带宽的问题和内存的问题

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1、总线带宽在各类电了设备和元器件中，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,和当于数据传输率的概念；而在通讯领域，带宽的描述单位乂变成了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？木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了电路角度出发，带宽(Bandwidth)木意指的是电了电路中存在一个固有通频带，这

2、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，各类复杂的电了电路无一例外都存在电感、电容或和当功能的储能元件，即使没有采用现成的电感线圈或电容，导线口身就是一个电感，而导线与导线Z间、导线与地Z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止比关系，当频率高到一定程度、令信号难以保持稳定时,整个电了电路白然就无法止常工作。为此，电了学上就提出了“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

3、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，尽管它与电了电路中“带宽”的木意和斧很远。对于电了电路中的带宽，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，成木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

4、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、位宽两个指标成止比。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，我们会在接下來的总线、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，而各个了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，如口前流行的USB20、IEEE1

5、394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，而且它述有双向单向Z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

6、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、800MHz的前端总线，它的数据传输率就等于64bitx800MHz-8(Byte)=6.4GB/s；32位、33MHzPCI总线的数据传输率就是3

7、2bitx33MHz-8=133MB/s,等等，这项法则可以用于所有并行总线上而——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彖，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

8、；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