带宽应用的领域非常多,可以用来标识信号传输的数据传输能力、标识单位时间内通过链路的数据量、标识显示器的显示能力。
1. 在模拟信号系统又叫频宽,是指在固定的时间可传输的资料数量,亦即在传输管道中可以传递数据的能力。通常以每秒传送周期或赫兹(Hz)来表示。
2. 在数字设备中,带宽指单位时间能通过链路的数据量。通常以bps来表示,即每秒可传输之位数。
带宽在计算机系统中的意义
在计算机系统中,用带宽作为标识总线和内存性能的指标之一。
总线带宽指的是总线在单位时间内可以传输的数据总量,等于总线位宽与工作频率的乘积。例如:对于64位、800MHz的前端总线,它的数据传输率就等于64bit×800MHz÷8(Byte)=6.4GB/s
内存带宽指的是内存总线所能提供的数据传输能力。例如:DDR400内存的数据传输频率为400MHz,那么单条模组就拥有64bit×400MHz÷8(Byte)=3.2GB/s的带宽。
带宽的应用
一、表示频带宽度
二、表示通信线路所能传送数据的能力
在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。对于带宽的概念,比较形象的一个比喻是高速公路。单位时间内能够在线路上传送的数据量,常用的单位是bps(bit per second)。计算机网络的带宽是指网络可通过的最高数据率,即每秒多少比特。
bit/s=1Kbit/s
bit/s=1Mbit/s
bit/s=1Gbit/s
在网络中有两种不同的速率:
1、信号(即电磁波)在传输媒体上的传播速率(米/秒,或公里/秒)。
2、计算机向网络发送比特的速率(比特/秒)。
这两种速率的意义和单位完全不同。
在理解带宽这个概念之前,我们首先来看一个公式:带宽=时钟频率x总线位数/8,从公式中我们可以看到,带宽和时钟频率、总线位数是有着非常密切的关系的。其实在一个计算机系统中,不仅显示器、内存有带宽的概念,在一块板卡上,带宽的概念就更多了,完全可以说是带宽无处不在。
那到底什么是带宽呢?带宽的意义又是什么?为了更形象地理解带宽、位宽、时钟频率的关系,我们举个比较形象的例子,工人加工零件,如果一个人干,在大家单个加工速度相同的情况下,肯定不如两个人干的多,带宽就像是工人能够加工零件的总数量,位宽仿佛工人数量,时钟工作频率相当于加工单个零件的速度,位宽越宽,时钟频率越高则总线带宽越大,其好处也是显而易见的。
求,相比较北桥而言,是要小一些的。而南北桥之间的连接带宽一般就称为南北桥带宽。随着计算机越来越向多媒体方向发展,南桥的功能也日益强大,对于南北桥间的连接总线带宽也是提出了新的要求,在INTEL的9X5系列主板上,南北桥的带宽将从以前一直为人所诟病的266MB/S发展到空前的2GB/S,一举解决了南北桥间的带宽瓶颈。
显卡中的带宽
总线中的带宽
在计算机系统中,总线的作用就好比是人体中的神经系统,它承担的是所有数据传输的职责,而各个子系统间都必须籍由总线才能通讯,例如,CPU和北桥间有前端总线、北桥与显卡间为AGP总线、芯片组间有南北桥总线,各类扩展设备通过PCI、PCI-X总线与系统连接;主机与外部设备的连接也是通过总线进行,流行的USB2.0、IEEE1394总线等等,一句话,在一部计算机系统内,所有数据交换的需求都必须通过总线来实现!
按照工作模式不同,总线可分为两种类型,一种是并行总线,它在同一时刻可以传输多位数据,好比是一条允许多辆车并排开的宽敞道路,而且它还有双向单向之分;另一种为串行总线,它在同一时刻只能传输一个数据,好比只容许一辆车行走的狭窄道路,数据必须一个接一个传输、看起来仿佛一个长长的数据串,故称为“串行”。
.5GHz,我们以×16举例,这里的16就代表16对双向总线,一共64条线路,每4条线路组成一个通道,二条接收,二条发送。这样我们可以换算出其总线的带宽为2.5GHz×16/10=4GB/s(单向)。除10是因为每字节采用10位编码。
并行总线和串行总线的描述参数存在一定差别。对并行总线来说,描述的性能参数有以下三个:总线宽度、时钟频率、数据传输频率。其中,总线宽度就是该总线可同时传输数据的位数,好比是车道容许并排行走的车辆的数量;例如,16位总线在同一时刻传输的数据为16位,也就是2个字节;而32位总线可同时传输4个字节,64位总线可以同时传输8个字节......显然,总线的宽度越大,它在同一时刻就能够传输更多的数据。不过总线的位宽无法无限制增加。
内存中的带宽
往作为单独的对象讨论。
SDRAM、DDR和DDRⅡ的总线位宽为64位,RDRAM的位宽为16位。而这两者在结构上有很大区别:SDRAM、DDR和DDRⅡ的64位总线必须由多枚芯片共同实现,计算方法如下:内存模组位宽=内存芯片位宽×单面芯片数量(假定为单面单物理BANK);如果内存芯片的位宽为8位,那么模组中必须、也只能有8颗芯片,多一枚、少一枚都是不允许的;如果芯片的位宽为4位,模组就必须有16颗芯片才行,显然,为实现更高的模组容量,采用高位宽的芯片是一个好办法。而对RDRAM来说就不是如此,它的内存总线为串联架构,总线位宽就等于内存芯片的位宽。
带宽匹配的问题
计算机系统中存在形形色色的总线,这不可避免带来总线速度匹配问题,其中最常出问题的地方在于前端总线和内存、南北桥总线和PCI总线。
前端总线与内存匹配与否对整套系统影响最大,最理想的情况是前端总线带宽与内存带宽相等,而且内存延迟要尽可能低。在Pentium4刚推出的时候,Intel采用RDRAM内存以达到同前端总线匹配,但RDRAM成本昂贵,严重影响推广工作,Intel曾推出搭配PC133SDRAM的845芯片组,但SDRAM仅能提供1.06GB/s的带宽,仅相当于400MHz前端总线带宽的1/3,严重不匹配导致系统性能大幅度下降;后来,Intel推出支持DDR266的845D才勉强好转,但仍未实现与前端总线匹配;接着,Intel将P4前端总线提升到533MHz、带宽增长至5.4GB/s,虽然配套芯片组可支持DDR333内存,可也仅能满足1/2而已;P4的前端总线提升到800MHz,而配套的865/875P芯片组可支持双通道DDR400——这个时候才实现匹配的理想状态,当然,这个时候继续提高内存带宽意义就不是特别大,因为它超出了前端总线的接收能力。
南北桥总线带宽曾是一个尖锐的问题,早期的芯片组都是通过PCI总线来连接南北桥,而它所能提供的带宽仅仅只有133MB/s,若南桥连接两个ATA-100硬盘、100M网络、IEEE1394接口......区区133MB/s带宽势必形成严重的瓶颈,为此,各芯片组厂商都发展出不同的南北桥总线方案,如Intel的Hub-Link、VIA的V-Link、SiS的MuTIOL,还有AMD的HyperTransport等等,它们的带宽都大大超过了133MB/s,最高纪录已超过1GB/s,瓶颈效应已不复存在。
带宽在数字信号系统中的意义
数字信号系统中,带宽用来标识通讯线路所能传送数据的能力,即在单位时间内通过网络中某一点的最高数据率,常用的单位为bps(又称为比特率---bit per second,每秒多少比特)。在日常生活中中描述带宽时常常把bps省略掉,例如:带宽为4M,完成的称为应为4Mbps。
针对于带宽成本降低,用户接入速率也是越来越高,从最初的拨号上网,到20M甚至100M光纤。
但是随着计算机的发展,用户对‘带宽’的认识也应该有更大的提高。
一般来说,带宽是以 bit(比特)表示,而电信,联通,移动等运营商在推广的时候往往忽略了这个单位。
正常换算情况如下:
1Mbit=128KB
2Mbit=256KB
(以此类推)
而换算后的速度才是您真实上网的速度
也就是说,如果你从你的运营商开通的带宽是10M,那么代入计算公式,以上面换算的1M来计量
则为:
(1M=1024K)
1M/128K=1024/128=8
10/8=1.25M
也就是说你如果开通10M带宽,可以达到最高1.25M的速度
在模拟信号系统中的意义
在模拟信号系统中,带宽用来标识传输信号所占有的频率宽度,这个宽度由传输信号的最高频率和最低频率决定,两者之差就是带宽值,因此又被称为信号带宽或者载频带宽,单位为Hz。
带宽其实就是信号所占用的频谱的度量,可以看做是一种与空间相关的量。与之相比,信号的传输速率就是一种与空间和时间都相关的物理量,定义为单位时间内在信道上传输的数据量。
为了合理使用频谱资源,国际电信联盟(ITU)为每种通信系统都规定了频率范围,这种频率范围又称为频段,而频段的频谱宽度又被称之为工作带宽。例如GSM的工作带宽为25 MHz,WCDMA和CDMA均为30 MHz。
带宽在人力资源领域中的意义
带宽在显示器系统中的意义
带宽的详细计算公式: B=r(x) ×r(y) ×V
B表示显示器的带宽
r(x)表示每条水平扫描线上的图素个数
r(y)表示每帧画面的水平扫描线数
V 表示每秒画面刷新率(即场频)