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  • 总线带宽
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    2020-04-20 18:17:44

    总线宽度

    总线的宽度:指总线在单位时间内可以传输的数据总数(即平常说的32位,64位)
    总线宽度=总线位宽=数据线的根数

    总线带宽

    总线带宽:指总线在单位时间内可以传输的数据总数(等于总线的宽度与工作频率的乘积)
    通常单位:MB/s(MBps)
    总线的传输速率=总线的带宽=(总线位宽/8位)*(总线工作频率/总线周期时钟数)

    总线带宽计算:例题

    假设总线的时钟频率为100MHz,总线的传输周期为4个总线周期,总线的宽度为32位,试求总线的数据传输率*
    方法一
    解:根据总线的时钟频率为100HMz,得:
    1个时钟周期为:1/100MHz=0,01μs
    1个总线传输周期为:0.01μs
    4=0.04μs
    总线宽度为32位:32bits/8=4B(字节)
    总线的传输率=总线的带宽=4B*(1/0.04μs)=100MB/s

    方法二: 注意观察一个传输周期等于几个时钟周期
    总线的传输速率=总线的带宽=(32/8)B*(100MHz/4)=100MB/s

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    总线带宽

    总线带宽:指总线在单位时间内可以传输的数据总数(等于总线的宽度与工作频率的乘积)
    通常单位:MB/s(MBps)
    总线的传输速率=总线的带宽=(总线位宽/8位)*(总线工作频率/总线周期时钟数)

    总线带宽计算(例题)

    1.设总线的时钟频率为8MHz,一个总线周期等于一个时钟周期。如果一个总线周期中并行传送16位数据,试问总线的带宽是多少?
    解答 :

    根据总线时钟频率为8MHz,

    得 1 个时钟周期为1/8MHz=0.125μs

    总线传输周期为0.125μs×1=0.125μs

    故总线的带宽为 16/(0.125μs)=128MBps

    2.总线宽度为32bit,时钟频率为200MHz,若总线上每5个时钟周期传送一个32bit的字,问总线带宽是多少?
    解答:

    根据总线时钟频率为200MHz,

    得1 个时钟周期为1/200MHz=0.005μs

    总线传输周期为0.005μs×5=0.025μs

    由于总线的宽度为32 位=4B(字节)

    故总线的数据传输率为4B/(0.025μs)=160MBps

    3.假设总线的时钟频率为100MHz,总线的传输周期为4个总线周期,总线的宽度为32位,试求总线的数据传输率
    解答:

    方法一:根据总线的时钟频率为100HMz,得:

    1个时钟周期为:1/100MHz=0,01μs

    1个总线传输周期为:0.01μs4=0.04μs

    总线宽度为32位:32bits/8=4B(字节)

    总线的传输率=总线的带宽=4B*(1/0.04μs)=100MB/s

    方法二: 注意观察一个传输周期等于几个时钟周期

    总线的传输速率=总线的带宽=(32/8)B*(100MHz/4)=100MB/s

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  • PCI 总线带宽简介

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    总线带宽简介 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藉由总线才能通讯,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...

    总线带宽简介

    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藉由总线才能通讯,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,如流行的USB 2.0、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。

    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、800MHz的前端总线,它的数据传输率就等于64bit×800MHz÷8(Byte)=6.4GB/s;32位、33MHz PCI总线的数据传输率就是32bit×33MHz÷8=132MB/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。

    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PCI Express和HyperTransport,前者有×1、×2、×4、×8、×16和×32多个版本,在第一代PCI Express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。这样可以换算出其总线的带宽为2.5GHz×16/10=4GB/s(单向)。除10是因为每字节采用10位编码。

    GT/S与Gbps的定义
    GT/s —— Giga Transmissionper second (千兆传输/秒),即每一秒内传输的次数。重点在于描述物理层通信协议的速率。

    Gbps —— Giga Bits Per Second (千兆位/秒)。

    GT/s 与Gbps 之间不存在成比例的换算关系。GT/s着重描述端口的速率属性,可以不和链路宽度等关联,这样来描述“可以进行链路宽度扩展”的高速串行接口更为合适一些。 需要结合具体的物理层通信协议来分析。

    举例

    例如:PCI-e2.0 协议支持 5.0 GT/s, 即每一条Lane 上支持每秒钟内传输 5G个bit;但这并不意味着 PCIe 2.0协议的每一条Lane支持 5Gbps 的速率。为什么这么说呢? 因为PCIe 2.0 的物理层协议中使用的是 8b/10b的编码机制。 即每传输8个bit,需要发送10个bit;这多出的2个bit并不是对上层有意义的信息。 那么, PCIe 2.0协议的每一条Lane支持 5 * 8 / 10 = 4Gbps 的速率。 以一个PCIe 2.0 x8的通道为例,x8的可用带宽为 4 * 8 = 32 Gbps。

    例如:第二代PCI Express接口(简称 PCIe Gen2)的速率属性为5.0GTs,这样的描述主要说明的是每条PCIe Gen2的Lane(Serdes)每秒可以完成5.0G bit的数据传输这一属性,无论对于宽度为x1、x2、x4、x8的PCIe Gen2接口都是适用的。而如果笼统的说“PCIe Gen2的速率为5.0GT/s,则显得不太合适,因为对于一个x8的PCIe Gen2链路来说,它的8个Lane加在一起真正的数据传输能力实际可以达到40GT/s!同理,说PCIe Gen3接口的速率为8.0GT/S也是类似的意思。

    pcie总线带宽
    PCIe链路可以由多条Lane组成,目前PCIe链路可以支持1、2、4、8、12、16和32个Lane,即×1、×2、×4、×8、×12、×16和×32宽度的PCIe链路。每一个Lane上使用的总线频率与PCIe总线使用的版本相关。

    第1个PCIe总线规范为V1.0,之后依次为V1.0a,V1.1,V2.0和V2.1。目前PCIe总线的最新规范为V2.1,而V3.0正在开发过程中,预计在2010年发布。不同的PCIe总线规范所定义的总线频率和链路编码方式并不相同,如表4‑1所示。

    表4‑1PCIe总线规范与总线频率和编码的关系
    在这里插入图片描述

    如上表所示,不同的PCIe总线规范使用的总线频率并不相同,其使用的数据编码方式也不相同。PCIe总线V1.x和V2.0规范在物理层中使用8/10b编码,即在PCIe链路上的10 bit中含有8 bit的有效数据;而V3.0规范使用128/130b编码方式,即在PCIe链路上的130 bit中含有128 bit的有效数据。

    由上表所示,V3.0规范使用的总线频率虽然只有4GHz,但是其有效带宽是V2.x的两倍。下文将以V2.x规范为例,说明不同宽度PCIe链路所能提供的峰值带宽,如表4‑2所示。

    表4‑2PCIe总线的峰值带宽

    在这里插入图片描述

    由上表所示,×32的PCIe链路可以提供160GT/s的链路带宽,远高于PCI/PCI-X总线所能提供的峰值带宽。而即将推出的PCIe V3.0规范使用4GHz的总线频率,将进一步提高PCIe链路的峰值带宽。

    在PCIe总线中,使用GT(Gigatransfer)计算PCIe链路的峰值带宽。GT是在PCIe链路上传递的峰值带宽,其计算公式为总线频率×数据位宽×2。

    原文链接:https://blog.csdn.net/z1026544682/article/details/103366794

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  • 先走一波概念,总线带宽可理解成总线的数据传输速率,即单位时间内总线上传输数据的位数,通常用每秒传输信息的字节数来衡量,单位可用MBps(兆每字节)来表示 剖析计算需要的条件⚡ 可以看到----需要时间----总线宽度...

    大家好大家好这里是X,来了来了更新了更新了

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    总线带宽概念💧

    先走一波概念,总线带宽可理解成总线的数据传输速率,即单位时间内总线上传输数据的位数,通常用每秒传输信息的字节数来衡量,单位可用MBps(兆每字节)来表示

    剖析计算需要的条件⚡

    可以看到----需要时间----总线宽度
    这个东西通过单位就可以剖析出来,这也是一种基本能力
    在这里插入图片描述

    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。

    总线带宽的两种计算方法
    第一种:带宽 = 时钟频率 × 数据位数
    第二种:带宽 = 数据位数 / 总线传输周期,总线传输周期 = n×时钟周期,时钟周期 = 1 / 时钟频率
    其中n是题目中规定的总线传输周期对应的时钟周期的个数,这种方法也适用于计算数据传输率

    对于64位、800MHz的前端总线,它的数据传输率就等于64bit×800MHz÷8(Byte)=6.4GB/s;32位、33MHz PCI总线的数据传输率就是32bit×33MHz÷8=132MB/s

    例题

    一个字节Byet = 8bit,所以1Bps = 8bps,1MBps = 8Mbps

    🧀以下的“/”代表➗
    总线频率为33MHz,总线宽度为32位(4B),求总线带宽?

    33 x (32/8) = 132MBps

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    在一个32位的总线系统中,总线的时钟频率为66MHZ,假设总线最短传输周期为4个时钟周期,试计算总线的最大数据传输率。若想提高数据传输率,可采取什么措施?
    标准答案:
    1)由总线传输周期 4/66 M秒,得总线的最大数据传输率为 32 / ( 4/66 )= 528 Mbps
    2)若想提高数据传输率,可以提高总线时钟频率、增大总线的宽度或减少总线传输周期的时钟个数

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