的接口應(yīng)該要數(shù)ISA了。尺寸巨大的插槽，一般情況下都會(huì)采用的黑色配色，以及插槽內(nèi)兩排如銀星版閃亮的引腳，這些要素一起構(gòu)成了我們印象中最初的“黑長(zhǎng)直”。
作為最早的PC總線，ISA誕生于距今十分“遙遠(yuǎn)”的1981年，它作為IBM PC/XT電腦的系統(tǒng)總線首次出現(xiàn)，由于PC/XT在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都曾經(jīng)是PC領(lǐng)域的統(tǒng)治者，所以ISA最開始被稱為PC總線或者PC/XT總線。在隨后推出的基于16-bit Intel 80286處理器的PC/AT當(dāng)中，ISA也相應(yīng)地被擴(kuò)展到了16bit，并被稱呼為PC/AT 總線。為了開發(fā)與IBM PC兼容的外部設(shè)備，行業(yè)內(nèi)最終確立了以IBM PC總線規(guī)范為基礎(chǔ)的總線，也就是我們所熟悉的黑長(zhǎng)直——ISA（Industry Standard Architecture工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)）。
ISA接口曾經(jīng)是主板上的主力，直到PCI出現(xiàn)之后都是如此
ISA是8/16bit的系統(tǒng)總線，最大傳輸速率為8MB/S，這一數(shù)字在今天來(lái)看也許低的可憐，但在上世紀(jì)80年代卻完全稱得上充沛。ISA允許多個(gè)CPU共享系統(tǒng)資源，且具有良好的設(shè)備兼容性，這讓它成了當(dāng)時(shí)最流行的系統(tǒng)總線。ISA接口也就因此而成為了主板上的標(biāo)準(zhǔn)配置，無(wú)論聲卡、顯卡、解壓卡還是別的什么設(shè)備，當(dāng)時(shí)我們所要用到的幾乎所有外接板卡都需要ISA接口。正因?yàn)榇?，ISA接口成了最早一批接觸PC DIY的玩家們共有的記憶。
ISA接口設(shè)備
不過(guò)，ISA的弱點(diǎn)也是顯而易見的，作為最初的數(shù)據(jù)總線，ISA的傳輸速率很快便成了周邊設(shè)備性能提升的瓶頸，它還有CPU占用率高以及占用硬件中斷資源等其他問題，所以漸漸的也就無(wú)法再滿足高速發(fā)展的外圍設(shè)備的需求了。在PC‘98規(guī)范中，業(yè)界開始了對(duì)ISA總線的放棄以及對(duì)替代品的尋找。這位繼任者，便是幾乎陪伴了一代人的PCI。
23年的相伴——PCI
無(wú)論對(duì)于PC業(yè)界的歷史還是對(duì)一個(gè)人的人生而言，23年都是一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間跨度了，當(dāng)初為了應(yīng)對(duì)ISA帶寬不足而提出PCI總線及接口時(shí)，相信不會(huì)有人能想到這一接口能夠存在如此長(zhǎng)的時(shí)間，要知道現(xiàn)在很多PCI設(shè)備的用戶，在PCI接口誕生時(shí)甚至都還沒有出生……
PCI是由Intel在1991年推出的一種局部總線，以最初目的而言，它并不是作為ISA的終結(jié)者出現(xiàn)的。PCI在結(jié)構(gòu)上可以被視為CPU和原來(lái)的ISA之間插入的一級(jí)新總線，它擁有全新的操作方式，可以經(jīng)由橋接電路來(lái)協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)的傳送，新加入的管理器能夠提供信號(hào)緩沖，這讓PCI的外設(shè)支持?jǐn)?shù)量明顯提升，并能在高時(shí)鐘頻率下保持高性能（嗯，當(dāng)然，是那個(gè)時(shí)代的高時(shí)鐘頻率和高性能……），它為當(dāng)時(shí)的顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、MODEM甚至數(shù)據(jù)采集卡等等設(shè)備提供了連接接口。
經(jīng)典的PCI顯卡——Voodoo Rush
盡管最初目的并非取代，但超過(guò)ISA近十倍的帶寬、更低的系統(tǒng)占有率以及良好的兼容性表現(xiàn)無(wú)疑形成了巨大的誘惑力，讓PCI接口及總線迅速發(fā)展很快就取代了ISA的地位，時(shí)至今日，它仍舊是一種我們主板上常見的接口。
PCI總線及接口家族并沒有像ISA那樣僅僅發(fā)展了一代便戛然而止，隨著對(duì)更高性能的要求，更為高速的64bit PCI/PCI-X總線也被提出，其頻率規(guī)劃提升到66~133MHz。但這些總線及接口大多服務(wù)于更高級(jí)別的服務(wù)器產(chǎn)品線，我們所見的最廣泛的PCI接口仍舊是采用32 bit/33MHz的標(biāo)準(zhǔn)PCI接口。良好且異常廣泛的兼容性，理想的系統(tǒng)資源占有率以及低廉的成本讓PCI接口成了相當(dāng)長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期里主板上出現(xiàn)最多的接口，它甚至變成了衡量主板可擴(kuò)展性及實(shí)用性的標(biāo)志之一。
曾經(jīng)布滿整個(gè)主板的盛況
以133MB/S的帶寬而言，PCI接口及總線對(duì)聲卡、網(wǎng)卡、視頻卡等絕大多數(shù)輸入/輸出設(shè)備顯得綽綽有余了，這是PCI接口能夠在今天仍舊繼續(xù)存在的原因之一。即便隨著高速設(shè)備以及PCIE接口的普及，但對(duì)性能高速增長(zhǎng)的某些外部設(shè)備，比如顯卡來(lái)說(shuō)，PCI的帶寬就很快變得捉襟見肘了。
在這種需求的催生下，近乎于曇花一現(xiàn)的一代著名接口——AGP來(lái)了。
曇花一現(xiàn)——AGP
在眾多PC硬件當(dāng)中，發(fā)展最快且?guī)捫枨笞罡叩木鸵獢?shù)顯卡了，這種高速增長(zhǎng)從Voodoo發(fā)布第一款3D加速卡開始出現(xiàn)，時(shí)至今日仍舊存在。顯卡的運(yùn)算能力和操作能力日益強(qiáng)大，其性能幾乎一直都保持了超越摩爾定律的增幅，正是這種高速增長(zhǎng)直接催生了AGP接口的誕生。
在上個(gè)世紀(jì)九十年代末期，隨著Voodoo 2/Banshee，TNT以及G200等第二代3D顯卡的問世，PC用戶們忽然發(fā)現(xiàn)了一個(gè)令人震驚的事實(shí)——在數(shù)倍激增的多邊形以及材質(zhì)解析度的作用下，PCI總線看似富裕的133MB/S的帶寬，在新一代3D顯卡面前竟然已經(jīng)變得不夠用了。好在技術(shù)端的反應(yīng)一直都是快于市場(chǎng)端的，新一代3D顯卡的需求，早在其研發(fā)階段就已經(jīng)被業(yè)界所注意到了，與新一代3D顯卡一同到來(lái)的，還有新的AGP接口。
AGP一般位于主板“正中”
與PCI一樣，AGP同樣由Intel所提出。早在第一代3D加速卡剛剛普及的90年代中期，Intel就注意到了激增圖形需求所帶來(lái)的通訊帶寬即將超過(guò)PCI總線的承受能力，為了應(yīng)對(duì)這一矛盾，Intel在PCI V2.1的基礎(chǔ)上提出了全新的圖形設(shè)備專用接口——AGP規(guī)范，并在1997年的440LX芯片組當(dāng)中首次予以實(shí)現(xiàn)。
用通俗但并不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦斫猓珹GP可以被看做是運(yùn)行在66MHz+倍頻設(shè)計(jì)的PCI，兩者基于同樣的基礎(chǔ)，但AGP擁有自己獨(dú)特的特點(diǎn)——它也引入了包括AGP DME（Direct Memory Execution）以及AGP TA（Texture Acceleration），甚至是AGP FW（Fast Write，僅NVIDIA提供）在內(nèi)的一系列新技術(shù)，同時(shí)將PCI的帶寬從133MB/S提升到了266MB/S起跳，這很好的滿足了新一代圖形顯卡的需求。
為了遷就AGP接口，NVIDIA的6600GT使用了橋接結(jié)構(gòu)
隨著顯卡的高速發(fā)展，AGP也在不斷的提升著自己的能力，從最開始的1X到后來(lái)的2X、4X甚至8X，其帶寬也從266MB/S一路提升到了令PCI總線汗顏的2133MB/S，工作電壓也一步步下降到了0.8V之低。盡管如此，AGP保持了PCI外形不變且統(tǒng)一的光榮傳統(tǒng)，其獨(dú)特的單一棕色接口，在那個(gè)時(shí)代幾乎成了“圖形接口”的代名詞。
AGP時(shí)代是一個(gè)經(jīng)典顯卡層出不窮的時(shí)代
AGP接口的影響是深遠(yuǎn)的，它為顯卡的發(fā)展提供了通訊數(shù)據(jù)帶寬這一重要且最為基本的保障，促成了Super7平臺(tái)的誕生，并與3Dnow!指令集一起為AMD日后的崛起打下了基礎(chǔ)。太多太多的經(jīng)典顯卡和經(jīng)典游戲在這一時(shí)代誕生，它們所帶來(lái)的快樂是我們生命中最珍貴的記憶之一。
同樣的，波斯王子之類經(jīng)典游戲也同樣在AGP時(shí)代大放異彩
但是作為PCI的特殊拓展，AGP從誕生之日起就有許多無(wú)法回避的缺陷，它僅支持單一設(shè)備連接，無(wú)法實(shí)現(xiàn)多卡互聯(lián)擴(kuò)展，而且其與PCI日漸背離的巨大帶寬差異也成了很大的麻煩。所以與PCI長(zhǎng)達(dá)23年的服役經(jīng)歷形成了鮮明對(duì)比，AGP在發(fā)展至8x之后便停止了前進(jìn)，最終帶寬也定格在了2133MB/S，并最終被5年后（2002年形成規(guī)范）出現(xiàn)的PCI-Express接口所替代。
AGP最終同樣被更高數(shù)據(jù)帶寬需求的顯卡所“嫌棄”
盡管壽命不長(zhǎng)(相對(duì)而言)，但是AGP還是為PC圖形業(yè)界的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在它的陪伴下，太多經(jīng)典顯卡成了無(wú)數(shù)PC DIY玩家美好的回憶。只要是經(jīng)歷過(guò)那個(gè)時(shí)代的玩家，相信都不可能會(huì)忘記主板正中那條象征著卓越游戲性能的棕色接口。
時(shí)代的回響
在AGP/PCI之后，成本高昂的PCI-X并沒有成為接班人，我們的PC總線及接口來(lái)到了PCI-Express時(shí)代。PCIE以優(yōu)秀的高速點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸形式帶來(lái)了巨大的帶寬提升，其兼容性和擴(kuò)展靈活性也達(dá)到了前所未有的高度。在經(jīng)過(guò)了短暫的更替之后，PCIE接口便完全取代PCI/AGP并成為了大部分主板的唯一板卡擴(kuò)展接口。在經(jīng)歷了相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的各種混搭之后，PC的擴(kuò)展接口在PCIE時(shí)代首次迎來(lái)了“大一統(tǒng)”的格局。
與之相對(duì)應(yīng)的，我們的回憶也終止在了這長(zhǎng)短不一但本質(zhì)上完全相同的PCI-Express Xx接口上。視可擴(kuò)展性需求不同，現(xiàn)代主板的標(biāo)準(zhǔn)接口配置通常會(huì)包含若干個(gè)PCIE 1X短槽以及2個(gè)以上的PCIE8/16x長(zhǎng)槽，這些PCIE接口已經(jīng)取代了其他所有接口的功能，連接了包括顯卡，聲卡，擴(kuò)展卡甚至SSD硬盤在內(nèi)的幾乎所有PC擴(kuò)展硬件。除非芯片組提供支持，你甚至連PCI接口都很難再看到。
PCIE接口甚至支持固態(tài)硬盤
也許您已經(jīng)注意到了，我們剛剛回顧的接口的發(fā)展史，其實(shí)就是PC內(nèi)部數(shù)據(jù)總線變遷的歷史。從最開始的ISA總線起算，PC數(shù)據(jù)總線經(jīng)歷了從并行到串行，再到最后串并行的交替。伴隨著接口的不斷演變，我們所使用的數(shù)據(jù)帶寬也從最開始的幾M每秒逐漸提升到了數(shù)G每秒，甚至發(fā)展到了今天的32GB/S（PCI-Express 3.0 16x）。正是總線的不斷進(jìn)步，讓有了我們獲得了更快速的顯卡甚至更高速硬盤的機(jī)會(huì)。
這樣混搭的局面在今天反倒讓人覺得懷念了
發(fā)展和更迭是任何事物都要面對(duì)的歷程，總線和接口也不例外。即便PCI-Express滿足了絕大多數(shù)人多余總線和接口的需求，它最終的結(jié)局仍將肯定會(huì)是成為我們記憶中的一部分，就像“黑長(zhǎng)直”、PCI以及AGP一樣。我們關(guān)于PC的記憶以及種種快樂，正是這不斷的變化連接在一起所造就的——且不說(shuō)性能變化與否，如果ISA從誕生之日起一直服役到今天，即便不覺得它是個(gè)又黑又丑的不死老妖婆，你還會(huì)覺得它是現(xiàn)在這種“黑長(zhǎng)直”的美好回憶么？
為了曾經(jīng)的美好，就讓我們記住這些已經(jīng)被塵封在記憶中的接口吧。
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