Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Это список скоростей передачи данных интерфейса , мера скорости передачи информации или пропускной способности цифровой полосы пропускания , при которой цифровые интерфейсы в компьютере или сети могут обмениваться данными по различным типам шин и каналов . Различие между компьютерной шиной , часто более близкой в ​​пространстве, и более крупными телекоммуникационными сетями может быть произвольным . Многие интерфейсы или протоколы устройств (например, SATA, USB, SAS , PCIe ) используются как внутри коробок с множеством устройств, таких как ПК, так и внутри коробок с одним устройством, таких каккорпус жесткого диска . Соответственно, на этой странице перечислены стандарты как внутренних ленточных, так и внешних коммуникационных кабелей в одной сортируемой таблице.

Факторы, ограничивающие реальную производительность, критерии для реальных решений [ править ]

Большинство перечисленных ставок являются теоретическими показателями максимальной 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 уровня канала данных и т. д. Максимальная полезная пропускная способность (например, файл скорость передачи) может быть даже ниже из-за накладных расходов протокола более высокого уровня и повторных передач пакетов данных, вызванных линейным шумом или помехами, такими как перекрестные помехи , или потерянные пакеты в перегруженныхпромежуточные сетевые узлы. Все протоколы что-то теряют, а более надежные из них, которые устойчиво справляются с очень большим количеством отказов, как правило, теряют больше максимальной пропускной способности, чтобы получить более высокие общие долгосрочные показатели.

Интерфейсы устройств, где одна шина передает данные через другую, в лучшем случае будут ограничены пропускной способностью самого медленного интерфейса. 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 использовать больше каналов, чтобы обойти эту проблему. Ранние реализации новых протоколов очень часто сталкиваются с подобными проблемами. Физические явления, от которых зависит устройство (например, вращение пластин на жестком диске), также накладывают ограничения; например, в 2009 году не было поставлено вращающихся дисков с 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. .

Конфликт в беспроводном или шумном диапазоне, когда физическая среда полностью находится вне контроля тех, кто определяет протокол, требует мер, которые также используют пропускную способность. Беспроводные устройства, BPL и модемы могут обеспечивать более высокую скорость линии или полную скорость передачи данных из-за кодов исправления ошибок и других служебных данных физического уровня . Чрезвычайно часто пропускная способность намного меньше половины теоретического максимума, хотя более современные технологии (особенно BPL) используют упреждающий анализ спектра, чтобы избежать этого, и поэтому имеют гораздо больший потенциал для достижения фактических гигабитных скоростей на практике, чем предшествующие модемы.

Еще один фактор, снижающий пропускную способность, - это сознательные политические решения, принимаемые поставщиками интернет-услуг по контрактам, управлению рисками, агрегационным насыщением или маркетинговым соображениям. Примерами являются ограничение скорости , регулирование полосы пропускания и назначение IP-адресов группам. Эти методы, как правило, сводят к минимуму пропускную способность, доступную каждому пользователю, но максимизируют количество пользователей, которых можно поддерживать на одной магистрали.

Более того, микросхемы часто недоступны для реализации самых быстрых скоростей. AMD , например, не поддерживает 32-разрядный интерфейс HyperTransport ни на одном процессоре, поставленном на конец 2009 года. Кроме того, поставщики услуг WiMAX в США обычно поддерживают скорость только до 4 Мбит / с на конец 2009 года. .

Выбирать поставщиков услуг или интерфейсов на основе теоретических максимумов неразумно, особенно для коммерческих нужд. Хорошим примером являются крупномасштабные центры обработки данных, которые должны уделять больше внимания цене за порт для поддержки интерфейса, потребляемой мощности и теплу, 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 дорогостоящий переход к технологиям, которые не имеют обратной совместимости. Это подчеркивает тот факт, что эти сдвиги часто происходят непреднамеренно или неожиданно, особенно когда поставщик отказывается от поддержки проприетарной системы.

Соглашения [ править ]

По соглашению скорости передачи данных по шине и сети обозначаются либо в битах в секунду (бит / с), либо в байтах в секунду (бит / с). Как правило, параллельные интерфейсы указываются в битах в секунду, а последовательные - в битах в секунду. Наиболее часто используемые варианты показаны ниже жирным шрифтом.

На таких устройствах, как модемы , байты могут иметь длину более 8 бит, потому что они могут индивидуально дополняться дополнительными стартовыми и стоповыми битами; цифры ниже отражают это. Если в каналах используются линейные коды (например, Ethernet , Serial ATA и PCI Express ), указанные скорости относятся к декодированному сигналу.

Приведенные ниже цифры представляют собой скорости передачи данных в симплексном режиме , которые могут противоречить скоростям двусторонней связи, которые производители иногда используют в рекламных материалах. Если указаны два значения, первое значение - это скорость нисходящего потока, а второе значение - скорость восходящего потока.

Все указанные цифры даны в метрических десятичных единицах . Обратите внимание, что это не традиционные двоичные префиксы для размера памяти. Эти десятичные префиксы давно используются в передаче данных. Это произошло до 1998 года, когда IEC и другие организации представили новые двоичные префиксы и попытались стандартизировать их использование во всех вычислительных приложениях.

Пропускная способность [ править ]

Приведенные ниже цифры сгруппированы по типу сети или шины, а затем отсортированы в каждой группе от самой низкой до самой высокой пропускной способности; серый цвет указывает на отсутствие известных реализаций.

Как указано выше, все указанные значения пропускной способности указаны для каждого направления. Поэтому для дуплексных интерфейсов (способных к одновременной передаче в обоих направлениях), указанные значения являются симплексной ( в одну стороны) скорость, а не всего выше по потоку + вниз по течению.

Станция сигнала времени на радиочасы [ править ]

Телетайп (TTY) или телекоммуникационное устройство для глухих (TDD) [ править ]

Модемы (узкополосные и широкополосные) [ править ]

Узкополосный ( POTS : канал 4 кГц) [ редактировать ]

Широкополосный (от сотен кГц до ГГц) [ править ]

Интерфейсы мобильных телефонов [ править ]

Глобальные сети [ править ]

Local area networks[edit]

Wireless networks[edit]

802.11 networks in infrastructure mode are half-duplex; all stations share the medium. In infrastructure or access point mode, all traffic has to pass through an Access Point (AP). Thus, two stations on the same access point that are communicating with each other must have each and every frame transmitted twice: from the sender to the access point, then from the access point to the receiver. This approximately halves the effective bandwidth.

802.11 networks in ad hoc mode are still half-duplex, but devices communicate directly rather than through an access point. In this mode all devices must be able to "see" each other, instead of only having to be able to "see" the access point.

Wireless personal area networks[edit]

Computer buses[edit]

Main buses[edit]

x LPC protocol includes high overhead. While the gross data rate equals 33.3 million 4-bit-transfers per second (or 16.67 MB/s), the fastest transfer, firmware read, results in 15.63 MB/s. The next fastest bus cycle, 32-bit ISA-style DMA write, yields only 6.67 MB/s. Other transfers may be as low as MB/s.[52]

y Uses 128b/130b encoding, meaning that about 1.54% of each transfer is used by the interface instead of carrying data between the hardware components at each end of the interface. For example, a single link PCIe 3.0 interface has an 8 Gbit/s transfer rate, yet its usable bandwidth is only about 7.88 Gbit/s.

z Uses 8b/10b encoding, meaning that 20% of each transfer is used by the interface instead of carrying data from between the hardware components at each end of the interface. For example, a single link PCIe 1.0 has a 2.5 Gbit/s transfer rate, yet its usable bandwidth is only 2 Gbit/s (250 MB/s).

Portable[edit]

Storage[edit]

a Uses 8b/10b encodingb Uses 64b/66b encodingc Uses 128b/150b encoding

Peripheral[edit]

MAC to PHY[edit]

PHY to XPDR[edit]

Dynamic random-access memory[edit]

The table below shows values for PC memory module types. These modules usually combine multiple chips on one circuit board. SIMM modules connect to the computer via an 8-bit- or 32-bit-wide interface. RIMM modules used by RDRAM are 16-bit- or 32-bit-wide.[66]DIMM modules connect to the computer via a 64-bit-wide interface. Some other computer architectures use different modules with a different bus width.

In a single-channel configuration, only one module at a time can transfer information to the CPU. In multi-channel configurations, multiple modules can transfer information to the CPU at the same time, in parallel. FPM, EDO, SDR, and RDRAM memory was not commonly installed in a dual-channel configuration. DDR and DDR2 memory is usually installed in single- or dual-channel configuration. DDR3 memory is installed in single-, dual-, tri-, and quad-channel configurations. Bit rates of multi-channel configurations are the product of the module bit-rate (given below) and the number of channels.

a The clock rate at which DRAM memory cells operate. The memory latency is largely determined by this rate. Note that until the introduction of DDR4 the internal clock rate saw relatively slow progress. DDR/DDR2/DDR3 memory uses 2n/4n/8n (respectively) prefetch buffer to provide higher throughput, while the internal memory speed remains similar to that of the previous generation.

b The "memory speed/clock" advertised by manufactures and suppliers usually refers to this rate (with 1 GT/s = 1 GHz). Note that modern types of memory use DDR bus with two transfers per clock.

Graphics processing units' RAM[edit]

RAM memory modules are also utilised by graphics processing units; however, memory modules for those differ somewhat from standard computer memory, particularly with lower power requirements, and are specialised to serve GPUs: for example, GDDR3 was fundamentally based on DDR2. Every graphics memory chip is directly connected to the GPU (point-to-point). The total GPU memory bus width varies with the number of memory chips and the number of lanes per chip. For example, GDDR5 specifies either 16 or 32 lanes per "device" (chip), while GDDR5X specifies 64 lanes per chip. Over the years, bus widths rose from 64-bit to 512-bit and beyond: e.g. HBM is 1024 bits wide.[67]Because of this variability, graphics memory speeds are sometimes compared per pin. For direct comparison to the values for 64-bit modules shown above, video RAM is compared here in 64-lane lots, corresponding to two chips for those devices with 32-bit widths. In 2012, high-end GPUs used 8 or even 12 chips with 32 lanes each, for a total memory bus width of 256 or 384 bits. Combined with a transfer rate per pin of 5 GT/s or more, such cards could reach 240 GB/s or more.

RAM frequencies used for a given chip technology vary greatly. Where single values are given below, they are examples from high-end cards.[68] Since many cards have more than one pair of chips, the total bandwidth is correspondingly higher. For example, high-end cards often have eight chips, each 32 bits wide, so the total bandwidth for such cards is four times the value given below.

Digital audio[edit]

Digital video interconnects[edit]

Data rates given are from the video source (e.g., video card) to receiving device (e.g., monitor) only. Out of band and reverse signaling channels are not included.

a Uses 8b/10b encoding (20% coding overhead) b Uses 16b/18b encoding (11% overhead) c Uses 128b/132b encoding (3% overhead)

See also[edit]

  • Bitrates in multimedia
  • Comparison of mobile phone standards
  • Comparison of wireless data standards
  • List of Internet access technology bit rates
  • OFDM system comparison table
  • Sneakernet
  • Spectral efficiency comparison table
  • Orders of magnitude (bit rate)
  • Optical Carrier transmission rates

Notes[edit]

  1. ^ NIST-Enhanced-WWVB-Broadcast-Format-sept-2012-Radio-Station-staff, By John Lowe, September 2012, nist.gov
  2. ^ http://tf.nist.gov/timefreq/general/pdf/2422.pdf Archived version
  3. ^ TTY uses a Baudot code, not ASCII. This uses 5 bits per character instead of 8, plus one start and approx. 1.5 stop bits (7.5 total bits per character sent).
  4. ^ https://www.itu.int/ITU-T/recommendations/rec.aspx?rec=2727
  5. ^ https://web.archive.org/web/20110719060406/http://www.ncicap.org/caphist.asp
  6. ^ Morse can transport 26 alphabetic, 10 numeric and one interword gap plaintext symbols. Transmitting 37 different symbols requires 5.21 bits of information (25.21=37). A skilled operator encoding the benchmark "PARIS" plus an interword gap (equal to 31.26 bits) at 40 wpm is operating at an equivalence of 20.84 bit/s.
  7. ^ WPM, or Words Per Minute, is the number of times the word "PARIS" is transferred per minute. Strictly speaking the code is quinary, accounting inter-element, inter-letter, and inter-word gaps, yielding 50 binary elements (bits) per one word. Counting characters, including inter-word gaps, gives six characters per word or 240 characters per minute, and finally four characters per second.
  8. ^ a b c d e f g h i j All modems are wrongly assumed to be in serial operation with 1 start bit, 8 data bits, no parity, and 1 stop bit (2 stop bits for 110-baud modems). Therefore, currently modems are wrongly calculated with transmission of 10 bits per 8-bit byte (11 bits for 110-baud modems). Although the serial port is nearly always used to connect a modem and has equivalent data rates, the protocols, modulations and error correction differ completely.
  9. ^ a b Modem Types and Timeline, Daxal Communications, 2003-12-16, archived from the original on 2008-10-08, retrieved 2009-04-16
  10. ^ a b c d e f g "ITU-T Recommendations: V Series: Data communication over the telephone network". ITU.
  11. ^ a b c 56K modems: V.90 and V.92 have just 5% overhead for the protocol signalling. The maximum capacity can only be achieved when the upstream (service provider) end of the connection is digital, i.e. a DS0 channel.
  12. ^ Note that effective aggregate bandwidth for an ISDN installation is typically higher than the rates shown for a single channel due to the use of multiple channels. A basic rate interface (BRI) provides two "B" channels and one "D" channel. Each B channel provides 64 kBit/s bandwidth and the "D" channel carries signaling (call setup) information. B channels can be bonded to provide a 128 kbit/s data rate. Primary rate interfaces (PRI) vary depending on whether the region uses E1 (Europe, world) or T1 (North America) bearers. In E1 regions, the PRI carries 30 B-channels and one D-channel; in T1 regions the PRI carries 23 B-channels and one D-channel. The D-channel has different bandwidth on the two interfaces.
  13. ^ Massey, David (2006-07-04), "Timeline of Telecommunications", Telephone Tribute, retrieved 2009-04-16
  14. ^ Adam.com.au
  15. ^ "Recommendation G.991.1 (10/98)". ITU.
  16. ^ a b DOCSIS 1.0 Archived 2006-06-13 at the Wayback Machine includes technology which first became available around 1995–1996, and has since become very widely deployed. DOCSIS 1.1 Archived 2006-06-13 at the Wayback Machine introduces some security improvements and quality of service (QoS).
  17. ^ a b DOCSIS 2.0 Archived 2009-09-04 at the Wayback Machine specifications provide increased upstream throughput for symmetric services.
  18. ^ "G.983.2". ITU.
  19. ^ a b DOCSIS 3.0 Archived 2006-06-19 at the Wayback Machine includes support for channel bonding and IPv6.
  20. ^ "G.984.4 : Gigabit-capable passive optical networks (G-PON)". ITU.
  21. ^ DOCSIS 3.1 is currently in development by the Cablelabs Consortium
  22. ^ "G.987 : 10-Gigabit-capable passive optical network (XG-PON) systems". ITU.
  23. ^ "G.989 : 40-Gigabit-capable passive optical networks (NG-PON2)". ITU.
  24. ^ Most operators only support up to 9600bit/s
  25. ^ SDSL is available in various speeds.
  26. ^ ADSL connections will vary in throughput from 64 kbit/s to several Mbit/s depending on configuration. Most are commonly below 2 Mbit/s. Some ADSL and SDSL connections have a higher digital bandwidth than T1 but their rate is not guaranteed, and will drop when the system gets overloaded, whereas the T1 type connections are usually guaranteed and have no contention ratios.
  27. ^ Satellite internet may have a high bandwidth but also has a high latency due to the distance between the modem, satellite and hub. One-way satellite connections exist where all the downstream traffic is handled by satellite and the upstream traffic by land-based connections such as 56K modems and ISDN.
  28. ^ a b "MoCA 1.1 improves throughput" over coaxial cable to 175 Mbits/s versus the 100 Mbits/s provided by the MoCA 1.0 specification.
  29. ^ FireWire natively supports TCP/IP, and is often used at an alternative to Ethernet when connecting 2 nodes. Tweaktown.com
  30. ^ Data rate comparison between FW and Giganet shows that FW's lower overhead has nearly the same throughput as Giganet. Unibrain.com Archived 2008-02-07 at the Wayback Machine
  31. ^ a b c d e f g h i j InfiniBand SDR, DDR and QDR use an 8b/10b encoding scheme.
  32. ^ a b c d e f g h i j k l InfiniBand FDR-10, FDR and EDR use a 64b/66b encoding scheme.
  33. ^ a b c Lee, Bill. "Chair of marketing working group". IBTA Blog. IBTA. Archived from the original on 2018-06-25. Retrieved 25 June 2018.
  34. ^ Mac History
  35. ^ VAW: Apple IIgs Specs Archived 2011-01-10 at the Wayback Machine
  36. ^ "After 35 years of I2C, I3C Improves Capability and Performance | Sensors and MEMS". eecatalog.com. Retrieved 2019-06-26.
  37. ^ The Zorro II bus use 4 clocks per 16-Bit of data transferred. See the Zorro III technical specification Archived 2012-07-16 at the Wayback Machine for more information.
  38. ^ Japan wikipedia article, Bus used in early NEC PC-9800 series and compatible systems
  39. ^ STD 32 Bus Specification and Designer's Guide
  40. ^ Japan wikipedia article, Bus used in later NEC PC-9800 series and compatible systems
  41. ^ RISC System/6000 POWERstation/POWERserver 580
  42. ^ Local Area Networks Newsletter by Paul Polishuk, September 1992, Page 7 (APbus used in Sony NeWS and NEC UP4800 workstations and NEC EWS4800 servers after VMEbus and before switch to PCI)
  43. ^ Japan wikipedia article, Bus used in NEC PC-9821 series
  44. ^ Dave Haynie, designer of the Zorro III bus, claims in this posting that the theoretical max of the Zorro III bus can be derived by the timing information given in chapter 5 of the Zorro III technical specification Archived 2012-07-16 at the Wayback Machine.
  45. ^ Dave Haynie, designer of the Zorro III bus, states in this posting that Zorro III is an asynchronous bus and therefore does not have a classical MHz rating. A maximum theoretical MHz value may be derived by examining timing constraints detailed in the Zorro III technical specification Archived 2012-07-16 at the Wayback Machine, which should yield about 37.5 MHz. No existing implementation performs to this level.
  46. ^ Dave Haynie, designer of the Zorro III bus, claims in this posting that Zorro III has a max burst rate of 150 MB/s.
  47. ^ a b c d e f g Note that PCI Express 1.0/2.0 lanes use an 8b/10b encoding scheme.
  48. ^ a b c d e PCIe 2.0 effectively doubles the bus standard's bandwidth from 2.5 GT/s to 5 GT/s
  49. ^ a b c d e f g PCIe 3.0 increases the bandwidth from 5 GT/s to 8 GT/s and switches to 128b-130b encoding
  50. ^ Born, Eric (8 June 2017). "PCIe 4.0 specification finally out with 16 GT/s on tap". Tech Report. Retrieved 21 February 2018.
  51. ^ Smith, Ryan. "PCI-SIG Finalizes PCIe 5.0 Specification: x16 Slots to Reach 64GB/sec". www.anandtech.com. Retrieved 2019-06-26.
  52. ^ Intel LPC Interface Specification 1.1
  53. ^ SCSI-1, SCSI-2 and SCSI-3 are signaling protocols and do not explicitly refer to a specific rate. Narrow SCSI exists using SCSI-1 and SCSI-2. Higher rates use SCSI-2 or later.
  54. ^ minimum overhead is 38 byte L1/L2, 14 byte AoE per 1024 byte user data
  55. ^ minimum overhead is 38 byte L1/L2, 20 byte IP, 20 byte TCP per 1460 byte user data
  56. ^ a b c d e f Fibre Channel 1GFC, 2GFC, 4GFC use an 8b/10b encoding scheme. Fibre Channel 10GFC, which uses a 64B/66B encoding scheme, is not compatible with 1GFC, 2GFC and 4GFC, and is used only to interconnect switches.
  57. ^ a b minimum overhead is 38 byte L1/L2, 14 byte AoE per 8192 byte user data
  58. ^ a b c minimum overhead is 38 byte L1/L2, 20 byte IP, 20 byte TCP per 8960 byte user data
  59. ^ a b c d e f SATA and SAS use an 8b/10b encoding scheme.
  60. ^ a b minimum overhead is 38 byte L1/L2, 36 byte FC per 2048 byte user data
  61. ^ proprietary serial version of IEEE-488 by Commodore International
  62. ^ http://cbmmuseum.kuto.de/floppy.html
  63. ^ a b c FireWire (IEEE 1394b) uses an 8b/10b encoding scheme.
  64. ^ Dent, Steve (26 July 2017). "USB 3.2 doubles your connection speeds with the same port". Engadget. Retrieved 26 July 2017.
  65. ^ Shilov, Anton. "USB4 Specification Announced: Adopting Thunderbolt 3 Protocol for 40 Gbps USB". www.anandtech.com. Retrieved 2019-06-26.
  66. ^ "RDRAM Memory Architecture".
  67. ^ Comparison of AMD graphics processing units
  68. ^ Comparison of Nvidia graphics processing units
  69. ^ "GRAPHICS DOUBLE DATA RATE (GDDR5) SGRAM STANDARD JESD212C". JEDEC. 2016-02-01. Retrieved 2016-08-10.
  70. ^ "GRAPHICS DOUBLE DATA RATE (GDDR5X) SGRAM STANDARD JESD232". JEDEC. 2015-11-01. Retrieved 2016-08-10.
  71. ^ "Doubling I/O Performance with PAM4 - Micron Innovates GDDR6X to Accelerate Graphics Memory". Micron. Retrieved 11 September 2020.
  72. ^ a b Shilov, Anton (20 January 2016). "JEDEC Publishes HBM2 Specification". Anandtech. Retrieved 16 May 2017.
  73. ^ a b Walton, Mark (23 August 2016). "HBM3: Cheaper, up to 64GB on-package, and terabytes-per-second bandwidth". Ars Technica. Retrieved 3 February 2017.
  74. ^ High Definition Audio Specification, Revision 1.0a, 2010
  75. ^ Videsignline.com, Panel display interfaces and bandwidth: From TTL, LVDS, TDMS to DisplayPort
  76. ^ "Octavainc.com". Archived from the original on 2008-12-05. Retrieved 2008-10-20.
  77. ^ a b c Displayport Technical Overview Archived 2011-07-26 at the Wayback Machine, May 2010
  78. ^ HDMI.org
  79. ^ HDMI.org
  80. ^ HDMI.org

External links[edit]

  • Interconnection Speeds Compared
  • LTE Categories 1
  • LTE Categories 2
  • Need for Speed: Theoretical Bandwidth Comparison—Contains a graph (from 2004) illustrating digital bandwidths