更新於 2024/10/17閱讀時間約 6 分鐘

介面卡的機構規格PCI Express

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    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。
    1. 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:
    1. connector 後方追加卡勾,卡勾可以是另外一個零件,卡勾也可以是跟connector 是一體的形式。
    2. 在機箱設計上,必須將 PCIe 卡的上方限制住,避免測試及運輸路徑中PCIe卡彈跳出來。
    3C機構設計爸已經把PCIe卡所有種類的規格已整合在一個ProE 3D圖檔,以及所有的公規檔案,需要的學員可以跟3C機構設計爸聯繫,當然,酌收工本費是需要的。
    PCI Express 的公規規格書可以google search 找到相關資料,如果學員找不到,也可以跟3C機構設計爸免費索取。
    PCIe 卡也有M.2 的 type,3C機構設計爸會在公規的M.2 Specification 章節再為大家介紹。
    參考文獻: 網路圖片、文字及企業圖片 參考文獻: PCI-Express Specifications documents、Intel documents 報名線上一對一線上課程 或 私訊報名 https://calendly.com/tomdaddydesign/course-link Facebook: https://www.facebook.com/tomdaddydesign IG: https://instagram.com/tomdaddydesign/ Threads https://www.threads.net/@tomdaddydesign
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