AGP、PCI-E總線帶寬的計算方法

AGP、PCI-E總線帶寬的計算方法

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(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) x 并行總線位寬（bit/8 = B) x 每時鐘傳輸幾組數(shù)據(jù)（cycle)

• PCI 總線位寬是 32位，總線頻率 33 MHz，每時鐘傳輸 1 組數(shù)據(jù)，它的帶寬為 127.2 MB/s，即 1017.6 Mbps。
• PCI 2.1 總線位寬是 64位，總線頻率 66 MHz，每時鐘傳輸 1 組數(shù)據(jù)，它的帶寬為 508.6 MB/s，即 4068.8 Mbps。
• AGP 總線位寬是 32位，總線頻率 66 MHz，每時鐘傳輸 1 組數(shù)據(jù)，它的帶寬為 254.3 MB/s，即 2034.4 Mbps。
• AGP Pro 總線位寬是 32位，總線頻率 66 MHz，每時鐘傳輸 1 組數(shù)據(jù)，它的帶寬為 254.3 MB/s，即 2034.4 Mbps。AGP Pro 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(yīng)，并沒有什么太大的改變。
• AGP 2X 總線位寬是 32位，總線頻率 66 MHz，每時鐘傳輸 2 組數(shù)據(jù)，它的帶寬為 508.6 MB/s，即 4068.8 Mbps。
• AGP 4X 總線位寬是 32位，總線頻率 66 MHz，每時鐘傳輸 4 組數(shù)據(jù)，它的帶寬為 1017.3 MB/s，即 8138.4 Mbps。
• AGP 8X 總線位寬是 32位，總線頻率 66 MHz，每時鐘傳輸 8 組數(shù)據(jù)，它的帶寬為 2034.6 MB/s，即 16276.8 Mbps。順帶說說：○ISA 總線位寬是 16位，總線頻率 8.3 MHz，每時鐘傳輸 1 組數(shù)據(jù)，它的帶寬為 15.9 MB/s，即 127.2 Mbps?！餎ISA 總線位寬是 32位，總線頻率 8.3 MHz，每時鐘傳輸 1 組數(shù)據(jù)，它的帶寬為 31.8 MB/s，即 254.4 Mbps。

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 Express x16 等。PCI Express 總線頻率 2500 MHz，這是在 100 MHz 的基準頻率通過鎖相環(huán)振蕩器（Phase Lock Loop，PLL)達到的。串行總線帶寬（MB/s) = 串行總線時鐘頻率（MHz) x 串行總線位寬（bit/8 = B) x 串行總線管線 x 編碼方式 x 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 2500 MHz，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 476.84 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) x 8/10（bit) x 2（每時鐘傳輸2組數(shù)據(jù)) = 500000000 B/s = 476.8371582 MB/s，即 3814.6972656 Mbps。下面給出其它類型組合的帶寬。
• PCI Express x2 的帶寬為 953.68 MB/s，即 7629.4 Mbps。（此模式僅用于主板內(nèi)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。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 160 GB，而實際能用的只有 153 GB 左右。

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

造成如此差異是因為：

1. 對工作頻率具體數(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，132 MB/秒來源于十進制計量，127.2 MB/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) x 并行總線位寬（bit/8 = B) x 每時鐘傳輸幾組數(shù)據(jù)（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 每時鐘傳輸 1 組數(shù)據(jù)。

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

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

PCI 的位寬是 32 bits, 即 4 bytes。PCI 每時鐘傳輸 1 組數(shù)據(jù)。

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