Это список битовых скоростей интерфейса , мера скорости передачи информации или пропускной способности цифровой полосы пропускания , с которой цифровые интерфейсы в компьютере или сети могут взаимодействовать по различным видам шин и каналов . Различие может быть произвольным между компьютерной шиной , часто более близкой в пространстве, и более крупными телекоммуникационными сетями . Многие интерфейсы устройств или протоколы (например, SATA, USB, SAS , PCIe ) используются как внутри многоустройственных коробок, таких как ПК, так и одноустройственных коробок, таких как корпус жесткого диска . Соответственно, на этой странице перечислены как внутренние ленточные, так и внешние стандарты коммуникационных кабелей в одной сортируемой таблице.
Большинство из перечисленных скоростей являются теоретическими максимальными показателями пропускной способности ; на практике фактическая эффективная пропускная способность почти неизбежно ниже пропорционально нагрузке от других устройств ( конфликт сети / шины ), физическим или временным расстояниям и другим накладным расходам в протоколах канального уровня и т. д. Максимальная полезная пропускная способность (например, скорость передачи файлов) может быть даже ниже из-за накладных расходов протоколов более высокого уровня и повторных передач пакетов данных, вызванных шумом линии или помехами, такими как перекрестные помехи , или потерянными пакетами в перегруженных промежуточных сетевых узлах. Все протоколы что-то теряют, и более надежные, которые устойчиво справляются с очень многими ситуациями сбоев, как правило, теряют больше максимальной пропускной способности, чтобы получить более высокие общие долгосрочные показатели.
Интерфейсы устройств, где одна шина передает данные через другую, будут ограничены пропускной способностью самого медленного интерфейса, в лучшем случае. Например, контроллеры SATA версии 3.0 (6 Гбит/с) на одном канале PCI Express 2.0 (5 Гбит/с) будут ограничены скоростью 5 Гбит/с и должны будут использовать больше каналов, чтобы обойти эту проблему. Ранние реализации новых протоколов очень часто имеют такого рода проблемы. Физические явления, на которые полагается устройство (например, вращающиеся пластины в жестком диске), также будут накладывать ограничения; например, отсутствие поставок вращающихся пластин в 2009 году насыщает SATA версии 2.0 (3 Гбит/с), поэтому переход с этого интерфейса 3 Гбит/с на USB 3.0 со скоростью 4,8 Гбит/с для одного вращающегося диска не приведет к увеличению реализованной скорости передачи.
Конкуренция в беспроводном или шумном спектре, где физическая среда полностью выходит из-под контроля тех, кто определяет протокол, требует мер, которые также используют пропускную способность. Беспроводные устройства, BPL и модемы могут выдавать более высокую скорость линии или общую скорость передачи данных из-за кодов коррекции ошибок и других накладных расходов физического уровня . Крайне часто пропускная способность оказывается намного меньше половины теоретического максимума, хотя более поздние технологии (особенно BPL) используют упреждающий анализ спектра, чтобы избежать этого, и поэтому имеют гораздо больший потенциал для достижения фактических гигабитных скоростей на практике, чем предыдущие модемы.
Другим фактором, снижающим пропускную способность, являются преднамеренные политические решения, принимаемые поставщиками интернет-услуг , которые принимаются по контрактным, риск-менеджментным, агрегационным или маркетинговым причинам. Примерами являются ограничение скорости , регулирование пропускной способности и назначение IP-адресов группам. Эти практики, как правило, минимизируют пропускную способность, доступную каждому пользователю, но максимизируют количество пользователей, которые могут поддерживаться на одной магистрали.
Более того, чипы часто не доступны для реализации самых высоких скоростей. AMD , например, не поддерживает 32-битный интерфейс HyperTransport ни на одном процессоре, который она поставила по состоянию на конец 2009 года. Кроме того, поставщики услуг WiMAX в США обычно поддерживают только до 4 Мбит/с по состоянию на конец 2009 года.
Выбор поставщиков услуг или интерфейсов на основе теоретических максимумов неразумен, особенно для коммерческих нужд. Хорошим примером являются крупномасштабные центры обработки данных, которые должны больше беспокоиться о цене за порт для поддержки интерфейса, ваттах и тепловых соображениях, а также общей стоимости решения. Поскольку некоторые протоколы, такие как SCSI и Ethernet, теперь работают на много порядков быстрее, чем при первоначальном развертывании, масштабируемость интерфейса является одним из основных факторов, поскольку она предотвращает дорогостоящие переходы на технологии, которые не являются обратно совместимыми. Подчеркивает это тот факт, что эти переходы часто происходят непреднамеренно или неожиданно, особенно когда поставщик отказывается от поддержки фирменной системы.
По соглашению, скорости передачи данных по шинам и сетям обозначаются либо в битах в секунду (бит/с), либо в байтах в секунду (Б/с). В общем случае параллельные интерфейсы указываются в Б/с, а последовательные — в бит/с. Наиболее часто используемый вариант показан ниже жирным шрифтом.
На таких устройствах, как модемы , байты могут быть длиннее 8 бит, поскольку они могут быть индивидуально дополнены дополнительными стартовыми и стоповыми битами; приведенные ниже цифры отражают это. Если каналы используют линейные коды (например, Ethernet , Serial ATA и PCI Express ), указанные скорости относятся к декодированному сигналу.
Приведенные ниже цифры — это симплексные скорости передачи данных, которые могут конфликтовать с дуплексными скоростями, которые поставщики иногда используют в рекламных материалах. Если указаны два значения, первое значение — это скорость нисходящего потока , а второе — скорость восходящего потока.
Использование десятичных префиксов является стандартом при передаче данных.
Приведенные ниже рисунки сгруппированы по типу сети или шины, а затем отсортированы внутри каждой группы от самой низкой к самой высокой пропускной способности; серое затенение указывает на отсутствие известных реализаций.
Как указано выше, все указанные пропускные способности указаны для каждого направления. Поэтому для дуплексных интерфейсов (способных к одновременной передаче в обоих направлениях) указанные значения являются симплексными (односторонними) скоростями, а не общими upstream+downstream.
Станция сигнала времени для радиочасов
Сети 802.11 в режиме инфраструктуры являются полудуплексными; все станции совместно используют среду. В режиме инфраструктуры или точки доступа весь трафик должен проходить через точку доступа (AP). Таким образом, две станции на одной точке доступа, которые взаимодействуют друг с другом, должны передавать каждый кадр дважды: от отправителя к точке доступа, затем от точки доступа к получателю. Это примерно вдвое сокращает эффективную полосу пропускания.
Сети 802.11 в режиме ad hoc по-прежнему являются полудуплексными, но устройства взаимодействуют напрямую, а не через точку доступа. В этом режиме все устройства должны видеть друг друга, а не только точку доступа .
x LPC протокол включает высокие накладные расходы. В то время как общая скорость передачи данных составляет 33,3 миллиона 4-битных передач в секунду (или16,67 МБ/с ), самая быстрая передача, чтение прошивки, результаты15,63 МБ/с . Следующий самый быстрый цикл шины, 32-битная запись DMA в стиле ISA, дает только6,67 МБ/с . Другие передачи могут быть такими низкими, как2 МБ/с . [42]
y Использует кодировку 128b/130b , что означает, что около 1,54% каждой передачи используется для обнаружения ошибок вместо переноса данных между аппаратными компонентами на каждом конце интерфейса. Например, одноканальный интерфейс PCIe 3.0 имеет скорость передачи 8 Гбит/с, но его полезная полоса пропускания составляет всего около 7,88 Гбит/с.
z Использует кодировку 8b/10b , что означает, что 20% каждой передачи используется интерфейсом вместо передачи данных между аппаратными компонентами на каждом конце интерфейса. Например, один канал PCIe 1.0 имеет скорость передачи 2,5 Гбит/с, но его полезная полоса пропускания составляет всего 2 Гбит/с (250 МБ/с).
w Использует кодировку PAM-4 и блок FLIT размером 256 байт , из которых 14 байт — это FEC и CRC , что означает, что 5,47% от общей скорости передачи данных используется для обнаружения и исправления ошибок, а не для переноса данных. Например, интерфейс PCIe 6.0 с одним каналом имеет общую скорость передачи данных 64 Гбит/с, однако его полезная полоса пропускания составляет всего 60,5 Гбит/с.
a Использует кодировку 8b/10b b Использует кодировку 64b/66b c Использует кодировку 128b/150b
В таблице ниже приведены значения для типов модулей памяти ПК . Эти модули обычно объединяют несколько чипов на одной печатной плате . Модули SIMM подключаются к компьютеру через 8-битный или 32-битный интерфейс. Модули RIMM, используемые RDRAM, имеют ширину 16-бит или 32-бит. [49] Модули DIMM подключаются к компьютеру через 64-битный интерфейс. Некоторые другие компьютерные архитектуры используют другие модули с другой шириной шины.
В одноканальной конфигурации только один модуль за раз может передавать информацию на ЦП. В многоканальных конфигурациях несколько модулей могут передавать информацию на ЦП одновременно, параллельно. Память FPM , EDO , SDR и RDRAM обычно не устанавливалась в двухканальной конфигурации. Память DDR и DDR2 обычно устанавливается в одно- или двухканальной конфигурации. Память DDR3 устанавливается в одно-, двух-, трех- и четырехканальных конфигурациях. Скорость передачи данных многоканальных конфигураций является произведением скорости передачи данных модуля (приведенной ниже) и количества каналов.
a Тактовая частота, с которой работают ячейки памяти DRAM . Задержка памяти во многом определяется этой частотой. Обратите внимание, что до появления DDR4 внутренняя тактовая частота росла относительно медленно. Память DDR / DDR2 / DDR3 использует буфер предварительной выборки 2n/4n/8n (соответственно) для обеспечения более высокой пропускной способности, в то время как внутренняя скорость памяти остается аналогичной предыдущему поколению.
b Скорость памяти или тактовая частота, рекламируемая производителями и поставщиками, обычно относится к этой частоте (1 ГТ/с = 1 ГГц). Обратите внимание, что современные типы памяти используют шину DDR с двумя передачами за такт.
Модули памяти RAM также используются графическими процессорами ; однако модули памяти для них несколько отличаются от стандартной компьютерной памяти, в частности, более низкими требованиями к питанию, и специализированы для обслуживания графических процессоров: например, GDDR3 была принципиально основана на DDR2 . Каждый чип графической памяти напрямую подключен к графическому процессору (точка-точка). Общая ширина шины памяти графического процессора зависит от количества чипов памяти и количества полос на чип. Например, GDDR5 указывает либо 16, либо 32 полосы на устройство (чип), в то время как GDDR5X указывает 64 полосы на чип. С годами ширина шины выросла с 64 бит до 512 бит и выше: например, HBM имеет ширину 1024 бита. [50] Из-за этой изменчивости скорости графической памяти иногда сравниваются по контактам. Для прямого сравнения со значениями для 64-битных модулей, показанными выше, видеопамять сравнивается здесь в 64-полосных партиях, что соответствует двум чипам для этих устройств с 32-битной шириной. В 2012 году высокопроизводительные графические процессоры использовали 8 или даже 12 чипов с 32 полосами каждый, для общей ширины шины памяти 256 или 384 бит. В сочетании со скоростью передачи на контакт 5 ГТ/с или более такие карты могли достигать 240 ГБ/с или более.
Частоты ОЗУ, используемые для данной технологии чипа, сильно различаются. Там, где ниже приведены отдельные значения, они являются примерами для высокопроизводительных карт. [51] Поскольку многие карты имеют более одной пары чипов, общая пропускная способность соответственно выше. Например, высокопроизводительные карты часто имеют восемь чипов, каждый шириной 32 бита, поэтому общая пропускная способность для таких карт в четыре раза больше значения, указанного ниже.
Скорости передачи данных указаны только от источника видео (например, видеокарты) до принимающего устройства (например, монитора). Каналы внеполосной и обратной сигнализации не включены.
a Использует кодирование 8b/10b (накладные расходы на кодирование 20%) b Использует кодирование 16b/18b (накладные расходы 11%) c Использует кодирование 128b/132b (накладные расходы 3%)