带宽的两种概念

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理解宽带速度和带宽的区别

理解宽带速度和带宽的区别

理解宽带速度和带宽的区别在现代信息化的社会中,宽带已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

然而,对于普通用户来说,理解宽带速度和带宽的区别并不容易。

本文将深入探讨宽带速度和带宽的概念、联系以及区别,并通过生活中的例子加以说明,以帮助读者更好地理解。

一、宽带速度的概念和作用宽带速度是指在互联网上传输数据的速度,通常用单位“兆比特/秒(Mbps)”来表示。

它决定了用户在网络上浏览网页、观看视频、下载文件等活动的流畅程度。

宽带速度的高低直接影响着用户使用互联网时的体验。

例如,在拥有高宽带速度的情况下,网页可以快速加载,观看视频不会出现卡顿现象,下载文件的速度也会更快。

相反,如果宽带速度较低,用户可能需要花费更长的时间等待网页加载完毕,视频的播放可能会频繁缓冲,下载速度也会变慢。

二、带宽的概念和作用带宽是指网络连接中的传输能力,通常用单位“兆比特/秒(Mbps)”来表示。

它是指在一个网络连接上能够同时传输的数据量。

带宽的大小决定了在同一时间内能够传输的数据量大小。

带宽的高低影响着网络连接的稳定性和可靠性。

如果一个网络连接的带宽较低,即带宽瓶颈较小,那么在多个用户同时使用网络时,网络速度会降低,导致用户的使用体验下降。

相反,如果带宽较高,网络可以容纳更多的数据传输,用户的使用体验就会更好。

三、宽带速度和带宽的关系及区别宽带速度和带宽是两个不同的概念,但它们之间存在着密切的关系。

宽带速度是通过带宽来实现的。

换句话说,宽带速度是带宽的一种体现。

以一个生活中的例子来说明这种关系。

假设你要将一桶水从A地运输到B地,其中桶子的大小代表带宽,水的流动速度代表宽带速度。

如果你使用的是一个小桶子(带宽较小),那么在同样的时间内,你只能运输少量的水,流动的速度就会很慢(宽带速度较低)。

相反,如果你使用的是一个大桶子(带宽较大),同样的时间内可以运输更多的水,流动的速度就会更快(宽带速度较高)。

综上所述,宽带速度和带宽是两个相关但不同的概念。

带宽和速率单位

带宽和速率单位

带宽和速率单位计算机网络中的带宽和速率是重要的概念,我们需要清楚地理解它们的区别以及如何使用正确的单位来表示。

本文将从以下几个方面来介绍这两个概念的定义、单位、转换等内容。

一、带宽的概念和单位带宽指的是单位时间内某个通信信道的最高数据传输速率,通常用带宽单位“bps”来表示。

其中“b”代表比特,意味着每秒可以传输多少个比特。

它的另一个主要单位是“Mbps”(兆比特/秒),表示每秒可以传输多少兆比特的数据。

带宽取决于所使用的通信信道的类型、带宽的宽度以及噪声水平等因素。

二、速率的概念和单位速率则是指单位时间内传输的数据量,常用的单位是“bps”、“Kbps”、“Mbps”、“Gbps”。

其中,“Kbps”表示每秒传输多少千比特的数据,而“Mbps”则表示每秒传输多少兆比特的数据。

在计算机网络中,速率通常指的是网速或带宽的实际速度。

要注意的是,速率只是表示数据传输的效率,并不涉及到通信信道的带宽。

三、单位之间的转换在计算机网络中,我们经常需要将带宽和速率转换成不同的单位。

例如,我们需要将“Mbps”转换成“Kbps”或将“Gbps”转成“Mbps”,下面列出了一些几乎所有网络需要使用的单位。

1. 比特(bps):是表示数据传输速度的计量单位。

1 Mbps = 1,000,000 bps1 Kbps = 1,000 bps2. 字节(B):是计算机中存储容量、数据传输等的基本单位。

1 Byte = 8 bits1 MB = 1,000,000 Bytes1 GB = 1,000,000,000 Bytes3. 兆(M):是计算单位,表示百万(1,000,000)的数量级1 Mbps = 1,000 Kbps1 Gbps = 1,000 Mbps4. 千(K):是计算单位,表示千(1,000)的数量级。

1Kbps = 1,000 bps1Mbps = 1,000 Kbps总之,带宽和速率是计算机网络中的两个重要的概念,需要注意它们之间的区别和单位的转换。

“带宽”是什么意思?

“带宽”是什么意思?
正因为如此,INTEL在最新的9X5芯片组中,采用了PCI-Express总线来替代老态龙钟的AGP总线,与传统PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构相比,PCI Express最大的特点是在设备间采用点对点串行连接,如此一来即允许每个设备都有自己的专用连接,不需要向整个总线请求带宽,同时利用串行的连接特点将能轻松将数据传输速度提到一个很高的频率。在传输速度上,由于PCI Express支持双向传输模式,因此连接的每个装置都可以使用最大带宽。AGP所遇到的带宽瓶颈也迎刃而解。
“带宽”是什么意思?
“带宽”是什么意思?
带宽就是传输速率,是指每秒钟传输的最大字节数(MB/S),即每秒处理多少兆字节,高带宽则意味着系统的高处理能力。
带宽=时钟频率x总线位数/8,从公式中我们可以看到,带宽和时钟频率、总线位数是有着非常密切的关系的。其实在一个计算机系统中,不仅显示器、内存有带宽的概念,在一块板卡上,带宽的概念就更多了,完全可以说是带宽无处不在AGP 8X,而AGP总线的频率是PCI总线的两倍,也就是66MHz它的带宽即2.1GB/S,在目前的环境下,这样的带宽就显得很微不足道了,因为连最普通的ATI R9000的显存带宽都要达到400MHZ X 128Bit/8=6.4GB/s,其余的高端显卡更是不用说了。
南北桥之间的连接带宽一般就称为南北桥带宽。随着计算机越来越向多媒体方向发展,南桥的功能也日益强大,对于南北桥间的连接总线带宽也是提出了新的要求,在INTEL的9X5系列主板上,南北桥的带宽将从以前一直为人所诟病的266MB/S发展到空前的2GB/S,一举解决了南北桥间的带宽瓶颈。
为了在实际使用计算机的过程中得到更多总线带宽,根据带宽的计算公式,一般会采取两种办法:
一是增加总线速度,比如INTEL的P4 CPU和塞扬CPU就是最好的例子,一个是400总线,一个是533/800总线,在实际应用的效能就有了很大的区别(当然,二级缓存也是一个重要的因素)。

带宽名词解释

带宽名词解释

带宽名词解释带宽是指宽带的传输能力。

带宽是一种宽带数据传输技术,带宽可以表示为Gb/s或Mbit/s。

对于传统的电话线通讯来说,数据的传输速率为9600bps,但通常所说的1Mbps和1Gbps,其实也就是“波特率”的概念,而并不指代真正的数据传输速率。

所以在网络中提到的1Mbps,一般是指数据传输速率为1Mbps,而不是指代真正的数据传输速率为1Mbps。

宽带就是数据、声音、视频信号等,可以利用普通的铜质电话线进行传输的能力。

比如一个叫做54M的宽带是指在同样情况下它的信息传送速度是54Mbps,这是以前的说法了,现在的宽带应该是上百兆,甚至上千兆。

目前互联网采用ADSL( Digital Subscriber Line)技术,可提供的带宽为1Mbps~16Mbps。

有些人也把1Mbps、 2Mbps、4Mbps等称为窄带、中宽带、宽带等。

宽带接入最重要的是在选择接入点时,必须首先考虑价格因素,而且必须注意它所采用的协议标准是否能够适合当地的特殊需求,同时还要具备扩展性,以便将来业务的发展。

1.2Mbps以太网, 2Mbps令牌环网, 4Mbps以太网, 5Mbps ATM, 10Mbps ISDN, 100Mbps以太网, 1000Mbps以太网。

最后达到千兆。

现在又出了4GHz,我认为会像以太网一样被淘汰,但会在手机上大规模使用。

3.通过调制解调器( modem)与计算机相连,其中计算机所连接的调制解调器必须能支持相应速率的宽带。

调制解调器在宽带的发展中起到了举足轻重的作用,但它们的功能与速率限制了它们的广泛使用。

4.最高速率要根据计算机所连接的局域网的类型来确定。

如果局域网采用了快速以太网,最高速率可达1~10Mbps;若局域网采用了千兆以太网,最高速率可达1000Mbps以上。

5.应保证将传输系统中的分组丢弃之前,分组的最高速率可达1~10Mbps。

6.分组头的最高速率是可变的。

带宽定义和理解

带宽定义和理解

-3d B带宽定义和理解? -3dB带宽指幅值等于最大值的二分之根号二倍时对应的频带宽度。

?幅值的平方即为功率,平方后变为1/2倍,在对数坐标中就是-3dB的位置了,也就是半功率点了,对应的带宽就是功率在减少至其一半以前的频带宽度,表示在该带宽内集中了一半的功率。

?3dB--指的是比峰值功率小3dB(就是峰值的50%)的频谱范围的带宽;?6dB--同上,6dB对应的是峰值功率的25%。

???截止频率?用来说明电路频率特性指标的特殊频率。

当保持电路输入信号的幅度不变,改变频率使输出信号降至最大值的0.707倍,或某一特殊额定值时该频率称为截止频率。

?在高频端和低频端各有一个截止频率,分别称为上截止频率和下截止频率。

两个截止频率之间的频率范围称为通频带。

关于通频带,3dB带宽,三阶截点和?1dB压缩点?1.通频带????通频带用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。

由于放大电路中电容、电感及半?导体器件结电容等电抗元件的存在,在输入信号频率较低或较高时,放大倍数的数值会下降?并产生相移。

通常情况下,放大电路只适用于放大某一个特定频率范围内的信号。

????如图所示为某放大电路的幅频特性曲线。

?f1-f2之间为通频带?????下限截止频率fL:在信号频率下降到一定程度时,放大倍数的数值明显下降,使放大倍数?的数值等于0.707倍?的频率称为下?限截止频率fL。

? ???上限截止频率fH:信号频率上升到一定程度时,放大倍数的数值也将下降,使放大倍?数的数值等于0.707倍?的频率称为上限截止频率fH。

????通频带fbw:fL与fH之间形成的频带称中频段,或通频带fbw。

????fbw =fH-fL????或者定义为:????在信号传输系统中,系统输出信号从最大值衰减3dB?的信号频率为截止频率,上下截止?频率之间的频带称为通频带,用BW表示????通频带越宽,表明放大电路对不同频率信号的适应能力越强。

解释带宽、吞吐率、数据传输速率、频带利用率、传播时延和时延偏差的概念。

解释带宽、吞吐率、数据传输速率、频带利用率、传播时延和时延偏差的概念。

解释带宽、吞吐量、数据传输速率、频带利用率、传播时延和时延偏差的概念。

1.带宽1)“带宽”原本指某个信号具有的频带宽度,即最高频率与最低频率之差,单位是赫兹。

2)计算机网络中,带宽用来表示网络的通信线路传送数据的能力,通常指单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。

单位是“比特每秒”,b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s, 网络设备所支持的最高速度2吞吐量表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量。

吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。

3速率:即数据率或称数据传输率或比特率比特 1/0位连接在计算机网络上的主机在数字信道上传递数据位数的速率单位是b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s, Tb/s1)速率:千 1kb/s=1000b/s兆 1Mb/s=1000kb/s吉 1Gb/s=1000Mb/s太 1Tb/s=1000Gb/s存储容量:1Byte(字节)=8bit(比特)1KB=1024B=1024*8b1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB4利用率1)信道利用率:有数据通过时间/(有+无)数据通过总时间2)网络利用率:信道利用率加权平均值5.时延指数据(报文/分组/比特流)从网络(或链路)的一端传送到另一端所需的时间。

也叫迟延或延迟。

单位是s。

1)发送时延(传输时延)=数据长度/信道带宽(高速链路:提高信道带宽)2)传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率3)排队时延:等待输出/入链路可用4)处理时延:检错找出口6时延带宽积:时延带宽积=传播时延X带宽时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。

即“某段链路现在有多少比特。

”7往返时延RTT从发送方发送数据开始,到发送方收到接收方的确认总共经历的时延。

RTT越大,在收到确认之前,可以发送的数据越多。

RTT包括:往返传播时延=传播时延*2、末端处理时间。

网络带宽与传输速率的概念与计算

网络带宽与传输速率的概念与计算在如今的数字化时代,网络的重要性无可忽视。

对于用户来说,网络的速度和效率是衡量网络质量好坏的重要指标之一。

而在讨论网络速度的时候,我们常常会涉及到网络带宽和传输速率这两个概念。

那么,什么是网络带宽和传输速率?它们之间有怎样的关系?如何计算网络传输速率呢?一、网络带宽的概念网络带宽是指一个网络系统在单位时间内能够传输的数据量。

它通常以bit/s(比特每秒)或者bps(bits per second)作为单位进行表示。

网络带宽决定了网络系统的容量大小,可以理解为网络的高速公路的宽度,它决定了网络能够同时传输信息的能力。

二、传输速率的概念传输速率(也称为数据传输速率或者数据速率)是指数据从一个地方传输到另一个地方所需的时间。

它表示的是在网络带宽的限制下,数据传输的速度。

传输速率常常以byte/s(字节每秒)或bps(bits per second)作为单位进行表示。

传输速率与网络带宽之间的关系可以用以下简单的比喻来理解:如果网络带宽是水管的直径,那么传输速率就是水管中水流的速度。

无论水管直径有多大,流过水管的水量(数据传输量)都取决于水流速度(传输速率)。

三、网络带宽与传输速率的计算要计算网络传输速率,需要考虑到网络带宽和网络的利用率。

网络的利用率是指实际使用的带宽与总带宽之间的比率。

在实际应用中,网络不可能始终以100%的利用率进行传输。

因此,我们通常通过网络利用率来计算传输速率。

传输速率 = 网络带宽 ×网络利用率例如,假设某个网络系统的带宽为100Mbps(兆比特每秒),网络利用率为80%。

那么该网络系统的传输速率为:传输速率 = 100Mbps × 0.8 = 80Mbps需要注意的是,上述计算仅仅是一个简单的示例,实际上,网络传输速率的计算涉及到更多的因素,例如网络延迟、数据包丢失等。

四、衡量网络速度的其他指标除了网络带宽和传输速率之外,还有一些其他的指标用于衡量网络速度。

带宽的两种概念

带宽的两种概念Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】在各类和元中,我们都可以接触到的,例如我们熟知的显示器的带宽、内存的带宽、的带宽和网络的带宽等等;对这些设备而言,带宽是一个非常重要的指标。

不过容易让人迷惑的是,在显示器中它的单位是MHz,这是一个频率的概念;而在总线和内存中的单位则是GB/s,相当于数据传输率的概念;而在通讯领域,带宽的描述单位又变成了MHz、GHz??这两种不同单位的带宽表达的是同一个内涵么?二者存在哪些方面的联系呢?本文就带你走入精彩的带宽世界。

一、带宽的两种概念如果从电子角度出发,带宽(Bandwidth)本意指的是电子电路中存在一个固有通频带,这个概念或许比较抽象,我们有必要作进一步解释。

大家都知道,各类复杂的电子电路无一例外都存在电感、电容或相当的储能元件,即使没有采用现成的电感线圈或电容,导线自身就是一个电感,而导线与导线之间、导线与地之间便可以组成电容——这就是通常所说的杂散电容或分布电容;不管是哪种类型的电容、电感,都会对起着阻滞作用从而消耗信号能量,严重的话会影响信号品质。

这种效应与交流电信号的频率成正比关系,当频率高到一定程度、令信号难以保持稳定时,整个电子电路自然就无法正常工作。

为此,电子学上就提出了“带宽”的概念,它指的是电路可以保持稳定工作的频率范围。

而属于该体系的有显示器带宽、通讯/网络中的带宽等等。

而第二种带宽的概念大家也许会更熟悉,它所指的其实是数据传输率,譬如内存带宽、总线带宽、网络带宽等等,都是以“字节/秒”为单位。

我们不清楚从什么时候起这些数据传输率的概念被称为“带宽”,但因业界与公众都接受了这种说法,代表数据传输率的带宽概念非常流行,尽管它与电子电路中“带宽”的本意相差很远。

对于电子电路中的带宽,决定因素在于电路。

它主要是由高频放大部分元件的特性决定,而高频电路的设计是比较困难的部分,成本也比普通电路要高很多。

带宽

在通信系统中我们经常会遇到“带宽”(Bandwidth)这个词,但我们也会遇到“带宽”的单位有时用赫兹(Hz)表示,而有时却用比特/秒(bit/S)表示,那么我们平时所说的“带宽”到底指的是什么呢?1、数字通信系统中带宽的概念早期的电子通信系统都是模拟系统。

当系统的变换域研究开始后,人们为了能够在频域定义系统的传递性能,便引进了“带宽”的概念。

当输入的信号频率高或低到一定程度,使得系统的输出功率成为输入功率的一半时(即-3dB),最高频率和最低频率间的差值就代表了系统的通频带宽,其单位为赫兹(Hz)。

比如在传统的固定电话系统中,从固定话机终端到交换中心的双绞线路系统(Twist pa ir),所能提供的通信带宽可以到2MHz以上,其中我们的语音通信只使用了从3 00Hz~3400Hz的频段,使用的通信带宽约为3KHz。

现在,基于双绞线传输的xDS L接入网技术,能够充分使用语音带宽以外的频率,高速传送数据业务,实现宽带网接入。

图1 模拟电话线的频带(300Hz~3400Hz为语音通信频带,25KHz~1.1MHz为ADSL频带)数字通信系统中“带宽”的含义完全不同于模拟系统,它通常是指数字系统中数据的传输速率,其表示单位为比特/秒(bit/S)或波特/秒(Baud/S)。

带宽越大,表示单位时间内的数字信息流量也越大;反之,则越小。

衡量二进制码流的基本单位称为“比特”,若传输速率达到64kb/s,就表示二进制信息的流量是每秒6 4,000比特。

衡量多进制码流的的基本单位为“波特”,若多进制码流的传输速率达80KB/S,就表示多进制符号的信息流量是每秒80,000波特,如果将多进制码,比如四进制码(22),换算成的二进制来衡量,则信息比特流量为80X2=160K b/S。

不同的数字业务其提供或需求的带宽也不一样。

如前面所说在固定电话网中的局与局之间的中继接口,所提供的带宽为64Kb/S;ISDN网中的用户网络侧接口(U NI)中的U接口(2B1Q码),带宽为80KB/S(160Kb/S);局间E1接口所提供的带宽为2Mb/S;同步数字传输网(SDH)中的STM-1信号速率为155Mb/S,等等。

带宽的基本概念

带宽的基本概念一、引言带宽是计算机网络中一个非常重要的概念,它与网络的速度和数据传输能力有着密切的关系。

在计算机网络中,带宽是一个非常重要的指标,它直接关系到网络的传输速度和数据传输能力。

本文将详细介绍带宽的基本概念。

二、带宽定义带宽是指在单位时间内从一个点到另一个点所能通过的最大数据量。

在计算机网络中,带宽通常用Mbps或Gbps来表示。

例如,1Mbps 表示每秒钟可以传输1兆位(即125KB)的数据量。

三、带宽与速率虽然带宽和速率都是用来衡量数据传输能力的指标,但两者并不完全相同。

带宽是指理论上最大可达到的数据传输速率,而实际上所达到的速率可能会比这个值低。

而速率则是指实际上所达到的数据传输速率。

四、带宽与延迟除了带宽和速率之外,延迟也是影响网络性能的重要因素之一。

延迟是指从发送方发送数据开始到接收方接收到数据所需时间,通常以毫秒为单位。

当网络延迟较高时,数据传输速度会变慢,从而影响网络性能。

五、带宽的测量方法常用的带宽测量方法有两种:一种是使用网络性能测试工具进行测量,例如SpeedTest、iPerf等;另一种是使用网络分析工具进行测量,例如Wireshark、tcpdump等。

这些工具可以帮助我们了解网络的实际带宽和速率。

六、带宽优化技术为了提高网络性能和数据传输速率,人们发明了许多带宽优化技术。

其中比较常见的技术包括:压缩数据、缓存数据、负载均衡、QoS等。

这些技术可以有效地提高网络的传输速度和数据传输能力。

七、带宽与云计算随着云计算的发展,越来越多的企业开始采用云计算服务。

在云计算环境中,带宽也是一个非常重要的指标。

如果企业需要将大量数据上传到云端或从云端下载大量数据,那么需要考虑到所需的带宽大小和费用问题。

八、结论总之,在计算机网络中,带宽是一个非常重要的概念。

了解并掌握其基本概念和测量方法,可以帮助我们更好地了解网络性能和数据传输能力。

同时,掌握带宽优化技术也可以提高网络的传输速度和数据传输能力。

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在各类电子设备和元器件中,我们都可以接触到带宽的概念,例如我们熟知的显示器的带宽、内存的带宽、总线的带宽和网络的带宽等等;对这些设备而言,带宽是一个非常重要的指标。

不过容易让人迷惑的是,在显示器中它的单位是MHz,这是一个频率的概念;而在总线和内存中的单位则是GB/s,相当于数据传输率的概念;而在通讯领域,带宽的描述单位又变成了MHz、GHz??这两种不同单位的带宽表达的是同一个内涵么?二者存在哪些方面的联系呢?本文就带你走入精彩的带宽世界。

一、带宽的两种概念如果从电子电路角度出发,带宽(B a n d w i d t h)本意指的是电子电路中存在一个固有通频带,这个概念或许比较抽象,我们有必要作进一步解释。

大家都知道,各类复杂的电子电路无一例外都存在电感、电容或相当功能的储能元件,即使没有采用现成的电感线圈或电容,导线自身就是一个电感,而导线与导线之间、导线与地之间便可以组成电容——这就是通常所说的杂散电容或分布电容;不管是哪种类型的电容、电感,都会对信号起着阻滞作用从而消耗信号能量,严重的话会影响信号品质。

这种效应与交流电信号的频率成正比关系,当频率高到一定程度、令信号难以保持稳定时,整个电子电路自然就无法正常工作。

为此,电子学上就提出了“带宽”的概念,它指的是电路可以保持稳定工作的频率范围。

而属于该体系的有显示器带宽、通讯/网络中的带宽等等。

而第二种带宽的概念大家也许会更熟悉,它所指的其实是数据传输率,譬如内存带宽、总线带宽、网络带宽等等,都是以“字节/秒”为单位。

我们不清楚从什么时候起这些数据传输率的概念被称为“带宽”,但因业界与公众都接受了这种说法,代表数据传输率的带宽概念非常流行,尽管它与电子电路中“带宽”的本意相差很远。

对于电子电路中的带宽,决定因素在于电路设计。

它主要是由高频放大部分元件的特性决定,而高频电路的设计是比较困难的部分,成本也比普通电路要高很多。

这部分内容涉及到电路设计的知识,对此我们就不做深入的分析。

而对于总线、内存中的带宽,决定其数值的主要因素在于工作频率和位宽,在这两个领域,带宽等于工作频率与位宽的乘积,因此带宽和工作频率、位宽两个指标成正比。

不过工作频率或位宽并不能无限制提高,它们受到很多因素的制约,我们会在接下来的总线、内存部分对其作专门论述。

二、总线中的带宽在计算机系统中,总线的作用就好比是人体中的神经系统,它承担的是所有数据传输的职责,而各个子系统间都必须籍由总线才能通讯,例如,CPU和北桥间有前端总线、北桥与显卡间为AGP总线、芯片组间有南北桥总线,各类扩展设备通过PCI、PCI-X总线与系统连接;主机与外部设备的连接也是通过总线进行,如目前流行的U SB2.0、IEEE1394总线等等,一句话,在一部计算机系统内,所有数据交换的需求都必须通过总线来实现!按照工作模式不同,总线可分为两种类型,一种是并行总线,它在同一时刻可以传输多位数据,好比是一条允许多辆车并排开的宽敞道路,而且它还有双向单向之分;另一种为串行总线,它在同一时刻只能传输一个数据,好比只容许一辆车行走的狭窄道路,数据必须一个接一个传输、看起来仿佛一个长长的数据串,故称为“串行”。

并行总线和串行总线的描述参数存在一定差别。

对并行总线来说,描述的性能参数有以下三个:总线宽度、时钟频率、数据传输频率。

其中,总线宽度就是该总线可同时传输数据的位数,好比是车道容许并排行走的车辆的数量;例如,16位总线在同一时刻传输的数据为16位,也就是2个字节;而32位总线可同时传输4个字节,64位总线可以同时传输8个字节......显然,总线的宽度越大,它在同一时刻就能够传输更多的数据。

不过总线的位宽无法无限制增加。

时钟频率和数据传输频率的概念在上一期的文章中有过详细介绍,我们就不作赘述。

总线的带宽指的是这条总线在单位时间内可以传输的数据总量,它等于总线位宽与工作频率的乘积。

例如,对于64位、800MH z的前端总线,它的数据传输率就等于64b i t×800M H z÷8(B y t e)=6.4G B/s;32位、33M H z P C I总线的数据传输率就是32bit×33MHz÷8=133MB/s,等等,这项法则可以用于所有并行总线上面——看到这里,读者应该明白我们所说的总线带宽指的就是它的数据传输率,其实“总线带宽”的概念同“电路带宽”的原始概念已经风马牛不相及。

对串行总线来说,带宽和工作频率的概念与并行总线完全相同,只是它改变了传统意义上的总线位宽的概念。

在频率相同的情况下,并行总线比串行总线快得多,那么,为什么现在各类并行总线反而要被串行总线接替呢?原因在于并行总线虽然一次可以传输多位数据,但它存在并行传输信号间的干扰现象,频率越高、位宽越大,干扰就越严重,因此要大幅提高现有并行总线的带宽是非常困难的;而串行总线不存在这个问题,总线频率可以大幅向上提升,这样串行总线就可以凭借高频率的优势获得高带宽。

而为了弥补一次只能传送一位数据的不足,串行总线常常采用多条管线(或通道)的做法实现更高的速度——管线之间各自独立,多条管线组成一条总线系统,从表面看来它和并行总线很类似,但在内部它是以串行原理运作的。

对这类总线,带宽的计算公式就等于“总线频率×管线数”,这方面的例子有PCIExpress和HyperTransport,前者有×1、×2、×4、×8、×16和×32多个版本,在第一代PCIExpress技术当中,单通道的单向信号频率可达 2.5GHz,我们以×16举例,这里的16就代表16对双向总线,一共64 条线路,每4条线路组成一个通道,二条接收,二条发送。

这样我们可以换算出其总线的带宽为 2.5G Hz×16/10=4G B/s(单向)。

除10是因为每字节采用10位编码。

三、内存中的带宽除总线之外,内存也存在类似的带宽概念。

其实所谓的内存带宽,指的也就是内存总线所能提供的数据传输能力,但它决定于内存芯片和内存模组而非纯粹的总线设计,加上地位重要,往往作为单独的对象讨论。

SDRAM、DDR和DDRⅡ的总线位宽为64位,RDRAM的位宽为16位。

而这两者在结构上有很大区别:SDRAM、DDR和DDRⅡ的64位总线必须由多枚芯片共同实现,计算方法如下:内存模组位宽=内存芯片位宽×单面芯片数量(假定为单面单物理BANK);如果内存芯片的位宽为8位,那么模组中必须、也只能有8颗芯片,多一枚、少一枚都是不允许的;如果芯片的位宽为4位,模组就必须有16颗芯片才行,显然,为实现更高的模组容量,采用高位宽的芯片是一个好办法。

而对RDRAM来说就不是如此,它的内存总线为串联架构,总线位宽就等于内存芯片的位宽。

和并行总线一样,内存的带宽等于位宽与数据传输频率的乘积,例如,DD R400内存的数据传输频率为400MHz,那么单条模组就拥有64bit×400MHz÷8(Byte)=3.2GB/s的带宽;PC800标准RDRAM的频率达到800MHz,单条模组带宽为16bit×800MHz÷8=1.6GB/s。

为了实现更高的带宽,在内存控制器中使用双通道技术是一个理想的办法,所谓双通道就是让两组内存并行运作,内存的总位宽提高一倍,带宽也随之提高了一倍!带宽可以说是内存性能最主要的标志,业界也以内存带宽作为主要的分类标准,但它并非决定性能的唯一要素,在实际应用中,内存延迟的影响并不亚于带宽。

如果延迟时间太长的话相当不利,此时即便带宽再高也无济于事。

四、带宽匹配的问题计算机系统中存在形形色色的总线,这不可避免带来总线速度匹配问题,其中最常出问题的地方在于前端总线和内存、南北桥总线和P C I总线。

前端总线与内存匹配与否对整套系统影响最大,最理想的情况是前端总线带宽与内存带宽相等,而且内存延迟要尽可能低。

在Pentium4刚推出的时候,Intel采用RDRAM 内存以达到同前端总线匹配,但RDRAM成本昂贵,严重影响推广工作,Intel曾推出搭配PC133SDRAM的845芯片组,但SDRAM仅能提供1.06GB/s的带宽,仅相当于400MHz 前端总线带宽的1/3,严重不匹配导致系统性能大幅度下降;后来,I n t e l推出支持DDR266的845D才勉强好转,但仍未实现与前端总线匹配;接着,Intel将P4前端总线提升到533MHz、带宽增长至 5.4GB/s,虽然配套芯片组可支持DDR333内存,可也仅能满足1/2而已;现在,P4的前端总线提升到800MHz,而配套的865/875P芯片组可支持双通道DDR400——这个时候才实现匹配的理想状态,当然,这个时候继续提高内存带宽意义就不是特别大,因为它超出了前端总线的接收能力。

南北桥总线带宽曾是一个尖锐的问题,早期的芯片组都是通过P C I总线来连接南北桥,而它所能提供的带宽仅仅只有133MB/s,若南桥连接两个ATA-100硬盘、100M网络、IEEE1394接口......区区133MB/s带宽势必形成严重的瓶颈,为此,各芯片组厂商都发展出不同的南北桥总线方案,如Intel的Hub-Link、VIA的V-Link、SiS的MuTIOL,还有AMD的HyperTransport等等,目前它们的带宽都大大超过了133MB/s,最高纪录已超过1G B/s,瓶颈效应已不复存在。

PCI总线带宽不足还是比较大的矛盾,目前PC上使用的PCI总线均为32位、33MHz 类型,带宽133MB/s,而这区区133MB/s必须满足网络、硬盘控制卡(如果有的话)之类的扩展需要,一旦使用千兆网络,瓶颈马上出现,业界打算自2004年开始以PCIE x p r e s s总线来全面取代P C I总线,届时P C I带宽不足的问题将成为历史。

五、显示器中的带宽以上我们所说的“带宽”指的都是速度概念,但对C R T显示器来说,它所指的带宽则是频率概念、属于电路范畴,更符合“带宽”本来的含义。

要了解显示器带宽的真正含义,必须简单介绍一下C R T显示器的工作原理——由灯丝、阴极、控制栅组成的电子枪,向外发射电子流,这些电子流被拥有高电压的加速器加速后获得很高的速度,接着这些高速电子流经过透镜聚焦成极细的电子束打在屏幕的荧光粉层上,而被电子束击中的地方就会产生一个光点;光点的位置由偏转线圈产生的磁场控制,而通过控制电子束的强弱和通断状态就可以在屏幕上形成不同颜色、不同灰度的光点——在某一个特定的时刻,整个屏幕上其实只有一个点可以被电子束击中并发光。

为了实现满屏幕显示,这些电子束必须从左到右、从上到下一个一个象素点进行扫描,若要完成800×600分辨率的画面显示,电子枪必须完成800×600=480000个点的顺序扫描。

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