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在电子行业中带宽什么意思
什么是带宽？认清这个虚无缥缈的环球作者：PCDIY在各类电子设施和元器件中，咱们都可以接触到带宽的概念，例如咱们熟知的显示器的带宽、内存的带宽、总线的带宽和网络的带宽等等；对这些设施而言，带宽是一个十分关键的目的。
不过容易让人蛊惑的是，在显示器中它的单位是MHz，这是一个频率的概念；而在总线和内存中的单位则是GB/s，相当于数据传输率的概念；而在通信畛域，带宽的形容单位又变成了MHz、GHz⋯⋯这两种不同单位的带宽表白的是同一个外延么？二者存在哪些方面的咨询呢？本文就带你走入精彩的带宽环球。
一、 带宽的两种概念假设从电子电路角度登程，带宽（Bandwidth）本意指的是电子电路中存在一个固有通频带，这个概念或许比拟形象，咱们有必要作进一步解释。
大家都知道，各类复杂的电子电路无一例外都存在电感、电容或相当配置的储能元件，即使没有驳回现成的电感线圈或电容，导线自身就是一个电感，而导线与导线之间、导线与地之间便可以组成电容——这就是通常所说的杂散电容或散布电容；不论是哪种类型的电容、电感，都会对信号起着阻滞作用从而消耗信号能量，重大的话会影响信号质量。
这种效应与交流电信号的频率成正比相关，当频率高到必定水平、令信号难以坚持稳固时，整个电子电路人造就无法反常上班。
为此，电子学上就提出了“带宽”的概念，它指的是电路可以坚持稳固上班的频率范围。
而属于该体系的有显示器带宽、通信/网络中的带宽等等。
而第二种带宽的概念大家兴许会更相熟，它所指的其实是数据传输率，譬如内存带宽、总线带宽、网络带宽等等，都是以“字节/秒”为单位。
咱们不分明从什么时刻起这些数据传输率的概念被称为“带宽”，但因业界与群众都接受了这种说法，代表数据传输率的带宽概念十分盛行，虽然它与电子电路中“带宽”的本意相差很远。
关于电子电路中的带宽，选择要素在于电路设计。
它关键是由高频加大局部元件的个性选择，而高频电路的设计是比拟艰巨的局部，老本也比普通电路要高很多。
这局部内容触及到电路设计的常识，对此咱们就不做深化的剖析。
而关于总线、内存中的带宽，选择其数值的关键要素在于上班频率和位宽，在这两个畛域，带宽等于上班频率与位宽的乘积，因此带宽和上班频率、位宽两个目的成正比。
不过上班频率或位宽并不能有限度提高，它们遭到很多要素的制约，咱们会在接上去的总线、内存局部对其作专门论述。
二、 总线中的带宽在计算机系统中，总线的作用就好比是人体中的神经系统，它承当的是一切数据传输的职责，而各个子系统间都必定籍由总线才干通信，例如，CPU 和北桥间有前端总线、北桥与显卡间为AGP 总线、芯片组间有南北桥总线，各类裁减设施经过PCI、PCI-X 总线与系统衔接；服务器与外部设施的衔接也是经过总线启动，如目前盛行的USB 2.0、IEEE1394 总线等等，一句话，在一部计算机系统内，一切数据替换的需求都必定经过总线来成功！依照上班形式不同，总线可分为两种类型，一种是并行总线，它在同一时辰可以传输多位数据，好比是一条准许多辆车并排开的宽阔路线，而且它还有双向单向之分；另一种为串行总线，它在同一时辰只能传输一个数据，好比只答应一辆车行走的狭窄路线，数据必定一个接一个传输、看起来好像一个长长的数据串，故称为“串行”。
并行总线和串行总线的形容参数存在必定差异。
棚晌对并行总线来说，形容的性能参数有以下三个：总线宽度、时钟频率、数据传输频率。
其中，总线宽度就是该总线可同时传输数据的位数，好比是车道答应并排行走的车辆的数量；例如，16 位总线在同一时辰传输的数据为16 位，也就是2 个字节；而32 位总线可同时传输4 个字节，64 位总线可以同时传输8 个字节......显然，总线的宽度越大，它在同一时辰就能够传输更多的数据。
不过总线的位宽无法有限度参与。
时钟频率和数据传输频率的概念在上一期的文章中有过具体引见，咱们就不作赘述。
总线的带宽指的是这条总线在单位期间内可以传输的数据总量，它等于总线位宽与上班频率的乘积。
例如，关于64 位、800MHz 的前端总线，它的数据传输率就等于64bit×800MHz÷8(Byte)=6.4GB/s；32 位、33MHz PCI 总线的数据传输率就是32bit×33MHz÷8=133MB/s，等等，这项棚告规律可以用于一切并行总线下面——看到这里，读者应该明链和锋白咱们所说的总线带宽指的就是它的数据传输率，其实“总线带宽”的概念同“电路带宽”的原始概念曾经驴唇不对马嘴相及。
对串行总线来说，带宽和上班频率的概念与并行总线齐全相反，只是它扭转了传统意义上的总线位宽的概念。
在频率相反的状况下，并行总线比串行总线快得多，那么，为什么如今各类并行总线反而要被串行总线接替呢？要素在于并行总线虽然一次性可以传输多位数据，但它存在并行传输信号间的搅扰现象，频率越高、位宽越大，搅扰就越重大，因此要大幅提高现有并行总线的带宽是十分艰巨的；而串行总线不存在这个疑问，总线频率可以大幅向上优化，这样串行总线就可以仰仗高频率的长处取得高带宽。
而为了补偿一次性只能传送一位数据的无余，串行总线经常驳回多条管线（或通道）的做法成功更高的速度——管线之间各自独立，多条管线组成一条总线系统，从外表看来它和并行总线很相似，但在外部它是以串行原理运作的。
对这类总线，带宽的计算公式就等于“总线频率×管线数”，这方面的例子有PCI Express 和HyperTransport，前者有×1、×2、×4、×8、×16 和×32 多个版本，在第一代PCI Express 技术当中，单通道的单向信号频率可达2.5GHz，咱们以×16 举例，这里的16 就代表16 对双向总线，一共64条线路，每4 条线路组成一个通道，二条接纳，二条发送。
这样咱们可以换算出其总线的带宽为2.5GHz×16/10=4GB/s（单向）。
除10 是由于每字节驳回10 位编码。
三、 内存中的带宽除总线之外，内存也存在相似的带宽概念。
其实所谓的内存带宽，指的也就是内存总线所能提供的数据传输才干，但它选择于内存芯片和内存模组而非纯正的总线设计，加上位置关键，往往作为独自的对象探讨。
SDRAM、DDR 和DDRⅡ的总线位宽为64 位，RDRAM 的位宽为16 位。
而这两者在结构上有很大区别：SDRAM、DDR 和DDRⅡ的64 位总线必定由多枚芯片独特成功，计算方法如下：内存模组位宽=内存芯片位宽×单面芯片数量（假设为单面单物理BANK）；假设内存芯片的位宽为8 位，那么模组中必定、也只能有8 颗芯片，多一枚、少一枚都是不准许的；假设芯片的位宽为4 位，模组就必定有16 颗芯片才行，显然，为成功更高的模组容量，驳回高位宽的芯片是一个上策。
而对RDRAM 来说就不是如此，它的内存总线为串联架构，总线位宽就等于内存芯片的位宽。
和并行总线一样，内存的带宽等于位宽与数据传输频率的乘积，例如，DDR400 内存的数据传输频率为400MHz，那么单条模组就领有64bit×400MHz÷8(Byte)=3.2GB/s 的带宽；PC 800 规范RDRAM 的频率到达800MHz，单条模组带宽为16bit×800MHz÷8=1.6GB/s。
为了成功更高的带宽，在内存管理器中经常使用双通道技术是一个现实的方法，所谓双通道就是让两组内存并行运作，内存的总位宽提高一倍，带宽也随之提高了一倍！带宽可以说是内存性能最关键的标记，业界也以内存带宽作为关键的分类规范，但它并非选择性能的惟一要素，在实践运行中，内存提前的影响并不亚于带宽。
假设提后期间太长的话相当不利，此时即使带宽再高也无济于事。
四、 带宽婚配的疑问计算机系统中存在五花八门的总线，这无法防止带来总线速度婚配疑问，其中最常出疑问的中央在于前端总线和内存、南北桥总线和PCI 总线。
前端总线与内存婚配与否对整套系统影响最大，最现实的状况是前端总线带宽与内存带宽相等，而且内存提前要尽或许低。
在Pentium4 刚推出的时刻，Intel 驳回RDRAM内存以到达同前端总线婚配，但RDRAM 老本低廉，重大影响推行上班，Intel 曾推出搭配PC133 SDRAM 的845 芯片组，但SDRAM 仅能提供1.06GB/s 的带宽，仅相当于400MHz前端总线带宽的1/3，重大不婚配造成系统性能大幅度降低；起初，Intel 推出支持DDR266 的845D 才勉强好转，但仍未成功与前端总线婚配；接着，Intel 将P4 前端总线优化到533MHz、带宽增长至5.4GB/s，虽然配套芯片组可支持DDR333 内存，可也仅能满足1/2 而已；如今，P4 的前端总线优化到800MHz，而配套的865/875P 芯片组可支持双通道DDR400——这个时刻才成功婚配的现实形态，当然，这个时刻继续提高内存带宽意义就不是特意大，由于它超出了前端总线的接纳才干。
南北桥总线带宽曾是一个尖利的疑问，早期的芯片组都是经过PCI 总线来衔接南北桥，而它所能提供的带宽仅仅只要133MB/s，若南桥衔接两个ATA-100 硬盘、100M 网络、IEEE1394 接口......区区133MB/s 带宽势必构成重大的瓶颈，为此，各芯片组厂商都开展出不同的南北桥总线计划，如Intel 的Hub-Link、VIA 的V-Link、SiS 的MuTIOL，还有AMD 的 HyperTransport 等等，目前它们的带宽都大大超越了133MB/s，最高纪录已超越1GB/s，瓶颈效应已不复存在。
PCI 总线带宽无余还是比拟大的矛盾，目前PC 上经常使用的PCI 总线均为32 位、33MHz类型，带宽133MB/s，而这区区133MB/s 必定满足网络、硬盘管理卡（假设有的话）之类的裁减须要，一旦经常使用千兆网络，瓶颈马上发生，业界计划自2004 年开局以PCIExpress 总线来片面取代PCI 总线，届时PCI 带宽无余的疑问将成为历史。
五、 显示器中的带宽以上咱们所说的“带宽”指的都是速度概念，但对CRT 显示器来说，它所指的带宽则是频率概念、属于电路范围，更契合“带宽”原本的含意。
要了解显示器带宽的真正含意，必定繁难引见一下CRT 显示器的上班原理——由灯丝、阴极、管理栅组成的电子枪，向外发射电子流，这些电子流被领有高电压的减速器减速后取得很高的速度，接着这些高速电子流经过透镜聚焦成极细的电子束打在屏幕的荧光粉层上，而被电子束击中的中央就会发生一个光点；光点的位置由偏转线圈发生的磁场管理，而经过管理电子束的强弱和通断形态就可以在屏幕上构成不同色彩、不同灰度的光点——在某一个特定的时辰，整个屏幕上其实只要一个点可以被电子束击中并发光。
为了成功满屏幕显示，这些电子束必定从左到右、从上到下一个一个象素点启动扫描，若要成功800×600 分辨率的画面显示，电子枪必定成功800×600= 个点的顺序扫描。
由于荧光粉遭到电子束击打后发光的期间很短，电子束在扫描完一个屏幕后必定立刻再从头开局——这个环节其实十分持久，在一秒钟期间电子束往往都能成功超越85 个完整画面的扫描、屏幕画面降级85 次，人眼无法感知到如此小的期间差异会“误认为”屏幕处于一直发亮的形态。
而每秒钟屏幕画面刷新的次数就叫场频，或称为屏幕的垂直扫描频率、以Hz（赫兹）为单位，也就是咱们俗称的“刷新率”。
以800×600分辨率、85Hz 刷新率计算，电子枪在一秒钟至少要扫描800×600×85= 个点的显示；假设将分辨率提高到1024×768，将刷新率提高到100Hz，电子枪要扫描的点数将大幅提高。
依照业界公认的计算方法，显示器带宽指的就是显示器的电子枪在一秒钟内可扫描的最高点数总和，它等于“水平分辨率×垂直分辨率×场频（画面刷新次数）”，单位为MHz(兆赫)；由于显像管电子束的扫描环节是非线性的，为防止信号在扫描边缘发生衰减影响成果、保障图像的明晰度，总是将边缘扫描局部疏忽掉，但在电路中它们依然是存在的。
因此，咱们在计算显示器带宽的时刻还应该除一个取值为0.6~0.8 的“有效扫描系数”，故得出带宽计算公式如下：“带宽＝水平像素（行数）×垂直像素（列数）×场频（刷新频率）÷扫描系数”。
扫描系数普通取为0.744。
例如，要取得分辨率1024×768、刷新率85Hz 的画面，所须要的带宽应该等于：1024×768×85÷0.744，结果大概是90MHz。
不过，这个定义并不契合带宽的原意，称之为“像素扫描频率”似乎更为贴切。
带宽的 最后概念确实也是电路中的疑问——繁难点说就是：在“带宽”这个频率宽度之内，加大器可以处于良好的上班形态，假设超出带宽范围，信号会很快发生衰减失真现象。
从实质上说，显示器的带宽形容的也是管理电路的频率范围，带宽高下间接选择显示器所能到达的性能等级。
由于前文形容的“像素扫描频率”与管理电路的“带宽”基本是成正比相关，显示器厂商就罗唆把它当作显示器的“带宽”——这种做法当然没有什么错，只是容易让人发生意识上的误区。
当然，从用户的角度思考没必要清查这么多，毕竟以“像素扫描频率”作为“带宽”是很契合人们习气的，大家可繁难经常使用公式计算出到达某种显示形态须要的最低带宽数值。
然而反上来说，“带宽数值齐全选择着屏幕的显示形态”能否也成立呢？答案是不齐全成立，由于屏幕的显示形态除了与带宽有相关之外，还与一个关键的概念相关——它就是“行频”。
行频又称为“水平扫描频率”，它指的是电子枪每秒在荧光屏上扫描过的水平线数量，计算公式为：“行频＝垂直分辨率×场频（画面刷新率）×1.07”，其中1.07 为校对参数，由于显示屏上下方都存在咱们看不到的区域。
可见，行频是一个综合分辨率和刷新率的参数，行频越大，显示器就可以提供越高的分辨率或许刷新率。
例如，1 台17 寸显示器要在1600×1200 分辨率下到达75Hz 的刷新率，那么带宽值至少须要221MHz，行频则须要96KHz，两项条件缺一无法；要到达这么高的带宽相对容易，而要到达如此高的行频就相当艰巨，后者成为关键的制约要素，而出于商业要素思考，显示器厂商会突出带宽而疏忽行频，这种宣传其实是一种误导。
六、 通信中的带宽在通信和网络畛域，带宽的含意又与上述定义存在差异，它指的是网络信号可经常使用的最高频率与最低频率之差、或许说是“频带的宽度”，也就是所谓的“Bandwidth”、“信道带宽”——这也是最谨严的技术定义。
在100M 以太网之类的铜介质布线系统中，双绞线的信道带宽通罕用MHz 为单位，它指的是信噪比恒定的状况下准许的信道频率范围，不过，网络的信道带宽与它的数据传输才干（单位Byte/s）存在一个稳固的基本相关。
咱们也可以用高速公路来作比喻：在高速路上，它所能接受的最大交通流量就相当于网络的数据运输才干，而这条高速路准许构成的宽度就相当于网络的带宽。
显然，带宽越高、数据传输可应用的资源就越多，因此能到达越高的速度；除此之外，咱们还可以经过改善信号质量和消弭瓶颈效应成功更高的传输速度。
网络带宽与数据传输才干的正比相关最早是由贝尔试验室的工程师ClaudeShannon 所发现，因此这一规律也被称为Shannon 定律。
而深刻起见广泛也将网络的数据传输才干与“网络带宽”齐全同等起来，这样“网络带宽”外表上看与“总线带宽”构成概念上的一致，但这两者实质上就不是一个意思、相差甚远。
七、 总结：带宽与性能对总线和内存来说，带宽高下对系统性能有着无足轻重的影响——倘若总线、内存的带宽不够高的话，解决器的上班频率再高也无济于事，因此带宽堪称是与频率并立的两大性能选择要素。
而对CRT 显示器而言，带宽越高，往往可以取得更高的分辨率、显示精度越高，不过如今CRT 显示器的带宽都能够满足规范分辨率下85Hz 刷新率或以上的显示须要（置信没有太多的好友青睐用十分高的分辨率去运转程序或许游戏），这样带宽高下就不是一个太敏感的参数了，当然，假设你谋求高显示质量那是另一回事了。
文章摘自：太平洋电脑网
人们常说的带宽是什么意思
带宽是指每秒钟电子枪扫描过的图像点的个数，以MHz(兆赫兹)为单位，标明了显并坦物示器电路可以解决的频率范围。
绝液让咱们举例说明。
比如，在规范VGA形式下，假设刷新频率为60Hz，则须要的带宽为640×480×60＝18.4MHz；在1024×768的分辨率下，若刷新频率为70Hz，则须要的带信早宽为55.1MHz。
以上的数据是实践值，实践所需的带宽要高一些。
早期的显示器是固定频率的，如今的多频显示器驳回智能跟踪技术，使显示器的扫描频率智能与显示卡的输入同步，从而成功了较宽的实用范围。
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