电脑带宽知识
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带宽,这个经常出现在内存、显存、显示器的技术参数到底是什么?其实,带宽有PC中是无处不在,下面就让我们一起来听听关于带宽的故事,了解一下带宽的基础知识。无论是初学者还是有一定经验的用户,文中介绍的内容都值得去学习和掌握。这些概念有利于大家深入、全面的了解计算机知识,是成为一个硬件高手的必经之路。
你知道吗?数字世界中的比特
在数字世界里没有电影、没有杂志、没有一首首的乐曲,只有一个个的数字“1”和“0”。以前人们对于数字世界中的这两个数字还不知道如何命名,直到1946年普林斯顿大学的统计学家约翰•土吉
(John Turkey)把它们定为二进制,才有了比特(Bit)这一术语。比特是电脑当中最小的量单位,
1 MB=1024 KB=1024×1024 Byte=1024×1024×8 Bit。
一、认识带宽
在电子学领域里,表带宽是用来描述频带宽度的。但是在数字传输方面,也常用带宽来衡量传输数据的能力。用它来表示单位时间内(一般以“秒”为单位)传输数据容量的大小,表示吞吐数据的能力。这也意味着,宽的带宽每秒钟可以传输更多的数据。所以我们一般也将“带宽”称为“数据传输率”。
带宽的单位一般有两种表现形式第一种是B/s、KB/s或MB/s,表示单位时间(秒)内传输的数据量(字节、千字节、兆字节)第二种是bps(或称b/s)、Kbps(或称Kb/s)或Mbps(或称Mb/s),表示单位时间(秒)内传输的数据量(比特、千比特、兆比特)。这两种带宽的换算公式是:1 B/s=8 bps(b/s)、1 KB/s=8 Kbps(Kb/s)、
1 MB/s=8 Mbps(Mb/s)。
二、带宽随个数
在很多文章里往往看见关于带宽的各种描述,那么怎么计算电脑当中的各种带宽呢?下面将向大家详细说明PC中的各类带宽(均为峰值带宽,也就理论的最大带宽)。但大家也要清楚一点,在实际工作时,未必能达到峰值带宽。影响带宽的因素有很多,比如,数据写入和读出总要有一定的延迟时间。
1.CPU带宽
所谓的CPU带宽是指CPU与北桥芯片之间的数据传输率,单位一般为“MB/s”或“GB/s”。其计算公式如下:
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:
533×64/8=4264MB/s。
2.内存带宽
所谓的内存带宽是指内存与南桥芯片之间的数据传输率,单位一般为“MB/s”或“GB/s”。其计算公式如下:
内存带宽=内存总线频率×数据总线位数/8。
以单通道DDR400内存为例,其带宽为:400×64/8=3200MB/s。
当然,这个计算方法是针对单通道内存而言的,对于双通道内存来说,计算方法有点变化,应该在最后乘2,因为它的传输效率是单通道内存的2倍,这也是双通道内存能够有如此高性能的重要原因。
3.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=运行频率×数据带宽÷8。
之所以要除以8,是因为每8个bit(位)等于一个byte(字节)。以4ns、128bit的DDR SDRAM显存为例,其显存带宽=250MHz×2(因为使用了DDR SDRAM显存,所以乘以2)×128÷8=8000KB/s。
为了能准确计算出一块显卡的显存带宽,必须从观察一颗显存的大小以及数据位宽度开始。首先,我们在说明一颗显存的规格时一般会用“4×16”或者“2×32”这样的用语,其实这两种规格的显存容量是一样
的,均为64Mbit,只不过前者的存储单元容量为4Mbit,数据带宽16bit,而后者的这两个数值则分别是2Mbit和32bit,存储单元容量×数据带宽=总的显存容量,为了换算成通常使用的byte单位再除以8即可。目前显存主要分为64位和128位,在相同工作频率下,64位显存的带宽只有128位显存的一半。这也就是为什么
GeForce2 MX200(64位SDRAM)的性能远远不如GeForce2 MX400(128位SDRAM)的原因了。
4.总线带宽
总线带宽的计算公式如下:
总线带宽=总线频率×数据总线位数/8。
以32位的PCI为例,其带宽为:33×32/8=132MB/s再以AGP 8X为例,其带宽为:528×64/8=4424MB/s。
通过这样的计算我们不难看出,总线的发展伴随着带宽的扩展,只有高带宽的总线才能不断的满足当前各种硬件对数据传输的要求,比如从ISA总线发展到PCI总线,再发展到AGP,未来还可能发展到PCI-X 和PCI Express。
5.视频带宽
我们在购买显示器时也常常会看见视频带宽这个词,视频带宽和前面
所述的带宽是完全不同的概念。视频带宽代表显示器显示能力的一个综合指标,指每秒钟所扫描的图素个数,即单位时间内每条扫描线上显示的频点数总和,以MHz为单位。带宽越达表明显示控制能力越强,显示效果越佳。视频带宽是显示器视频放大电路的频带宽,它是每秒钟电子枪扫描过的总像素数,也就是说在单位时间内,每条扫描线上显示的像素点的总和,以MHz(兆赫兹)为单位。从理论上来说,视频带宽的计算公式如下:
B=r(x) ×r(y) ×V
B表示视频带宽r(x)表示每条水平扫描线上的图素个数,即水平分辨率r(y)表示每桢画面的水平扫描线数,即垂直分辨率V 表示每秒画面刷新率,即垂直刷新频率,也称场频
但通过上述公式计算出的水平带宽只是理论值,在实际应用中电子束从左扫到右后,还要经历一个从右回到左面的过程。同理,上下也有一个回扫的过程。所以在视频信号中,还包括行消隐信号和场消隐信号,使得电子束在两个方向的回扫过程中变得尽量的弱,以免扫出难看的回扫线。为了避免图像边缘的信号衰减,电子枪的扫描能力需要大于分辨率尺寸,水平方向通常要大25%,垂直方向要大8%,用于回扫消隐。所以,实际的视频带宽公式如下:
B=[r(x)/0.80]×[r(y)/0.93]×V 或 B=r(x) ×r(y) ×v/0.744