PCIe傳輸速率和可用頻寬(吞吐量)計算

2022-08-30 17:33:15 字數 1560 閱讀 3381

參考:

pci express 版本

編碼方案

傳輸速率

吞吐量×1

×4×8

×161.0

8b/10b

2.5gt/s

250mb/s

1gb/s

2gb/s

4gb/s

2.08b/10b

5gt/s

500mb/s

2gb/s

4gb/s

8gb/s

3.0128b/130b

8gt/s

984.6mb/s

3.938gb/s

7.877gb/s

15.754gb/s

4.0128b/130b

16gt/s

1.969gb/s

7.877gb/s

15.754gb/s

31.508gb/s

5.0128b/130b

32 or 25gt/s

3.9 or 3.08gb/s

15.8 or 12.3gb/s

31.5 or 24.6gb/s

63.0 or 49.2gb/s

幾個概念:

傳輸速率為每秒傳輸量gt/s,而不是每秒位數gbps,因為傳輸量包括不提供額外吞吐量的開銷位; 比如 pcie 1.x和pcie 2.x使用8b / 10b編碼方案,導致占用了20% (= 2/10)的原始通道頻寬。

gt/s —— giga transation per second (千兆傳輸/秒),即每一秒內傳輸的次數。重點在於描述物理層通訊協議的速率屬性,可以不和鏈路寬度等關聯。

gbps —— giga bits per second (千兆位/秒)。gt/s 與gbps 之間不存在成比例的換算關係。

pcie 吞吐量(可用頻寬)計算方法:

吞吐量 = 傳輸速率 *  編碼方案

例如:pci-e2.0 協議支援 5.0 gt/s,即每一條lane 上支援每秒鐘內傳輸 5g個bit;但這並不意味著 pcie 2.0協議的每一條lane支援 5gbps 的速率。

為什麼這麼說呢?因為pcie 2.0 的物理層協議中使用的是 8b/10b 的編碼方案。 即每傳輸8個bit,需要傳送10個bit;這多出的2個bit並不是對上層有意義的資訊。

那麼, pcie 2.0協議的每一條lane支援 5 * 8 / 10 = 4 gbps = 500 mb/s 的速率。

以乙個pcie 2.0 x8的通道為例,x8的可用頻寬為 4 * 8 = 32 gbps = 4 gb/s。

同理,pci-e3.0 協議支援 8.0 gt/s, 即每一條lane 上支援每秒鐘內傳輸 8g個bit。

而pcie 3.0 的物理層協議中使用的是 128b/130b 的編碼方案。 即每傳輸128個bit,需要傳送130個bit。

那麼, pcie 3.0協議的每一條lane支援 8 * 128 / 130 = 7.877 gbps = 984.6 mb/s 的速率。

乙個pcie 3.0 x16的通道,x16 的可用頻寬為 7.877 * 16 = 126.031 gbps = 15.754 gb/s。

傳輸速率和可用頻寬(吞吐量)計算

我們來看看pci express的幾個版本的傳輸速率和可用頻寬的對應關係。傳輸速率為每秒傳輸量gt s,而不是每秒位數gbps,因為傳輸量包括不提供額外吞吐量的開銷位 比如 pcie 1.x和pcie 2.x使用8b 10b編碼方案,導致占用了20 2 10 的原始通道頻寬。gt s giga tr...

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