介面卡的機構規格PCI Express

2022/09/13閱讀時間約 5 分鐘

PCI 卡 (PCI card) 已經是 out-of-date過期的產品了。雖然3C機構設計爸做了 physical dimensions的比較表，但是請各位工程師 "不必" 花時間去研究 PCI 卡的規格，請把時間花在市面上的公規 PCIe (PCI Express)，這也是3C機構設計爸在這一篇文章的主要分享內容。在溝通中，PCI Express 的幾種寫法都是可以被理解的，例如 PCIe、PCI-E、PCI-Express、PCI Express，金手指種類不同時，則在後面加入描述，例如 PCIe (x1)、PCIe (x4)、PCIe(x8)、PCIe (x16)。

PCIe 卡是業界的公規，規格也已經發行多年了，google search 應該可以找到PCI Express 的spec sheet 檔案，但是如何在公規的規範之下整理成機構設計工程師的標準配備，把時間節省下來花在真正的設計工作上，才是有效率的做法。就PCIe 的規範標準來說，以下是3C機構設計爸整理的重點。主要分三部份工程師必須特別注意，一是PCIe connector 在主機板上的位置。二是PCIe卡金手指處的種類。三是PCIe卡外型的種類。

PCIe connector 規格以及在主機板上的位置:

在電腦專賣店或商場，或是網路上經常看到x1、x4、x8、x16 (溝通的口述是 by one、by four、by eight、by sixteen)，數字越大代表 pin 數越多，有就是說pin數越多對EE 電子設計工程師的線路設計就可以走更多銅線線路。
不管是x1、x4、x8、x16的 PCIe connector，在ATX、uATX、ITX或 mini-ITX....等等Intel公規的主機板上，PCIe connector 的位置都被規範了，也就是說，PCIe connector在主機板上的位置，都是以主機板上的 (0,0) 點的基準位置為起點，PCIe connector 就按照PCIe 規格書上的位置擺放，位置尺寸必須一個數字都不差，必須和規格中的尺寸數字完全一樣，遵守規範，沒有妥協的餘地，要不然設計就會"違規"，責任也將會是我方。
PCIe connector 所依附的限高區必須同時放在主機板的設計上，避免主機板的零件干涉 PCIe 卡或卡上的零件。而請 PCIe connector的所有尺寸也都定義在 spec sheet 中供業界遵行。
PCIe connector 大致有以下幾款，open-end (槽型在後面有開通的)、integrated type (扣勾和connector是一體的)。

2. PCIe卡金手指處的種類:

基本上金手指的種類和 connector 的種類一樣，有x1、x4、x8、x16，金手指的大小、位置尺寸也必須一個數字都不差，必須和規格中的尺寸數字完全一樣，遵守規範，沒有妥協的餘地，要不然設計就會"違規"，責任也將會是我方。

3. PCIe卡外型的種類:

在高度方向的區別有 Standard card 和 Low-profile card、以及客製高度 (proprietary)，不過客製高度的卡非常少。
在長度方向的區別有長卡、半長卡以及客製長度 (proprietary)。
在寬度(厚度)方向的區別有單槽厚度、雙槽厚度的卡。市面上很多顯示卡 (graphic card) 必須有風扇散熱，所以厚度比較厚，佔用了 2 個 I/O 插槽，這類的卡就叫是雙槽厚度的卡。

在設計上還必須特別注意的是，PCIe 卡的重量都算滿重的，必要時必須有追加強度的結構: