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)淖畲笞止?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33MHz,每時(shí)鐘傳輸1組數(shù)據(jù),,它的帶寬為127.2MB/s,,即1017.6Mbps。
●PCI2.1總線位寬是64位,,總線頻率66MHz,,每時(shí)鐘傳輸1組數(shù)據(jù),它的帶寬為508.6MB/s,,即4068.8Mbps,。
●AGP總線位寬是32位,總線頻率66MHz,,每時(shí)鐘傳輸1組數(shù)據(jù),,它的帶寬為254.3MB/s,即2034.4Mbps,。
●AGPPro總線位寬是32位,,總線頻率66MHz,每時(shí)鐘傳輸1組數(shù)據(jù),,它的帶寬為254.3MB/s,,即2034.4Mbps。
AGPPro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,。
●AGP2X總線位寬是32位,,總線頻率66MHz,每時(shí)鐘傳輸2組數(shù)據(jù),,它的帶寬為508.6MB/s,,即4068.8Mbps。
●AGP4X總線位寬是32位,,總線頻率66MHz,,每時(shí)鐘傳輸4組數(shù)據(jù),,它的帶寬為1017.3MB/s,即8138.4Mbps,。
●AGP8X總線位寬是32位,,總線頻率66MHz,每時(shí)鐘傳輸8組數(shù)據(jù),,它的帶寬為2034.6MB/s,,即16276.8Mbps。
順帶說說:
○ISA總線位寬是16位,,總線頻率8.3MHz,,每時(shí)鐘傳輸1組數(shù)據(jù),它的帶寬為15.9MB/s,,即127.2Mbps,。
○EISA總線位寬是32位,總線頻率8.3MHz,,每時(shí)鐘傳輸1組數(shù)據(jù),,它的帶寬為31.8MB/s,即254.4Mbps,。
二. 串行總線
好,,該說最新的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完全相同,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 Expressx 16等,。
PCI Express總線頻率2500MHz,,這是在100MHz的基準(zhǔn)頻率通過鎖相環(huán)振蕩器(PhaseLockLoop,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2500MHz,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476.84MB/s,,即3814.7Mbps,。(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))=500000000B/s=476.8371582MB/s,,即3814.6972656Mbps。
下面給出其它類型組合的帶寬,。
◆PCI Expressx2的帶寬為953.68MB/s,,即7629.4Mbps。(此模式僅用于主板內(nèi)部接口而非插槽模式)
◆PCI Expressx4的帶寬為1907.36MB/s,,即15258.9Mbps,。
◆PCI Expressx8的帶寬為3814.72MB/s,即30517.8Mbps,。
◆PCI Expressx16的帶寬為7629.44MB/s,即61035.5Mbps,。(帶寬是AGP8X的3.75倍,。)
◆PCI Expressx32的帶寬為15258.88MB/s,即122071Mbps,。
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160GB,,而實(shí)際能用的只有153GB左右。感興趣的朋友請(qǐng)接著往下看,!
PCI的帶寬常被引述為132MB/秒,,這是文稿數(shù)據(jù),它的實(shí)際帶寬是127.2MB/秒,。造成如此差異是因?yàn)椋?/p>
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,132MB/秒來源于十進(jìn)制計(jì)量,,127.2MB/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
132MB/秒:
PCI的工作頻率是33MHz,即33MHz*1000000=33000000Hz,。
PCI的位寬是32bits,,即4bytes。
PCI每時(shí)鐘傳輸1組數(shù)據(jù),。
33000000Hz*4bytes*1cycle=132000000byte/s除以10的6次方(十進(jìn)制計(jì)量)=132megabyte/s=132MB/s
而127.2MB/秒:
PCI的工作頻率是以30ns來表示,,Xns的倒數(shù)*1000=YMHz,即30ns的倒數(shù)*1000=33.333333MHz,,33.333333MHz*1000000=33333333Hz,。
PCI的位寬是32bits,即4bytes,。
PCI每時(shí)鐘傳輸1組數(shù)據(jù),。
33333333Hz*4bytes*1cycle=133333332byte/s除以2的20次方(二進(jìn)制計(jì)量)=127.15mebibyte/s=127.2MB/s=1017.6Mb/s
PCI是由Intel公司1991年推出的一種局部總線,。從結(jié)構(gòu)上看,PCI是在CPU和原來的系統(tǒng)總線之間插入的一級(jí)總線,,具體由一個(gè)橋接電路實(shí)現(xiàn)對(duì)這一層的管理,,并實(shí)現(xiàn)上下之間的接口以協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)的傳送。管理器提供了信號(hào)緩沖,,使之能支持10種外設(shè),,并能在高時(shí)鐘頻率下保持高性能,它為顯卡,,聲卡,,網(wǎng)卡,MODEM等設(shè)備提供了連接接口,,它的工作頻率為33MHz/66MHz,。
最早提出的PCI總線工作在33MHz頻率之下,傳輸帶寬達(dá)到了133MB/s(33MHzX32bit/8),,基本上滿足了當(dāng)時(shí)處理器的發(fā)展需要,。隨著對(duì)更高性能的要求,1993年又提出了64bit的PCI總線,,后來又提出把PCI總線的頻率提升到66MHz,。
PCI-E技術(shù)簡(jiǎn)介
隨著圖像處理技術(shù)和人們對(duì)于游戲需求的急速增長(zhǎng),傳統(tǒng)的AGP接口已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足時(shí)下瘋狂的數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?,于是早?001年的春季IDF(Intel開發(fā)者論壇)上,,Intel公司已經(jīng)宣布要用一種新的技術(shù)取代PCI總線和多種芯片的內(nèi)部連接,并稱之為第三代I/O總線技術(shù)(3rdGenerationI/O,,也就是3GIO),;到了2001年底,包括Intel,、AMD,、DELL、IBM等20多家業(yè)界主導(dǎo)公司加入了PCI-SIG(PCI特殊興趣小組)并開始起草3GIO規(guī)范的草案,;2002年草案完成,,并把3GIO正式命名為PCI Express。這就是PCI-E的由來,。
簡(jiǎn)單來說,,PCI-E能夠提供2.5Gbit/s的單向單線連接傳輸速率。相對(duì)于傳統(tǒng)PCI總線在單一時(shí)間周期內(nèi)只能實(shí)現(xiàn)單向傳輸,,PCI Express的雙單工接能提供更高的傳輸速率和質(zhì)量,,它們之間的差異跟半雙工和全雙工類似。同時(shí)PCI Express串行連接使用了內(nèi)嵌時(shí)鐘技術(shù)(8b/10b編碼模式),,時(shí)鐘信息直接寫入數(shù)據(jù)流中,,這對(duì)比大多數(shù)并行總線要額外傳輸保持同步的時(shí)鐘信號(hào)來說更能節(jié)省傳輸?shù)耐ǖ篮吞岣邆鬏斝省?/p>
一個(gè)PCI Express連接可以被配置成x1,,x2,x4,,x8,,x12,x16和x32的數(shù)據(jù)帶寬,。x1的通道能實(shí)現(xiàn)單向312.5MB/秒(2.5Gbit/s*1/8位)的傳輸速率,,同理x32通道連接就能提供10GB/秒的速率,但考慮使用8b/10b編碼實(shí)際上有20%左右的消耗,,實(shí)際的傳輸速率大概是8GB/S(x32單向),。一般的顯卡使用的PCI-E X16標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)傳輸率為4.8GB/S,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)在最流行的AGP 8X的2.1GB/S的數(shù)據(jù)流量,。
對(duì)于廣大的消費(fèi)者來說,,PCI-E直接帶來的就是顯卡性能得大幅度提升,它可以在一段時(shí)間內(nèi)徹底解決困擾大家的顯示卡傳輸帶寬的問題,,而且在今后游戲的配合下,我們可以使用更高級(jí)的顯示卡獲得更加逼真的效果,。