关于带宽的基础知识——
带宽的故事
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。
通过计算出的带宽是理论值，既它们可以达到的最大峰值带宽，通过对峰值带宽的比较我们可以了解各种内存的性能，下表就给出了常见内存的峰值带宽。
常见的内存峰值带宽表
PC-66 SDRAM
528 MB/s
PC-100 SDRAM
800 MB/s
PC-133 SDRAM
1064 MB/s
PC-150 SDRAM
1200 MB/s
PC-600 RDRAM
1200 MB/s
PC-800 RDRAM
1600 MB/s
PC-1600 DDR
1600 MB/s
PC-2100 DDR
2100 MB/s
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。下表给出常见的显卡芯片支持显存位数。
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。
好了朋友们，带宽的故事就讲到这里了，不管是正传还是外传，希望有助于大家对带宽有个完整的认识。
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网友评论(仅供参考与本站立场无关) 现有 60 条留言:
很好,只是"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。"中有误.
PCI带宽=33MHz×32BIT／8=133MB/S->PCI带宽=33MHz×32BIT／8=132MB/S(2005.12.26 16:30:34)
盎司当然非(2005.09.03 08:20:30)
在带宽的计算中还要考虑显示器所设置的颜色质量，例如设置颜色质量为32位真彩色，则表示用4个字节表示一种颜色。例如一显示器：分辨率800*600，刷新率85HZ，32位真彩色，则实际运行带宽应为800*600*85*4字节=163200000字节=155.6M字节。
峰值速率峰值速率定义为单用户在系统中被分配最大的带宽（在TDD系统中上下行分别定义峰值速率，对应上下行分别最有利的TDD配置）、最高的调制编码方式、处于理想的无线环境时所能达到的最高速率。对应到实际网络测试中，当一个用户独占小区所有带宽、靠近基站、邻小区干扰极微弱时，测得的实际速率有可能达到该网络所声称的峰值速率。所以在实际网络中，用户只有在某些情况下才可以达到系统设计的峰值速率，大多数终端在大多数情况下是达不到峰值速率的。
峰值速率是无线技术最大频谱利用潜力的表征，是无线技术中的一个专门概念，在研发中是对两种无线技术进行比较的一系列指标中的一个（其他重要指标还包括小区平均速率、用户平均速率、小区边缘用户平均速率等）。出于市场和商业的目的，当向普通消费者解释时，一般营运商和设备商就只用峰值速率这个概念来表达系统的先进性。
2、容量、 吞吐量
容量：系统可容纳多少用户； 吞吐量：当前信道上的传输速率；信道容量一般大于吞吐量。
香农定理已经给出了信道容量和信道带宽的关系，就是理论上信道传输数据的最大速率，吞吐量是在这样的信道上传输的实际速率，实际上是达不到理想值的。
3、单终端设备带宽需求
单位：kbps，假如集中器带宽需求是25kbps，在2s内传完，那么集中器的数据量为50kbit，但是在网络规划时使用25kbps。
2M带宽通道，可以同时承载100路（个）终端设备（带宽需求为20.48kbps）。
单基站带宽预估设计时，终端数*单终端带宽*并发数，这里单终端带宽单位是kbps，每秒钟传输的bit位数，因为LTE是TDD时分双工，总带宽估算就是计算的各类业务总传输峰值速率，至于单终端是否传完与这没关系，系统是分时的，这样算是对的。
4、带宽和速率关系
信道带宽与数据传输速率的关系可以用奈奎斯特(Nyquist)准则与香农(Shanon)定律描述。
奈奎斯特准则指出：如果时间间隔为π/ω(ω=2πf ==>2f = w/π)，通过理想通信信道传输窄脉冲信号，则前后码元之间不产生相互窜扰。因此，对于二进制数据信号的最大数据传输速率Rmax与通信信道带宽B（B=f,单位Hz)的关系可以写为：Rmax＝2f(bps)对于二进制数据若信道带宽B=f=3000Hz，则最大数据传输速率为6000bps，多进制的话速率可增加N倍。
1.宽带是一个相对的描述。带宽是一个单位。
2.带宽是一个量词，指的是网速的大小。宽带是个名词，表示网络的传输速率很高。
3.宽带是一个相对的描述，包含了带宽的概念。频率范围越大，即带宽越高，可以发送的数据就越多。
4.宽带是指信号或电子电路同时包含或能够处理的宽频率范围。带宽是标识总线和内存性能的指标之一。
5.宽带是一个动态的概念，带宽是一个固定的具体概念。
带宽：指的是网速的大小，比如1Mbps的意思是一兆比特每秒，这个数值就是指带宽。
频率范围就是带宽。比如100 MHz -200 MHz就是一个频率范围。
频率范围越大，即带宽越大，信道的容量就越大。
宽带：说明网络的传输速率速很高，可以把传输速率理解为通信(上网)速度，即每秒钟可以传输的信息量
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