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【转】关于PCI,PCI-X,PCI-E等总线的实际传输速率
502593045 | 2013-06-05 11:15:10    阅读:14500   发布文章
总线是一组进行互连和传输信息(指令、数据和地址)的信号线。主要参数有总线位宽、总线时钟频率和总线传输速率。
※总线位宽决定输入/输出设备之间一次数据传输的信息量,用位(bit)表示,如总线宽度为8位、16位、32位和64位。
※总线时钟频率是总线的工作频率,以 MHz 表示。
※总线传输速率是总线上每秒钟所能传输的最大字节数。通过总线宽度和总线时钟频率来计算总线传输速率。
一. 并行总线。
并行总线带宽(MB/s) = 并行总线时钟频率(MHz) * 并行总线位宽(bit/8 = B) * 每时钟传输几组数据(cycle)
●PCI 总线位宽是 32位,总线频率 33 MHz,每时钟传输 1 组数据,它的带宽为 127.2 MB/s,即 1017.6 Mbps。
●PCI 2.1 总线位宽是 64位,总线频率 66 MHz,每时钟传输 1 组数据,它的带宽为 508.6 MB/s,即 4068.8 Mbps。
●AGP 总线位宽是 32位,总线频率 66 MHz,每时钟传输 1 组数据,它的带宽为 254.3 MB/s,即 2034.4 Mbps。
●AGP Pro 总线位宽是 32位,总线频率 66 MHz,每时钟传输 1 组数据,它的带宽为 254.3 MB/s,即 2034.4 Mbps。
AGP Pro 是 AGP 的改进型,它使工作站级主板也能利用 AGP 的加速性能,降低了 AGP 所需的电压供应,并没有什么太大的改变。
●AGP 2X 总线位宽是 32位,总线频率 66 MHz,每时钟传输 2 组数据,它的带宽为 508.6 MB/s,即 4068.8 Mbps。
●AGP 4X 总线位宽是 32位,总线频率 66 MHz,每时钟传输 4 组数据,它的带宽为 1017.3 MB/s,即 8138.4 Mbps。
●AGP 8X 总线位宽是 32位,总线频率 66 MHz,每时钟传输 8 组数据,它的带宽为 2034.6 MB/s,即 16276.8 Mbps。
顺带说说:
○ISA 总线位宽是 16位,总线频率 8.3 MHz,每时钟传输 1 组数据,它的带宽为 15.9 MB/s,即 127.2 Mbps。
○EISA 总线位宽是 32位,总线频率 8.3 MHz,每时钟传输 1 组数据,它的带宽为 31.8 MB/s,即 254.4 Mbps。
 
二. 串行总线。
好,该说最新的 PCI Express 了,和上面这些并行总线不同的是,PCI Express 属于串行总线,总线带宽和总线时钟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。串行总线采用多条管线(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。如 PCI Express x1,PCI Express x2,PCI Express x16 等。
PCI Express 总线频率 2500 MHz,这是在 100 MHz 的基准频率通过锁相环振荡器(Phase Lock Loop,PLL)达到的。
串行总线带宽(MB/s) = 串行总线时钟频率(MHz) * 串行总线位宽(bit/8 = B) * 串行总线管线 * 编码方式 * 每时钟传输几组数据(cycle)
◆PCI Express x1 总线位宽是 1位,总线频率 2500 MHz,串行总线管线是 1 条,每时钟传输 2 组数据,编码方式为 8b/10b,它的带宽为 476.84 MB/s,即 3814.7 Mbps。(带宽是 PCI 的 3.75 倍。)
公式是 2500000000(Hz) * 1/8(bit) * 1(条管线) * 8/10(bit) * 2(每时钟传输2组数据) = 500000000 B/s = 476.8371582 MB/s,即 3814.6972656 Mbps。
下面给出其它类型组合的带宽。
◆PCI Express x2 的带宽为 953.68 MB/s,即 7629.4 Mbps。(此模式仅用于主板内部接口而非插槽模式)
◆PCI Express x4 的带宽为 1907.36 MB/s,即 15258.9 Mbps。
◆PCI Express x8 的带宽为 3814.72 MB/s,即 30517.8 Mbps。
◆PCI Express x16 的带宽为 7629.44 MB/s,即 61035.5 Mbps。(带宽是 AGP 8X 的 3.75 倍。)
◆PCI Express x32 的带宽为 15258.88 MB/s,即 122071 Mbps。
可能有朋友感觉在这看到的带宽数据比别处看到的值要小,因为我采录的是实际数据,而非文稿数据。就如同说硬盘 160 GB,而实际能用的只有 153 GB 左右。
感兴趣的朋友请接着往下看!
PCI 的带宽常被引述为 132 MB/秒,这是文稿数据,它的实际带宽是 127.2 MB/秒。
造成如此差异是因为:
1. 对工作频率具体数值引用的不同。
2. 容量单位上存在二进制计量与十进制计量,132 MB/秒来源于十进制计量,127.2 MB/秒来源于二进制计量。
并行总线带宽(MB/s) = 并行总线时钟频率(MHz) * 并行总线位宽(bit/8 = B) * 每时钟传输几组数据(cycle)
B/s = Hz * bytes * cycle
MB/s = MHz * bytes * cycle
132 MB/秒:
PCI 的工作频率是 33 MHz, 即 33 MHz * 1000000 = 33000000 Hz。
PCI 的位宽是 32 bits, 即 4 bytes。
PCI 每时钟传输 1 组数据。
33000000 Hz * 4 bytes * 1 cycle = 132000000 byte/s 除以 10的6次方(容量以十进制计量) = 132 megabyte/s = 132 MB/s
而 127.2 MB/秒:
PCI 的工作频率是以 30ns 来表示,X ns 的倒数 * 1000 = Y MHz,即 30 ns 的倒数 * 1000 = 33.333333 MHz,33.333333 MHz * 1000000 = 33333333 Hz。
PCI 的位宽是 32 bits, 即 4 bytes。
PCI 每时钟传输 1 组数据。

33333333 Hz * 4 bytes * 1 cycle = 133333332 byte/s 除以 2的20次方(容量以二进制计量) = 127.1566 mebibyte/s = 127.2 MB/s = 1017.6 Mb/s


转自:http://www.fldtech.cn/service/detail/725.html

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