總線是一組進行互連和傳輸信息(指令,、數(shù)據(jù)和地址)的信號線,。主要參數(shù)有總線位寬、總線時鐘頻率和總線傳輸速率,。
※總線位寬決定輸入/輸出設備之間一次數(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鐘頻率來計算總線傳輸速率,。
一. 并行總線
并行總線帶寬(MB/s)=并行總線時鐘頻率(MHz)*并行總線位寬(bit/8=B)*每時鐘傳輸幾組數(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的改進型,它使工作站級主板也能利用AGP的加速性能,,降低了AGP所需的電壓供應,,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)的做法實現(xiàn)更高的速度,,管線之間各自獨立,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的基準頻率通過鎖相環(huán)振蕩器(PhaseLockLoop,PLL)達到的,。
串行總線帶寬(MB/s)=串行總線時鐘頻率(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,,因為我采錄的是實際數(shù)據(jù),而非文稿數(shù)據(jù),。就如同說硬盤160GB,,而實際能用的只有153GB左右。感興趣的朋友請接著往下看,!
PCI的帶寬常被引述為132MB/秒,,這是文稿數(shù)據(jù),,它的實際帶寬是127.2MB/秒。造成如此差異是因為:
1.對工作頻率具體數(shù)值引用的不同,。
2.容量單位上存在二進制計量與十進制計量,,132MB/秒來源于十進制計量,127.2MB/秒來源于二進制計量,。
并行總線帶寬(MB/s)=并行總線時鐘頻率(MHz)*并行總線位寬(bit/8=B)*每時鐘傳輸幾組數(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每時鐘傳輸1組數(shù)據(jù)。
33000000Hz*4bytes*1cycle=132000000byte/s除以10的6次方(十進制計量)=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每時鐘傳輸1組數(shù)據(jù),。
33333333Hz*4bytes*1cycle=133333332byte/s除以2的20次方(二進制計量)=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,。從結構上看,PCI是在CPU和原來的系統(tǒng)總線之間插入的一級總線,,具體由一個橋接電路實現(xiàn)對這一層的管理,,并實現(xiàn)上下之間的接口以協(xié)調數(shù)據(jù)的傳送,。管理器提供了信號緩沖,,使之能支持10種外設,并能在高時鐘頻率下保持高性能,,它為顯卡,,聲卡,網(wǎng)卡,,MODEM等設備提供了連接接口,,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,,傳輸帶寬達到了133MB/s(33MHzX32bit/8),,基本上滿足了當時處理器的發(fā)展需要。隨著對更高性能的要求,,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技術簡介
隨著圖像處理技術和人們對于游戲需求的急速增長,,傳統(tǒng)的AGP接口已經遠遠不能滿足時下瘋狂的數(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公司已經宣布要用一種新的技術取代PCI總線和多種芯片的內部連接,并稱之為第三代I/O總線技術(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。相對于傳統(tǒng)PCI總線在單一時間周期內只能實現(xiàn)單向傳輸,PCI Express的雙單工接能提供更高的傳輸速率和質量,,它們之間的差異跟半雙工和全雙工類似,。同時PCI Express串行連接使用了內嵌時鐘技術(8b/10b編碼模式),時鐘信息直接寫入數(shù)據(jù)流中,,這對比大多數(shù)并行總線要額外傳輸保持同步的時鐘信號來說更能節(jié)省傳輸?shù)耐ǖ篮吞岣邆鬏斝省?/p>
一個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編碼實際上有20%左右的消耗,,實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標準,,數(shù)據(jù)傳輸率為4.8GB/S,遠遠高于現(xiàn)在最流行的AGP 8X的2.1GB/S的數(shù)據(jù)流量,。
對于廣大的消費者來說,PCI-E直接帶來的就是顯卡性能得大幅度提升,,它可以在一段時間內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的顯示卡獲得更加逼真的效果,。