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1、FSB,内存,系统总线,显存,AGP,PCI-E带宽 2007-06-15 16:53最近搜的,那天也不知道脑子里哪个零件又出问题了,开始研究起内存带宽与FSB带宽的瓶颈问题来了，就全部弄了一遍，其实现在也还是似懂非懂的。以下均为理论带宽：现在的单通道内存控制器一般都是64bit的，8个2进制bit相当于1个字节，换算成字节是64/8=8，再乘以内存的运行频率，如果是DDR内存就要再乘以2，因为它是以sd内存双倍的速度传输数据的，所以 DDR266,运行频率为133MHz，带宽为133*2*64/8=2100MB/s=2.1GB/s DDR333,运行频率为166MHz，带宽为166*2*64
2、/8=2700MB/s=2.7GB/s DDR400,运行频率为200MHz，带宽为200*2*64/8=3200MB/s=3.2GB/s 所谓双通道DDR，就是芯片组可以在两个不同的数据通道上分别寻址、读取数据。这两个相互独立工作的内存通道是依附于两个独立并行工作的，位宽为64-bit的内存控制器下，因此使普通的DDR内存可以达到128-bit的位宽，因此，内存带宽是单通道的两倍，因此 双通道DDR266的带宽为133*2*64/8*2=4200MB/s=4.2GB/s 双通道DDR333的带宽为166*2*64/8*2=5400MB/s=5.4GB/s 双通道DDR400的带宽为200*2
3、*64/8*2=6400MB/s=6.4GB/s 至于现在流行的DDR2，也是这么计算，例如DDR2 677带宽为677*64/8=5.4GB/sDDR2也可以组双通道，无非就是参照DDR组双一样，乘以2。关于瓶径问题： CPU与北桥芯片之间的数据传输速率称前端总线(FSB），对于intel的主流平台，其采用Q/P总线技术，FSB=CPU外频*4,如赛扬4的外频为100，其FSB为400，数据带宽为3.2GB/s,P4A的外频为100，其FSB为400，数据带宽为3.2GB/s,P4B的外频为133，其FSB为533，数据带宽为4.2GB/s,P4C、P4E的外频为200，其FSB为800，数
4、据带宽为6.4GB/s，对于AMD的主流平台，其采用EV6总线技术,FSB=CPU外频*2，对于Athlon XP，其外频为133，166，200，对应的FSB分别为266，333，400，数据带宽分别为2.1，2.7，3.2GB/s FSB与内存带宽相等的情况下，则不存在瓶径问题，如果内存带宽小于FSB则形成内存带宽瓶径，无法完全发挥系统的性能。 CPU带宽=前端总线频率数据总线位数/8。 以533MHz前端总线频率的Pentium 4为例，其带宽为：53364/8=4264MB/s。 至于AMD，不存在前端总线的概念.取而代之的是HyperTransport HT总线.HyperTrans
5、port采用类似DDR的工作方式，在400MHz工作频率下，相当于800MHz的传输频率。此外HyperTransport是在同一个总线中模拟出两个独立数据链进行点对点数据双向传输，因此理论上最大传输速率可以视为翻倍。2004年2月，HyperTransport技术联盟(Hyper Transport Technology Consortium)又正式发布了HyperTransport 2.0规格，由于采用了Dual-data技术，使频率成功提升到了1.0GHz、1.2GHz和1.4GHz，数据传输带宽由每通道1.6Gb/sec提升到了2.0GB/sec、2.4Gb/sec和2.8GB/sec
6、，最大带宽由原来的12.8Gb/sec提升到了22.4GB/sec。以1.4GHz下，双向32bit模式为例，带宽计算方法为1.4GHz2232bit822.4GB/sec显存带宽 显存带宽是显存也是显卡的一个很重要的参数。显存带宽的计算方法是： 显存带宽=工作频率显存位宽/8。（与显存大小无关！）存储单元容量显存位宽=总的显存容量以下为比较实际的带宽：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
7、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 MH
8、z，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
9、，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 Exp
10、ress 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
11、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
12、 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
13、。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 * cycleMB/s = MHz * bytes * cycle13
14、2 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，33.333
15、333 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/sIIC总线接口采用两线制的串行数据传输方式，一条是串行数据线SDA，一条是串行时钟线SCL。该总线在连接到IIC总线上的设备之间提供一种简单有效的数据交换方法，如微控制器、EEPROM、实时时钟设备、A/D转换器和LCD。图两线制的IIC总线可以最小化设备之间的连接。同步的、多主机的IIC总线允许更多的设备连到总线上，以便进行系统的扩展。若有两个或多个主机同时初始化数据传输，可以通过冲突检测和仲裁防止数据被破坏。特性：1、 两线接口；2、 多主机操作；3、 中断仲裁实现从主到从的自动切换；4、 通过地址识别中断；5、 START和STOP信号的产生和检测；6、 总线忙检测；7、 软件可编程时钟频率；8、 软件可选的应答位；9、 片上过滤器过滤总线上的毛刺。
