原创 带宽与位宽

2013-12-17 10:04 1347 8 8 分类: FPGA/CPLD

带宽

带宽通常指信号所占据的频带宽度;在被用来描述信道时,带宽是指能够有效通过该信道的信号的最大频带宽度。对于模拟信号而言,带宽又称为频宽,以赫兹(Hz)为单位。例如模拟语音电话的信号带宽为3400Hz,一个PAL-D电视频道的带宽为8MHz(含保护带宽)。对于数字信号而言,带宽是指单位时间内链路能够通过的数据量。例如ISDN的B信道带宽为64Kbps。由于数字信号的传输是通过模拟信号的调制完成的,为了与模拟带宽进行区分,数字信道的带宽一般直接用波特率或符号率来描述。带宽在信息论、无线电、通信、信号处理和波谱学等领域都是一个核心概念。

 

主要特点

  表示频带宽度  

  信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。频宽对基本输出入系统 (BIOS ) 设备尤其重要,如快速磁盘驱动器会受低频宽的总线所阻碍。

  表示通信线路所能传送数据的能力  

  带宽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。

  严格来说,数字网络的带宽应使用波特率来表示(baud),表示每秒的脉冲数。而比特是信息单位,由于数字设备使用二进制,则每位电平所承载的信息量是1(以2为底2的对数,如果是四进制,则是以2为底的4的对数,每位电平所承载的信息量为2)。因此,在数值上,波特与比特是相同的。由于人们对这两个概念分的并不是很清楚,因此常使用比特率来表示速率,也正是用比特的人太多,所以比特率也就成了一个带宽事实的标准叫法了。

  1000bit/s=1Kbit/s

  1000Kbit/s=1Mbit/s

  1000Mbit/s=1Gbit/s

  描述带宽时常常把“比特/秒”省略。例如,带宽是1M,实际上是1Mb/s,这里的Mb是指1000*1000位,转换成字节就是(1000*1000)/8=125000字节(Byte)=125KB/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?简单的说,带宽就是传输速率,是指每秒钟传输的最大字节数(B/S),即每秒处理多少字节,高带宽则意味着系统的高处理能力。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。

  主板上通常会有两块比较大的芯片,一般将靠近CPU的那块称为北桥,远离CPU的称为南桥。北桥的作用是在CPU与内存、显卡之间建立通信接口,它们与北桥连接的带宽大小很大程度上决定着内存与显卡效能的大小。南桥是负责计算机的I/O设备、PCI设备和硬盘,对带宽的要带宽求,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。

  带宽是显示器非常重要的一个参数,能够决定显示器性能的好坏。所谓带宽是显示器视频放大器通频带宽度的简称,一个电路的带宽实际上是反映该电路对输入信号的响应速度。带宽越宽,惯性越小,响应速度越快,允许通过的信号频率越高,信号失真越小,它反映了显示器的解像能力。该数字越大越好。

  带宽是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。带宽越大表明显示控制能力越强,显示效果越佳。

  带宽的详细计算公式如下:理论上带宽 B=r(x) ×r(y) ×V

  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)

  B 表示带宽

  再来说说显卡,玩游戏的朋友都晓得,当玩一些大制作游戏的时候,画面有时候会卡的比较厉害。其实这就是显卡带宽不足的问题,再具体点说,这是显存带宽不足。众所周知,目前当道的AGP接口是AGP 8X,而AGP总线的频率是PCI总线的两倍,也就是66MHz,很容易就可以换算出它的带宽是2.1GB/S,在目前的环境下,这样的带宽就显得很微不足道了,因为连最普通的ATI R9000的显存带宽都要达到400MHZ X 128Bit/8=6.4GB/s,其余的高端显卡更是不用说了。正因为如此,INTEL在最新的9X5芯片组中,采用了PCI-Express总线来替代老态龙钟的AGP总线,与传统PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构相比,PCI Express最大的特点是在设备间采用点对点串行连接,如此一来即允许每个设备都有自己的专用连接,不需要向整个总线请求带宽,同时利用串行的连接特点将能轻松将数据传输速度提到一个很高的频率。在传输速度上,由于PCI Express支持双向传输模式,因此连接的每个装置都可以使用最大带宽带宽。AGP所遇到的带宽瓶颈也迎刃而解。

 

 

 

 

 

位宽

显存位宽是显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数,位数越大则瞬间所能传输的数据量越大,这是显存的重要参数之一。

 

1简介

显存位宽是显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数,位数越大则瞬间所能传输的数据量越大,这是显存的重要参数之一。
显存带宽=显存频率X显存位宽/8,那么在显存频率相当的情况下,显存位宽将决定显存带宽的大小。同样显存频率为500MHz的128位和256位显存,那么它俩的显存带宽将分别为:128位=500MHz*128∕8=8GB/s,而256位=500MHz*256∕8=16GB/s,是128位的2倍,可见显存位宽在显存数据中的重要性。显卡的显存是由一块块的显存芯片构成的,显存总位宽同样也是由显存颗粒的位宽组成,显存位宽=显存颗粒位宽×显存颗粒数。显存颗粒上都带有相关厂家的内存编号,可以去网上查找其编号,就能了解其位宽,再乘以显存颗粒数,就能得到显卡的带宽。[1]

2分类

市场上的常见显存位宽有128位、256位、384位和512位四种,人们习惯上叫的128位、256位显卡、384位显卡、512位显卡和1024位显卡就是指其相应的显存位宽。显存位宽越高,性能越好价格也就越高,因此中高位宽的显存更多应用于高端显卡,而普通显卡基本都采用128位显宽,而1024位显卡属于顶级了。

3鉴别

下面教大家一个较为简便,但只适应于一般情况,存在一些特殊情况,在大部分情况下能适用。显存的封装形式主要有TSOP和BGA两种,一般情况下BGA封装的显存是32位/颗的,而TSOP封装的颗粒是16位/颗的。如果显卡采用了四颗BGA封装的显存,那么它的位宽是128位的,而如果是八颗TSOP封装颗粒,那么位宽也是128位的,但如果显卡只采用了四颗TSOP封装颗粒,那么显存位宽就只有64位。这只是一个一般情况下的技巧,不一定符合所有的情况,要做到最为准确的判断,还是查看显存编号吧!
注意:一般出现在同品牌上的显存位宽上,例如同为一款ATI RADEON9200但是在显存位宽上有所不同,有些为128bit、有些为64bit,而销售人员就经常把64bit当作128bit来卖,外观上几乎没有区别,有区别的就是在显存的个数上,而普通的消费者往往不能正确的辨识。
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