声卡入门·2009版 总线篇
夏昆冈 于 2010.03.06 16:09:01 | 源自:www.soomal.com | 版权:原创 | 平均/总评分:09.33/56

和显卡一样,声卡也伴随着系统总线的升级而升级,纵观声卡发展的全过程,先后出现了ISA、PCI、USB、IEEE1394、PCI-E的各类声卡。什么是总线呢?你可以理解为一种数据交换路径或者通道。不同的总线会存在性能上的差异,例如数据传输速度,如果把ISA比作公路,那么PCI就是高速公路,PCI传输数据的速度远远大于ISA。

ISA

  • ISA是Industry Standard Architecture的简称,中文含义为工业标准架构体系。于1981年诞生,最初为8bit的总线,1984年升级为16bit。ISA的数据带宽十分有限,最大数据数据带宽为16MB/s。另外,ISA设备也存在设置麻烦的问题,大量设备需要手工来设置中断、I/O地址等参数,让菜鸟一头雾水。

    ISA时代,见证了声卡的诞生于初期发展,由简单的发声,发展为具有CD音质,并且能输入、录入并具备硬件波表合成能力的设备。回头看这些古董级的声卡,你会发现这些声卡都特别长,因为ISA插槽本身就比较长,而且当年的芯片集成度较差,要具备较为完善的功能,需要用到很多芯片,因此ISA声卡看上去显得非常复杂。

    PCI

  • 制造商=OLYMPUS;型号=E-300;焦距=45毫米;日期=0000.00.00 00:00:00;光圈=F20.0;测光模式=中央平均;感光度=ISO100;曝光补偿=0.0EV;曝光时间=1/160秒;曝光程序=手动模式
  • 1992年,intel发布PCI 1.0标准,1993年4月,PCI-SIG 发表了 PCI 2.0 标准。之后PCI总线开始替代老旧的ISA以及ISA的扩展版本。PCI全称Personal Computer Interface,中文意思为个人电脑界面,它又称作Peripheral Component Interconnect,即外围设备互连。它就是用于解决CPU到板块之间的通信带宽问题,它的带宽高达133MB/s。

    高带宽的优势首先吸引了显示芯片厂商的青睐,显卡率先采用PCI总线,1994年,intel发布奔腾Pentium处理器以后,电脑的发展进入到一个里程碑似的阶段,随着Windows95的发布,多媒体应用空前增长,ISA总线的带宽明显不够用,PCI设备大量登场。1995年前后,PCI声卡逐渐出现。随着游戏对音频处理能力的需求日益增长,极大的刺激了声卡的发展。PCI时代,是声卡的黄金时代。时至今日,PCI仍旧是声卡最重要的总线。

    USB

  • USB 全称 Universal Serial Bus,即通用串行总线的意思。它由Microsoft和intel发布,这套总线的最大特点就是支持热插拔,它可以在电脑工作的时候进行设备更换,它理论上可以连接最多128个设备,USB总线标准历经3次主要升级,1.1为12Mbps,2.0为480Mbps,3.0则在2.0的标准上,再提高到4.8Gbps。

    USB总线具有极强的灵活性,因此获得了各类设备制造商高度跟进。声卡芯片厂商也对此青睐有加,大量的USB声卡芯片被运用到耳机、音箱等设备当中,但独立声卡厂商对此并不是特别热衷,因为USB数据传输中可能产生大量随机的误码,影响音质,形成了一道技术障碍。随着时间的推移,这些技术困难已被克服,高品质的USB声卡也相继上市。随着笔记本电脑日益成为主流以及台式机小型化的趋势,会有越来越多的声卡采用USB总线。

    IEEE1394

  • IEEE1394是Apple所主导的一种总线标准,Apple称其为FireWire火线,而Sony称之为i.Link。这套总线系统与USB很相似,但比USB问世更早。其最大带宽能达到800Mbps,最新的标准将支持到3.2Gbps。IEEE1394集成了SCSI指令体系,数据传输的稳定性非常出色,而且实际传输速度,也优于USB2.0,这也让很多需要高速传输的设备青睐IEEE1394。在声卡设计方面,IEEE1394也具有误码低等特点,能更容易设计出高品质声卡。

    但IEEE1394的接口授权许可收费太高,相比USB2.0就失去了成本优势,随着USB2.0的技术的完善,IEEE1394逐渐失去吸引力,使用IEEE1394总线的声卡至今并不算多。

    PCI-E

  • PCI总线的增强版本,全称是PCI Express,它在软件层具有非常好的兼容性,通讯的控制代码完全与PCI的一致,因此设备升级到PCI-E时,只需修改物理层。

    PCI-E分X1、X4、X8、X16几种,金手指引脚数量分别为36、64、98、164pin,通讯带宽着分别为250MB/s、1GB/s、2GB/s、4GB/s。对声卡来说,其实PCI-E的带宽太大了,PCI足够用,但还是出现了PCI-E声卡,其中主要的原因,并不是先用上PCI-E的新特性,而是在物理上兼容PCI-E,方便在新型的主板上安装。只要PCI还不退出历史舞台,PCI-E总线的声卡,就不大可能成为主流。

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    210.021.043.***
    210.021.043.***
    发表于2013.12.04 08:24:19
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    发表于2010.03.09 09:17:40
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    发表于2010.03.08 09:16:12
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    发表于2010.03.07 11:07:27
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    RME工程师做过这方面测试,虽然RME的言论立场可能存在功利背景,但后来的USB音频技术进步也证明了,USB声卡需要克服几个技术障碍

    http://www.rme-audio.de/english/techinfo/lola_usbkills.htm

    音频流输出讲究实时性,它不容等待,校验纠错机制对音频流并不是很好用,多级缓冲是有必要的
    发表于2010.03.07 11:07:03
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    115.193.***.***
    115.193.***.***
    因为USB数据传输中可能产生大量随机的误码


    这句话的说法有出处么?
    按我的认知,短距离的数字信号的误码率是很低的,而且还有校验纠错机制.
    发表于2010.03.07 10:59:50
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    还是USB的通用性最高。不过发现文中的一个错误,USB1.0支持的传输速度是1.5Mbps,USB1.1(USB2.0全速)才是12Mbps,USB2.0高速是480Mbps。
    发表于2010.03.07 02:20:38
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    发表于2010.03.06 20:42:17
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    发表于2010.03.06 19:45:55
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    bps≠Bps。bps是bits per second 位/秒,每秒传送位数;Bps是Bytes per second 字节/秒。
    所以PCI传输速度应该是33.3Mhz*(32bit/8)=133.3MBps
    发表于2010.03.06 19:41:17
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    很爽。
    发表于2010.03.06 16:22:34
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