一、帶寬是什么

1、帶寬應(yīng)用的領(lǐng)域非常多，可以用來標(biāo)識(shí)信號(hào)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸能力、標(biāo)識(shí)單位時(shí)間內(nèi)通過鏈路的數(shù)據(jù)量、標(biāo)識(shí)顯示器的顯示能力。

2、在模擬信號(hào)系統(tǒng)又叫頻寬，是指在固定的時(shí)間可傳輸?shù)馁Y料數(shù)量，亦即在傳輸管道中可以傳遞數(shù)據(jù)的能力。通常以每秒傳送周期或赫茲(Hz)來表示。

3、在數(shù)字設(shè)備中，帶寬指單位時(shí)間能通過鏈路的數(shù)據(jù)量。通常以bps來表示，即每秒可傳輸之位數(shù)。

4、總線帶寬指的是總線在單位時(shí)間內(nèi)可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總量，等于總線位寬與工作頻率的乘積。例如：對(duì)于64位、800MHz的前端總線，它的數(shù)據(jù)傳輸率就等于64bit×800MHz÷8(Byte)=6.4GB/s

5、內(nèi)存帶寬指的是內(nèi)存總線所能提供的數(shù)據(jù)傳輸能力。例如：DDR400內(nèi)存的數(shù)據(jù)傳輸頻率為400MHz，那么單條模組就擁有64bit×400MHz÷8(Byte)=3.2GB/s的帶寬。

二、帶寬的意義


1、表示頻帶寬度

信號(hào)的帶寬是指該信號(hào)所包含的各種不同頻率成分所占據(jù)的頻率范圍。頻寬對(duì)基本輸出入系統(tǒng) (BIOS ) 設(shè)備尤其重要，如快速磁盤驅(qū)動(dòng)器會(huì)受低頻寬的總線所阻礙。

2、表示通信線路所能傳送數(shù)據(jù)的能力

在單位時(shí)間內(nèi)從網(wǎng)絡(luò)中的某一點(diǎn)到另一點(diǎn)所能通過的“最高數(shù)據(jù)率”。對(duì)于帶寬的概念，比較形象的一個(gè)比喻是高速公路。單位時(shí)間內(nèi)能夠在線路上傳送的數(shù)據(jù)量，常用的單位是bps(bit per second)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的帶寬是指網(wǎng)絡(luò)可通過的最高數(shù)據(jù)率，即每秒多少比特。

3、理解概念

在理解帶寬這個(gè)概念之前，我們首先來看一個(gè)公式：帶寬=時(shí)鐘頻率x總線位數(shù)/8，從公式中我們可以看到，帶寬和時(shí)鐘頻率、總線位數(shù)是有著非常密切的關(guān)系的。其實(shí)在一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，不僅顯示器、內(nèi)存有帶寬的概念，在一塊板卡上，帶寬的概念就更多了，完全可以說是帶寬無處不在。

4、那到底什么是帶寬呢？帶寬的意義又是什么？

為了更形象地理解帶寬、位寬、時(shí)鐘頻率的關(guān)系，我們舉個(gè)比較形象的例子，工人加工零件，如果一個(gè)人干，在大家單個(gè)加工速度相同的情況下，肯定不如兩個(gè)人干的多，帶寬就像是工人能夠加工零件的總數(shù)量，位寬仿佛工人數(shù)量，時(shí)鐘工作頻率相當(dāng)于加工單個(gè)零件的速度，位寬越寬，時(shí)鐘頻率越高則總線帶寬越大,其好處也是顯而易見的。

5、主板上通常會(huì)有兩塊比較大的芯片

一般將靠近CPU的那塊稱為北橋，遠(yuǎn)離CPU的稱為南橋。北橋的作用是在CPU與內(nèi)存、顯卡之間建立通信接口，它們與北橋連接的帶寬大小很大程度上決定著內(nèi)存與顯卡效能的大小。南橋是負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)的I/O設(shè)備、PCI設(shè)備和硬盤，對(duì)帶寬的要求，相比較北橋而言，是要小一些的。而南北橋之間的連接帶寬一般就稱為南北橋帶寬。隨著計(jì)算機(jī)越來越向多媒體方向發(fā)展，南橋的功能也日益強(qiáng)大，對(duì)于南北橋間的連接總線帶寬也是提出了新的要求，在INTEL的9X5系列主板上，南北橋的帶寬將從以前一直為人所詬病的266MB/S發(fā)展到空前的2GB/S，一舉解決了南北橋間的帶寬瓶頸。

三、帶寬匹配的問題


1、總線速度匹配問題

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存在形形色色的總線，這不可避免帶來總線速度匹配問題，其中最常出問題的地方在于前端總線和內(nèi)存、南北橋總線和PCI總線。

2、內(nèi)存延遲要盡可能低

前端總線與內(nèi)存匹配與否對(duì)整套系統(tǒng)影響最大，最理想的情況是前端總線帶寬與內(nèi)存帶寬相等，而且內(nèi)存延遲要盡可能低。在Pentium4剛推出的時(shí)候，Intel采用RDRAM內(nèi)存以達(dá)到同前端總線匹配，但RDRAM成本昂貴，嚴(yán)重影響推廣工作，Intel曾推出搭配PC133SDRAM的845芯片組，但SDRAM僅能提供1.06GB/s的帶寬，僅相當(dāng)于400MHz前端總線帶寬的1/3，嚴(yán)重不匹配導(dǎo)致系統(tǒng)性能大幅度下降。

后來，Intel推出支持DDR266的845D才勉強(qiáng)好轉(zhuǎn)，但仍未實(shí)現(xiàn)與前端總線匹配；接著，Intel將P4前端總線提升到533MHz、帶寬增長至5.4GB/s，雖然配套芯片組可支持DDR333內(nèi)存，可也僅能滿足1/2而已；P4的前端總線提升到800MHz，而配套的865/875P芯片組可支持雙通道DDR400——這個(gè)時(shí)候才實(shí)現(xiàn)匹配的理想狀態(tài)，當(dāng)然，這個(gè)時(shí)候繼續(xù)提高內(nèi)存帶寬意義就不是特別大，因?yàn)樗隽饲岸丝偩€的接收能力。

3、南北橋總線帶寬曾是一個(gè)尖銳的問題

早期的芯片組都是通過PCI總線來連接南北橋，而它所能提供的帶寬僅僅只有133MB/s，若南橋連接兩個(gè)ATA-100硬盤、100M網(wǎng)絡(luò)、IEEE1394接口……區(qū)區(qū)133MB/s帶寬勢(shì)必形成嚴(yán)重的瓶頸，為此，各芯片組廠商都發(fā)展出不同的南北橋總線方案，如Intel的Hub-Link、VIA的V-Link、SiS的MuTIOL，還有AMD的HyperTransport等等，它們的帶寬都大大超過了133MB/s，最高紀(jì)錄已超過1GB/s，瓶頸效應(yīng)已不復(fù)存在。

4、PCI總線帶寬不足還是比較大的矛盾

PC上使用的PCI總線均為32位、33MHz類型，帶寬133MB/s，而這區(qū)區(qū)133MB/s必須滿足網(wǎng)絡(luò)、硬盤控制卡（如果有的話）之類的擴(kuò)展需要，一旦使用千兆網(wǎng)絡(luò)，瓶頸馬上出現(xiàn)，業(yè)界打算自2004年開始以PCIExpress總線來全面取代PCI總線，屆時(shí)PCI帶寬不足的問題將成為歷史。