AGP、PCI-E總線(xiàn)帶寬的計算方法

AGP、PCI-E總線(xiàn)帶寬的計算方法

總線(xiàn)是一組進(jìn)行互連和傳輸信息（指令、數據和地址）的信號線(xiàn)。主要參數有總線(xiàn)位寬、總線(xiàn)時(shí)鐘頻率和總線(xiàn)傳輸速率。

• ※總線(xiàn)位寬決定輸入/輸出設備之間一次數據傳輸的信息量，用位（bit）表示，如總線(xiàn)寬度為8位、16位、32位和64位。
• ※總線(xiàn)時(shí)鐘頻率是總線(xiàn)的工作頻率，以 MHz 表示。
• ※總線(xiàn)傳輸速率是總線(xiàn)上每秒鐘所能傳輸的最大字節數。通過(guò)總線(xiàn)寬度和總線(xiàn)時(shí)鐘頻率來(lái)計算總線(xiàn)傳輸速率。

一. 并行總線(xiàn)。

并行總線(xiàn)帶寬（MB/s) = 并行總線(xiàn)時(shí)鐘頻率（MHz) x 并行總線(xiàn)位寬（bit/8 = B) x 每時(shí)鐘傳輸幾組數據（cycle)

• PCI 總線(xiàn)位寬是 32位，總線(xiàn)頻率 33 MHz，每時(shí)鐘傳輸 1 組數據，它的帶寬為 127.2 MB/s，即 1017.6 Mbps。
• PCI 2.1 總線(xiàn)位寬是 64位，總線(xiàn)頻率 66 MHz，每時(shí)鐘傳輸 1 組數據，它的帶寬為 508.6 MB/s，即 4068.8 Mbps。
• AGP 總線(xiàn)位寬是 32位，總線(xiàn)頻率 66 MHz，每時(shí)鐘傳輸 1 組數據，它的帶寬為 254.3 MB/s，即 2034.4 Mbps。
• AGP Pro 總線(xiàn)位寬是 32位，總線(xiàn)頻率 66 MHz，每時(shí)鐘傳輸 1 組數據，它的帶寬為 254.3 MB/s，即 2034.4 Mbps。AGP Pro 是 AGP 的改進(jìn)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(méi)有什么太大的改變。
• AGP 2X 總線(xiàn)位寬是 32位，總線(xiàn)頻率 66 MHz，每時(shí)鐘傳輸 2 組數據，它的帶寬為 508.6 MB/s，即 4068.8 Mbps。
• AGP 4X 總線(xiàn)位寬是 32位，總線(xiàn)頻率 66 MHz，每時(shí)鐘傳輸 4 組數據，它的帶寬為 1017.3 MB/s，即 8138.4 Mbps。
• AGP 8X 總線(xiàn)位寬是 32位，總線(xiàn)頻率 66 MHz，每時(shí)鐘傳輸 8 組數據，它的帶寬為 2034.6 MB/s，即 16276.8 Mbps。順帶說(shuō)說(shuō)：○ISA 總線(xiàn)位寬是 16位，總線(xiàn)頻率 8.3 MHz，每時(shí)鐘傳輸 1 組數據，它的帶寬為 15.9 MB/s，即 127.2 Mbps?！餎ISA 總線(xiàn)位寬是 32位，總線(xiàn)頻率 8.3 MHz，每時(shí)鐘傳輸 1 組數據，它的帶寬為 31.8 MB/s，即 254.4 Mbps。

二. 串行總線(xiàn)。

好，該說(shuō)最新的 PCI Express 了，和上面這些并行總線(xiàn)不同的是，PCI Express 屬于串行總線(xiàn)，總線(xiàn)帶寬和總線(xiàn)時(shí)鐘頻率的概念與并行總線(xiàn)完全相同，只是它改變了傳統意義上的總線(xiàn)位寬的概念。

串行總線(xiàn)采用多條管線(xiàn)（或通道）的做法實(shí)現更高的速度，管線(xiàn)之間各自獨立，多條管線(xiàn)組成一條總線(xiàn)系統。如 PCI Express x1，PCI Express x2，PCI Express x16 等。PCI Express 總線(xiàn)頻率 2500 MHz，這是在 100 MHz 的基準頻率通過(guò)鎖相環(huán)振蕩器（Phase Lock Loop，PLL)達到的。串行總線(xiàn)帶寬（MB/s) = 串行總線(xiàn)時(shí)鐘頻率（MHz) x 串行總線(xiàn)位寬（bit/8 = B) x 串行總線(xiàn)管線(xiàn) x 編碼方式 x 每時(shí)鐘傳輸幾組數據（cycle)

• PCI Express x1 總線(xiàn)位寬是 1位，總線(xiàn)頻率 2500 MHz，串行總線(xiàn)管線(xiàn)是 1 條，每時(shí)鐘傳輸 2 組數據，編碼方式為 8b/10b，它的帶寬為 476.84 MB/s，即 3814.7 Mbps。（帶寬是 PCI 的 3.75 倍。）公式是 2500000000（Hz) x 1/8（bit) x 1（條管線(xiàn)) x 8/10（bit) x 2（每時(shí)鐘傳輸2組數據) = 500000000 B/s = 476.8371582 MB/s，即 3814.6972656 Mbps。下面給出其它類(lèi)型組合的帶寬。
• PCI Express x2 的帶寬為 953.68 MB/s，即 7629.4 Mbps。（此模式僅用于主板內部接口而非插槽模式）
• PCI Express x4 的帶寬為 1907.36 MB/s，即 15258.9 Mbps。
• PCI Express x8 的帶寬為 3814.72 MB/s，即 30517.8 Mbps。
• PCI Express x16 的帶寬為 7629.44 MB/s，即 61035.5 Mbps。（帶寬是 AGP 8X 的 3.75 倍。）
• PCI Express x32 的帶寬為 15258.88 MB/s，即 122071 Mbps?？赡苡信笥迅杏X(jué)在這看到的帶寬數據比別處看到的值要小，因為我采錄的是實(shí)際數據，而非文稿數據。就如同說(shuō)硬盤(pán) 160 GB，而實(shí)際能用的只有 153 GB 左右。

感興趣的朋友請接著(zhù)往下看！PCI 的帶寬常被引述為 132 MB/秒，這是文稿數據，它的實(shí)際帶寬是 127.2 MB/秒。

造成如此差異是因為：

1. 對工作頻率具體數值引用的不同。
2. 容量單位上存在二進(jìn)制計量與十進(jìn)制計量，132 MB/秒來(lái)源于十進(jìn)制計量，127.2 MB/秒來(lái)源于二進(jìn)制計量。

并行總線(xiàn)帶寬（MB/s) = 并行總線(xiàn)時(shí)鐘頻率（MHz) x 并行總線(xiàn)位寬（bit/8 = B) x 每時(shí)鐘傳輸幾組數據（cycle)

B/s = Hz x bytes x cycle

MB/s = MHz x bytes x cycle

132 MB/秒：

PCI 的工作頻率是 33 MHz, 即 33 MHz x 1000000 = 33000000 Hz。

PCI 的位寬是 32 bits, 即 4 bytes。PCI 每時(shí)鐘傳輸 1 組數據。

33000000 Hz x 4 bytes x 1 cycle = 132000000 byte/s 除以 10的6次方（容量以十進(jìn)制計量) = 132 megabyte/s = 132 MB/s

而 127.2 MB/秒：PCI 的工作頻率是以 30ns 來(lái)表示，X ns 的倒數 x 1000 = Y MHz，即 30 ns 的倒數 x 1000 = 33.333333 MHz，33.333333 MHz x 1000000 = 33333333 Hz。

PCI 的位寬是 32 bits, 即 4 bytes。PCI 每時(shí)鐘傳輸 1 組數據。

33333333 Hz x 4 bytes x 1 cycle = 133333332 byte/s 除以 2的20次方（容量以二進(jìn)制計量) = 127.1566 mebibyte/s = 127.2 MB/s = 1017.6 Mb/s