總線是一組進(jìn)行互連和傳輸信息(指令、數(shù)據(jù)和地址)的信號(hào)線。主要參數(shù)有總線位寬、總線時(shí)鐘頻率和總線傳輸速率。
※總線位寬決定輸入/輸出設(shè)備之間一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔⒘?,用位(bit)表示,如總線寬度為8位、16位、32位和64位。
※總線時(shí)鐘頻率是總線的工作頻率,以 mhz 表示。
※總線傳輸速率是總線上每秒鐘所能傳輸?shù)拇笞止?jié)數(shù)。通過總線寬度和總線時(shí)鐘頻率來計(jì)算總線傳輸速率。
一. 并行總線。
并行總線帶寬(mb/s) = 并行總線時(shí)鐘頻率(mhz) * 并行總線位寬(bit/8 = b) * 每時(shí)鐘傳輸幾組數(shù)據(jù)(cycle)
●pci 總線位寬是 32位,總線頻率 33 mhz,每時(shí)鐘傳輸 1 組數(shù)據(jù),它的帶寬為 127.2 mb/s,即 1017.6 mbps。
●pci 2.1 總線位寬是 64位,總線頻率 66 mhz,每時(shí)鐘傳輸 1 組數(shù)據(jù),它的帶寬為 508.6 mb/s,即 4068.8 mbps。
●agp 總線位寬是 32位,總線頻率 66 mhz,每時(shí)鐘傳輸 1 組數(shù)據(jù),它的帶寬為 254.3 mb/s,即 2034.4 mbps。
●agp pro 總線位寬是 32位,總線頻率 66 mhz,每時(shí)鐘傳輸 1 組數(shù)據(jù),它的帶寬為 254.3 mb/s,即 2034.4 mbps。
agp pro 是 agp 的改進(jìn)型,它使工作站級(jí)主板也能利用 agp 的加速性能,降低了 agp 所需的電壓供應(yīng),并沒有什么太大的改變。
●agp 2x 總線位寬是 32位,總線頻率 66 mhz,每時(shí)鐘傳輸 2 組數(shù)據(jù),它的帶寬為 508.6 mb/s,即 4068.8 mbps。
●agp 4x 總線位寬是 32位,總線頻率 66 mhz,每時(shí)鐘傳輸 4 組數(shù)據(jù),它的帶寬為 1017.3 mb/s,即 8138.4 mbps。
●agp 8x 總線位寬是 32位,總線頻率 66 mhz,每時(shí)鐘傳輸 8 組數(shù)據(jù),它的帶寬為 2034.6 mb/s,即 16276.8 mbps。
順帶說說:
○isa 總線位寬是 16位,總線頻率 8.3 mhz,每時(shí)鐘傳輸 1 組數(shù)據(jù),它的帶寬為 15.9 mb/s,即 127.2 mbps。
○eisa 總線位寬是 32位,總線頻率 8.3 mhz,每時(shí)鐘傳輸 1 組數(shù)據(jù),它的帶寬為 31.8 mb/s,即 254.4 mbps。
二. 串行總線。
好,該說新的 pci express 了,和上面這些并行總線不同的是,pci express 屬于串行總線,總線帶寬和總線時(shí)鐘頻率的概念與并行總線相同,只是它改變了傳統(tǒng)意義上的總線位寬的概念。串行總線采用多條管線(或通道)的做法實(shí)現(xiàn)更高的速度,管線之間各自獨(dú)立,多條管線組成一條總線系統(tǒng)。如 pci express x1,pci express x2,pci express x16 等。
pci express 總線頻率 2500 mhz,這是在 100 mhz 的基準(zhǔn)頻率通過鎖相環(huán)振蕩器(phase lock loop,pll)達(dá)到的。
串行總線帶寬(mb/s) = 串行總線時(shí)鐘頻率(mhz) * 串行總線位寬(bit/8 = b) * 串行總線管線 * 編碼方式 * 每時(shí)鐘傳輸幾組數(shù)據(jù)(cycle)
◆pci express x1 總線位寬是 1位,總線頻率 2500 mhz,串行總線管線是 1 條,每時(shí)鐘傳輸 2 組數(shù)據(jù),編碼方式為 8b/10b,它的帶寬為 476.84 mb/s,即 3814.7 mbps。(帶寬是 pci 的 3.75 倍。)
公式是 2500000000(hz) * 1/8(bit) * 1(條管線) * 8/10(bit) * 2(每時(shí)鐘傳輸2組數(shù)據(jù)) = 500000000 b/s = 476.8371582 mb/s,即 3814.6972656 mbps。
下面給出其它類型組合的帶寬。
◆pci express x2 的帶寬為 953.68 mb/s,即 7629.4 mbps。(此模式僅用于主板內(nèi)部接口而非插槽模式)
◆pci express x4 的帶寬為 1907.36 mb/s,即 15258.9 mbps。
◆pci express x8 的帶寬為 3814.72 mb/s,即 30517.8 mbps。
◆pci express x16 的帶寬為 7629.44 mb/s,即 61035.5 mbps。(帶寬是 agp 8x 的 3.75 倍。)
◆pci express x32 的帶寬為 15258.88 mb/s,即 122071 mbps。
可能有朋友感覺在這看到的帶寬數(shù)據(jù)比別處看到的值要小,因?yàn)槲也射浀氖菍?shí)際數(shù)據(jù),而非文稿數(shù)據(jù)。就如同說硬盤 160 gb,而實(shí)際能用的只有 153 gb 左右。
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pci 的帶寬常被引述為 132 mb/秒,這是文稿數(shù)據(jù),它的實(shí)際帶寬是 127.2 mb/秒。
造成如此差異是因?yàn)椋?br>1. 對(duì)工作頻率具體數(shù)值引用的不同。
2. 容量單位上存在二進(jìn)制計(jì)量與十進(jìn)制計(jì)量,132 mb/秒來源于十進(jìn)制計(jì)量,127.2 mb/秒來源于二進(jìn)制計(jì)量。
并行總線帶寬(mb/s) = 并行總線時(shí)鐘頻率(mhz) * 并行總線位寬(bit/8 = b) * 每時(shí)鐘傳輸幾組數(shù)據(jù)(cycle)
b/s = hz * bytes * cycle
mb/s = mhz * bytes * cycle
132 mb/秒:
pci 的工作頻率是 33 mhz, 即 33 mhz * 1000000 = hz。
pci 的位寬是 32 bits, 即 4 bytes。
pci 每時(shí)鐘傳輸 1 組數(shù)據(jù)。
hz * 4 bytes * 1 cycle = 132000000 byte/s 除以 10的6次方(容量以十進(jìn)制計(jì)量) = 132 megabyte/s = 132 mb/s
而 127.2 mb/秒:
pci 的工作頻率是以 30ns 來表示,x ns 的倒數(shù) * 1000 = y mhz,即 30 ns 的倒數(shù) * 1000 = 33.333333 mhz,33.333333 mhz * 1000000 = hz。
pci 的位寬是 32 bits, 即 4 bytes。
pci 每時(shí)鐘傳輸 1 組數(shù)據(jù)。
hz * 4 bytes * 1 cycle = 133333332 byte/s 除以 2的20次方(容量以二進(jìn)制計(jì)量) = 127.1566 mebibyte/s = 127.2 mb/s = 1017.6 mb/s