PCI、AGP、PCI-E 总线带宽的计算方法

※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 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 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，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 Express 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 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。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 * cycle132 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，33.333333 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/　PCI是由Intel公司1991年推出的一种局部总线。从结构上看，PCI是在CPU和原来的系统总线之间插入的一级总线，具体由一个桥接电路实现对这一层的管理，并实现上下之间的接口以协调数据的传送。管理器提供了信号缓冲，使之能支持10种外设，并能在高时钟频率下保持高性能，它为显卡，声卡，网卡，MODEM等设备提供了连接接口，它的工作频率为33MHz/66MHz。 最早提出的PCI 总线工作在33MHz 频率之下，传输带宽达到了133MB/s(33MHz X 32bit/8)，基本上满足了当时处理器的发展需要。随着对更高性能的要求，1993年又提出了64bit 的PCI 总线，后来又提出把PCI 总线的频率提升到66MHz 。PCI-E技术简介随着图像处理技术和人们对于游戏需求的急速增长，传统的AGP接口已经远远不能满足时下疯狂的数据传输的需求，于是早在2001年的春季IDF(Intel开发者论坛)上，Intel公司已经宣布要用一种新的技术取代PCI总线和多种芯片的内部连接，并称之为第三代I/O总线技术(3rd Generation I/O，也就是3GIO)；到了2001年底，包括Intel、AMD、DELL、IBM等20多家业界主导公司加入了PCI-SIG(PCI特殊兴趣小组)并开始起草3GIO规范的草案；2002年草案完成，并把3GIO正式命名为PCI Express。这就是PCI-E的由来。 简单来说，PCI-E能够提供2.5Gbit/s的单向单线连接传输速率。相对于传统PCI总线在单一时间周期内只能实现单向传输，PCI Express的双单工接能提供更高的传输速率和质量，它们之间的差异跟半双工和全双工类似。同时PCI Express串行连接使用了内嵌时钟技术(8b/10b编码模式)，时钟信息直接写入数据流中，这对比大多数并行总线要额外传输保持同步的时钟信号来说更能节省传输的通道和提高传输效率。 一个PCI Express连接可以被配置成x1，x2，x4，x8，x12，x16和x32的数据带宽。x1的通道能实现单向312.5MB/秒(2.5Gbit/s * 1 / 8位)的传输速率，同理x32通道连接就能提供10GB/秒的速率，但考虑使用8b/10b编码实际上有20%左右的消耗，实际的传输速率大概是8GB/S(x32单向)。一般的显卡使用的PCI-EX16标准，数据传输率为4.8GB/S,远远高于现在最流行的AGP 8X的2.1GB/S的数据流量。 对于广大的消费者来说，PCI-E直接带来的就是显卡性能得大幅度提升，它可以在一段时间内彻底解决困扰大家的显示卡传输带宽的问题，而且在今后游戏的配合下，我们可以使用更高级的显示卡获得更加逼真的效果。