-
Byte
、
bit<
/p>
、
bps
、位、字、字节单位名词详解<
/p>
B
是
Byte
（字节）的意思，
Byte
是字节的意
思，是存储空间的基本计量单位。
bit
是
bit
（位，比特）的意思，是说二进制数的长度单位，
比如
10011001
就是
8
位二进制
数。这个
bit
就是网速的基本计量单位
bps
里的
b
，
bps
的意思是
< br>bits per Second
，即每秒传
输多少位数
(
二进制
)
。
二进制数是计算机内部使用的基本表达语言，所以位
(bit)
是计算机中
最小的数据单位。
1
字节在计算机里存储为一个
8
位进制数，这
是固定的。
说到
usb2.0
标准接口传输速率。许多人都将“
480mbps
”误解为
480
兆
/
秒。其实，这是错
误的，事实上“
480mbps<
/p>
”应为“
480
兆比特
< br>/
秒”或“
480
兆位
/
秒”
，它等于“
60
兆字节
/
秒”
，大家看到差距了吧。
byte=
字
节即
1byte=8bits,
两者换算是
1
：
8
的关系。
< br>
mbps=mega bits per second(
兆位
/
秒
)
是速率单位，所以正确的说法应该是说
usb2.0
的传输速
度是
480
兆位
/
秒
,
即
4
80mbps
。
mb=mega b
ytes(
兆比、兆字节
)
是量单位，
1mb/s
（兆字节
/
秒）
=8mbps
（兆位
/<
/p>
秒）
。
传输速
度有关的
b
一般指的是
bit
与容量有关的
b
一般指的是
< br>byte
一般代表
byte
时
用大写的
B
，代表
bit
时用小写的
b
。因此，
GB
=Giga Byte
，
Gb=Giga
bit
，
1 byte (B) = 8 bit
1 kbit/s
= 1,000 bit/s
1 Mbit/s = 1,000,000
bit/s
1 Gbit/s = 1,000,000,000 bit/s
1 kB/s = 1,000 byte/s
1 MB/s
= 1,000,000 byte/s
1 GB/s =
1,000,000,000 byte/s
1 TB/s =
1,000,000,000,000 byte/s
在数据通讯领域，都是按照上面
的规则换算。这与内存和存储的容量的转换不同。
Front Side
Bus(
前端总线
)
FSB
是
Intel
使用的，
AMD
使用
HyperTransport
。
Within a
multi-core processor, the back-side bus is often
internal, with front-side bus for external
communication.
FSB
担当的是连接
CPU
与北桥芯片的任务。不过在新的
Nehalem
微架构中，北桥的功能被
大大地
减负了，由于不再集成内存控制器，所以名字也从
MCH
–
Memory Controller Hub
变
成了
IOH
，而连接
CPU
和
IOH
的
数据总线正是这个新生的
QPI
。
FSB
也
好，
QPI
也好，
其性质都是数据总线
，
但同样作为数据总线，
为什么
FSB
采用
MHz
而
QPI
采用的是
GT/s
作为单位。让
我们先来追根寻源一下这个问题。
Intel
的
FSB
前端总线
之所以采用
作为单位，更多其实是为了籍此来明确表示出总线的频率，
(<
/p>
举例而言
1333MHz FSB)
。<
/p>
而
QPI
所采用的
则着意在表达总线的速率上。
那为什么会有这样的转
变呢？让我们溯源到
386
，
< br>486
的时代，那个时候，总线频率和数据的传输速率是一样的，
一个
33MHz
的总线的时钟频率就是
33MHz
，而那个时候，大部分的人都懂得频率的意思，
所以，总线的速度就被定义为
MHz
了而不是
MT/s
。到后来，从
Pentium
Pro
开始
, FSB
采用
四倍并发技术做了改良，
所谓
quad pumped
就是说在每个总线时钟周期内传
送四次数据，在这种情况下，如果驱动
FSB
的时钟频率是
100MHz
的话，那么实际的数据传
输速
率则四倍该速率，
达到
4 x 100MHz = 400MT
/s
。
但既然每个人都习惯
MHz
来定义总线频
率，估计是为了不推翻认知的惯性，
< br>Intel
也就将当时
FSB
定
义做了
400MHz
，而时值今日，
今
天的
FSB
已经发展到了
1333MH
z
，
1600MHz
，同理我们也可以
知道
1333MHz FSB
，其实际
的总线时钟频率是
333MHz
，而其数据传输速率则是
1333MT/s
，或者说
1.333GT/s
。
<
/p>
随着业界的发展，
总线也在不断的发生着变化，
< br>最明显的变化就是串行高速总线不断出现在
各种连接当中，
从
AGP
到
PCIe
，从
PATA
到
SATA
，而数据总线的时钟频率与实际的数据传输
速率之间的比率关系也不
一而足，
所以以前那种单纯采用频率表示的办法显然变得有些不清
楚了，
所以这个时候，
直接标识总线速率可谓是回归到了本质
，
这就是为什么在这一次的酷
睿
i7<
/p>
上我们看到了
GT/s
，它正是明确地表
明了
QPI
总线实际的数据传输速率而不是时钟频
率。
(
参考说明：
Inte
l
’
s
的
<
/p>
QPI
总线采用的是
2:1
比率，意思就是实际的数据传输速率两倍
于实际的总线时钟速率。所以
6.4GT/s
的总线速率其实际的总线时钟频率是
< br>3.2GHz
。其实从
这一点上，我们也能够发现另外一
个事实，就是
QPI
生来的高速能力。为你做个比较，用你
Intel
上一代至尊处理器
QX9770
的
1600MHz
的前端总线来比较，
换算成大家都熟悉的
GB/s
，
FSB 1600MHz * 8 Byte/T = 12.8GB/s
，而双向的
QPI
则
6.4GT/
s * 2 Byte/T * 2 = 25.6GB/s
，我们
不难发现，目前的
QPI
比以前最宽最快的
FSB
，还要快上一倍。
南桥与北桥
chipset
包括北桥和南桥芯片
北桥：高速数据传输，
MCH
–
Memory Controller
Hub
，连接内存和显卡变成了
IOH
南桥：低速，
IOH
–
I/O
Controller
Hub
，网卡
，硬盘，
USB
，
BIOS
，低速
PCI
，键盘，鼠
标等
在
Lynnfield
酷睿
i7/
酷睿
i5
处理器内部，除了像
i7
那样整合了以
往北桥的主要模块——内
存控制器外，
Intel
连
PCI-E
控制器也整合进了
Lynnfield Core i7/i5
当中，
因此英
特尔过去的三
芯片结构
CPU + GMCH +
ICH
演变成为了
CPU +
PCH
的双芯片结构。
由于
PCI-E
控制器是集成在处理器内部的，所以在与显卡通信的时候就不
需要绕过北桥了，
延迟自然会非常之低。
这是否会带来明显的性
能提升还不确认，
但总归没有坏处。
由于内存
< br>控制器和
PCI-E
控制器都转移到了处理器内部，芯片
组的功能就大大弱化了，届时会改用单
芯片设计，只有一颗被称为平台控制器中心
(PCH)
的
P55
Express
，综合了原有南桥的功能。
< br>将
PCIe
控制器集成在
CPU
内部能够减少延迟
/
提高性能，
降低平台设计的复杂度
（不在
需要传统意义上
的北桥）
。
比如
2010
年发布专门针对存储和通讯的
Xeon C5500/3500
系列就
已经整合了
x16
PCIe
2.0
控制器（在台式机的
LGA1156
平台上还要更早）
，另
外还可以连接
IOH
芯片进一步扩展
P
CIe
连接数量。
Xeon E5
芯片结构
上图，
LGA2011
插座（
Socket
R
）的
Sandy
Bridge-
EP
代号的正式名称应该是
Xeon
E5-2600/4600
系列，定位更加高端。除了支持
4<
/p>
个内存通道之外，
QPI
连接也增加为<
/p>
2
条，
因此能够实现双路
/
四路配置。
Sandy Bridge-
EP
的
PCIe
3.0
控制器将会扩展到
40 lane
（
10
个）
，
这样单个处理器就可以支持
2
块
PC
I Express x16
接口的显卡或者
GPGPU
（通用计算图形处理
器）
，
< br>2
～
4
个
CPU
插槽的服务器则能够提供更强的
PCIe
扩展能力。
下图使用
LG
A1356
插座（
Socket
B2
）的
Sandy
Bridge-
EN
处理器对应的正式名称应该是
Xeon E5-2400<
/p>
系列，
最多
8
个
物理核心，
3
通道
DDR3
内存控制器
（最高频率
1600MHz
）
；
只
有
1
条
QPI
用于连接
DP
平台中的另一颗
CPU
，
但速率有
6.4/7.2/8
GT/s
三种；
通过
PCIe
Gen2
x4
或者
DMI2
x4
连接代号为
Patsburg
的
PCH
芯片组（类似于传统南桥的功能，但集成
了
8
端口
6Gb/s SAS
控制器）
。我们在这里最关心的就是
Sandy
Bridge-EN
整合了总共
24 lane
的
6
个
PCIe
3.0
控制器，应该可以拆分为
x16 + x8
、
3
个
x8
或者
6
个
x4 PCI
Express 3.0
插槽。
<
/p>
数据传输单位
GT/s
的解释
GT/S
是
QPI(Q
uickPath Interconnect)
的数据传输单位。类似于
MHz
相对于
FSB
。
QPI
的中文意
思是快速通道相联。
QPI
是
intel
推出
i7
时所使用的数据总线。
FSB
与
QPI
都
是前端数据总线，它们之间的区别是：
QPI
的传输速率比
FSB
的传输速率快一
倍。
QPI
总线采用的是
2:1
比
率
，
意思就是实际的数据传输速率两倍于实际的总线时钟速率。
所以
6.4GT/s
的总线速率其实际
的总线时钟频率是
3.2GHz
。
FSB
的传输速率单位实际上是
MT/S
< br>，通常我们所说的总线传输速率单位
MHz
是我们习惯上
的称呼，
是对时钟频率单位的挪用。
一
开始的时候总线频率是与数据传输速率一致的，
比如
33MHz
的总线的总线时钟频率是
33MHz
。
但是后来从
Pentium
Pro
开始
,
FSB
采用
pumped
四倍并发技术做了改良，所谓
quad
pumped
就是说在每个总线时钟周期内传送四
次数据，
也就是说总线的数据传输速率等于总线时钟频率的
4
倍，
如果是
333MHz<
/p>
的时钟频
率的总线那么其数据传输速率为
1333MT/S
，
即是
1.333G
T/S
，
但是我们习惯上称为
1333
MHz
。
GT/s
< br>，它明确地表明的是
QPI
总线实际的数据传输速率而不
是时钟频率。
2.5GT/S
等于<
/p>
2500MT/S
，时钟频率为
1250
MHz
。相当于现在说法的
1250MHz
的总线频率。
Width in bits:
位宽
clock frequency
clock rate:
时钟频率是指同步电路中时钟的基础
频率，
它以
“
若干次周期
每秒
”
来度量，单位是赫兹（
Hz
）
传输速率根据总线最大时钟
频率，和传输使用的位数（
16bit
，
32bit
）计算得出。
GT/s
与
Gbps
的关系
transfer rate
：每秒传输多少
bit
，单位是
GT/s.
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