AGP、PCI-E总线带宽的计算方法

AGP、PCI-E总线带宽的计算方法

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) x 并行总线位宽（bit/8 = B) x 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) x 串行总线位宽（bit/8 = B) x 串行总线管线 x 编码方式 x 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) x 1/8（bit) x 1（条管线) x 8/10（bit) x 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) x 并行总线位宽（bit/8 = B) x 每时钟传输几组数据（cycle)

B/s = Hz x bytes x cycle

MB/s = MHz x bytes x cycle

132 MB/秒：

PCI 的工作频率是 33 MHz, 即 33 MHz x 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 x 4 bytes x 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 x 1000 = Y MHz，即 30 ns 的倒数 x 1000 = 33.333333 MHz，33.333333 MHz x 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 x 4 bytes x 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/s