谢霆锋杨幂十二道锋味:带宽 是什么意思

现在的内存种类很多，对数据的传输速度也各不相同，我们怎样去计算它们传输速度的快慢？面对各种显卡芯片怎样去看待显存带宽？甚至在显示器参数中也有带宽，看来带宽还真是无处不在，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。

带宽正传——存储器带宽基础知识

带宽这个词在电子学领域里很常用，它的意思是指波长、频率或能量带的范围，特指以每秒周数表示频带的上、下边界频率之差。可以显见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传输数据容量的大小，表示吞吐数据的能力。

在很多文章里往往看见关于带宽的各种描述，那么怎么计算有关存储器的带宽呢？对于存储器的带宽计算有下面的方法：

B表示带宽，F表示存储器时钟频率，D表示存储器数据总线位数，则带宽为：

B=F×D/8

例如，PC-100的SDRAM带宽计算如下：

100MHZ×64BIT/8=800MB/S

当然，这个计算方法是针对仅靠上升沿信号传输数据的SDRAM而言的，对于上升沿和下降沿都传输数据的DDR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双倍的，这也是DDR能够有如此高性能的重要原因。

对于和存储器带宽关系很大的总线带宽也同样可以利用这个方法来计算，例如PCI和AGP等总线。比如，PCI带宽=33MHz×32BIT／8=133MB/S，AGP 1X总线的带宽为66MHz×64BIT／8=528MB/S，AGP 4X带宽=528MHz×4=2.1GB/秒。

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。比如显卡当年从PCI总线到AGP，正是因为PCI总线的133MB/S传输速率早已不能满足各种图形处理的要求。而从AGP1X到AGP4X直到AGP8X都使得传输带宽不断的得到了扩展。

在实际工作时这些存储单元未必能达到峰值带宽，影响带宽的因素还很多。比如，因为数据写入和读出存储单元总要有一定的延迟时间。除了延迟时间影响带宽外，所存储数据的命中率也有重要关系。当把这些因素考虑在内，即便是100%的命中率，PC100的SDRAM的实际带宽只有峰值带宽的40%。

从上面给出的带宽计算方法可知，带宽不仅和时钟频率有关还和存储单元的数据总线位数有关。而我们面对各种显卡显存的时候关注的是它的时钟频率，计算带宽还需要显存的位数。显存在显卡上发挥着重要的作用，而各种显卡芯片支持显存的位数也是有差异的，厂商们也是在扩展显存位数，以达到提升显存带宽的目的。

带宽外传——显示器的带宽

我们在购买显示器时也常常会看见带宽这个词，在这里，它和存储领域的带宽有所区别，它更贴近传统的电子学里的带宽定义。显示器的参数——带宽代表的是显示器的一个综合指标，也是衡量一台显示器好坏的重要指标。它是指显示器每秒钟所扫描的像素数量，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，单位是Hz。显示器的带宽大小同样有一定的计算方法的，大家在选择一款显示器的时候可以根据一些参数来计算带宽，或者根据带宽来计算一些参数。这样可以很清楚的了解显示器的底细，JS想隐瞒都不行。
详细的显示器带宽计算方法如下：
用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表示每秒钟画面的刷新率；B表示带宽。则显示器带宽的计算公式是：

B = r(x)×r(y)×V

但是在实际中，为了避免信号在扫描边缘的衰减，保证图像的清晰，实际上电子束水平扫描的图素的个数和行扫描频率均要比理论值要高一些。所以，在实际中，带宽的计算公式中加上了一个1.3的参数：

B = r(x)×r(y)×V×1.3

根据上面的公式，我们就可以比较清楚的了解到带宽的实际意义。当显示器的刷新率提高一点的话，它的带宽就会要提高很多。例如，当用户在挑选显示器的时候，显示器标称可以在1024×768的分辨率，和85Hz的刷新率下正常显示的话，我们就可以计算出这台显示器的实际带宽为：

B =1024×768×85×1.3 = 87MHz

带宽的大小在选择显示器的时候是很重要的，如果有的显示器没有标明带宽，只标明了最大分辨率和在此分辨率下所能达到的最高的刷新率，我们就可以根据上面的公式计算出显示器的带宽；反之，我们也可以根据显示器的带宽来计算出显示器在最大分辨率下的刷新率等参数。

带宽
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。

描述带宽时常常把“比特/秒”省略。

例如，带宽是 10 M，实际上是 10 Mb/s。

这里的 M 是 10^6。

在网络中有两种不同的速率：

信号（即电磁波）在传输媒体上的传播速率（米/秒，或公里/秒）

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（MB/S），即每秒处理多少兆字节，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，带宽就象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、PCL设备和硬盘，对带宽的要求，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。

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PCL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PCL-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。AGP所遇到的带宽瓶颈也迎刃而解。

为了在实际使用计算机的过程中得到更多总线带宽，根据带宽的计算公式，一般会采取两种办法，一是增加总线速度，比如INTEL的P4 CPU和塞扬CPU就是最好的例子，一个是400总线，一个是533/800总线，在实际应用的效能就有了很大的区别（当然，二级缓存也是一个重要的因素）。另外一个常用的方法是增加总线的宽度，如果当它的时钟速度一样时，总线的宽度增加一倍，那么尽管时钟下降沿同未改变之前是相同而此时每次下降沿所传输的数据量却是以前的两倍，这一点在相同核心，但是显存位宽却不一样的显卡上表现特别明显。