串行通讯而言,数据传输率是指串行接口数据传输的实际比特率,Serial ATA 1.0的传输率是1.5Gbps,Serial ATA 2.0的传输率是3.0Gbps。
与其它高速串行接口一样,Serial ATA接口也采用了一套用来确保数据流特性的编码机制,这套编码机制将原本每字节所包含的8位数据(即1Byte=8bit)编码成10位数据(即
1Byte=10bit),这样一来,Serial ATA接口的每字节串行数据流就包含了10位数据,经过编码后的SerialATA传输速率就相应地变为SeriaATA实际传输速率的十分之一,所以
1.5Gbps=1.5Gb/s(带宽) * 8b/10b(编码)/ 8b(位数)= 150MB/sec,
3.0Gbps=3.0Gb/s(带宽) * 8b/10b(编码)/ 8b(位数)= 300MB/sec。
版本 | 编码方案 | 带宽(Gbit/S) | 速度(Mbyte/s) |
SATA 1.0 | 8b/10b | 1.5 | 150 |
SATA 2.0 | 8b/10b | 3 | 300 |
SATA 3.0 | 8b/10b | 6 | 600 |
版本 | 编码方案 | 带宽(Gbit/S) | 速度(Mbyte/s) |
SAS 1.0 | 8b/10b | 3 | 300 |
SAS 2.0 | 8b/10b | 6 | 600 |
SAS 3.0 | 8b/10b | 12 | 1200 |
PCIe 吞吐量(可用带宽)计算方法:
吞吐量 = 传输速率 * 编码方案
例如:PCI-e2.0 协议支持 5.0 GT/s,即每一条Lane 上支持每秒钟内传输 5G个Bit;但这并不意味着 PCIe2.0协议的每一条Lane支持 5Gbps 的速率。
为什么这么说呢?因为PCIe 2.0 的物理层协议中使用的是 8b/10b 的编码方案。
即每传输8个Bit,需要发送10个Bit;这多出的2个Bit并不是对上层有意义的信息。那么, PCIe 2.0协议的每一条Lane支持 5 * 8 / 10 = 4 Gbps / 8bit = 500 MB/s 的速率。
同理,
PCI-e3.0 协议支持 8.0 GT/s, 即每一条Lane 上支持每秒钟内传输 8G个Bit。
而PCIe 3.0 的物理层协议中使用的是 128b/130b 的编码方案。 即每传输128个Bit,需要发送130个Bit。
那么, PCIe 3.0协议的每一条Lane支持 8 * 128 / 130 = 7.877 Gbps / 8bit= 984.6 MB/s 的速率。
一个PCIe 3.0 x16的通道,x16 的可用带宽为 7.877 * 16 = 126.031 Gbps / 8bit = 15.754 GB/s。
1.0 = 2.5(传输速率) * 8/10(编码) / 8bit (位数)=0.25GB/s = 250MB/s
2.0 = 5.0(传输速率) * 8/10(编码)/ 8bit (位数) = 0.5GB/s = 500MB/s
3.0 =8.0 (传输速率)* 128/130(编码)/8bit (位数)=0.9846GB/s = 984.6MB/s
4.0=16 (传输速率)*128/130(编码)/8bit (位数)=1.969GB/s
5.0=32(传输速率)*128/130(编码)/8bit (位数)=3.938GB/s
j计算方法:带宽(32)*编码(128/130)=吞吐量(Gbyte,以位为单位),再除以8换算字节为单位
PCI Express版本 | 编码方案 | 传输速率 | 吞吐量X1 | X4 | X8 | X16 |
1.0 | 8b/10b | 2.5GT/s | 250MB/s | 1GB/s | 2GB/s | 4GB/s |
2.0 | 8b/10b | 5GT/s | 500MB/s | 2GB/s | 4GB/s | 8GB/s |
3.0 | 128b/130b | 8GT/s | 984.6MB/s | 3.938GB/s | 7.877GB/s | 15.754GB/s |
4.0 | 128b/130b | 16GT/s | 1.979GB/s | 7.877GB/s | 15.754GB/s | 31.508GB/s |
5.0 | 128b/130b | 32or25GT/s | 3.938or3.08GB/s | 15.8or12.3GB/s | 31.5or24.6GB/s | 63.0or49.2GB/s |
USB3.0和 3.1带宽并不是5Gb/s除以8得到的625MB/s而是采用与SATA相同的10
Bit传输模式(在USB2.0的基础上新增了一对纠错码),因此其全速只有500MB/s。
版本 | 编码方案 | 带宽 | 速度(Mbyte/s) |
USB 1.0 | 8b | 12 Mbit/s | 1.5 MB/s |
USB 2.0 | 8b | 480 Mbit/s | 60 MB/s |
USB 3.0 | 8b/10b | 5Gbit/s | 500 MB/s |
USB 3.1 | 8b/10b | 10Gbit/s | 1000 MB/s |