以太坊計算雙線性配對

1. 架構.協議.安全與集成怎麼樣

基本信息
書名:RFID與感測器網路：架構、協議、安全與集成
原價：138.00元
作者：(挪)張彥,謝志軍
出版社：機械工業出版社
譯者序
原書前言
第1部分RFID
第1章 RIFID的媒體訪問控制協議
1.1概述
1.2 RFID系統MAC協議的預備知識
1.3標簽碰撞
1.3.1確定性的防碰撞機制
1.3.2概率性的防碰撞機制
1.3.3討論
1.4閱讀器碰撞
1.5前景展望
參考文獻
第2章 RFID的防碰撞演算法
2.1概述
2.2 RFID系統的閱讀器碰撞問題
2.3閱讀器防碰撞協議
2.3.1』FDMA協議
2.3.1.1 DCS演算法
2.3.1.2 Colorwave演算法
2.3.2 FDMA協議
2.3.2.1 HiQ協議
2.3.2.2 EPCglobal Gen 2協議
2.3.3 CSMA協議
2.4標簽防碰撞協議
2.4.1基於ALOHA的協議
2.4.1.1ALOHA協議
2.4.1.2時隙ALOHA協議
2.4.1.3幀時隙ALOHA協議
2.4.1.4 ISO／IEC 18000-6A協議
2.4.2基於樹的協議
2.4.2.1查詢樹協議
2.4.2.2逐位二進制樹協議
2.4.2.3 EPCglobal Class 0
2.4.2.4 TSA協議
2.4.2.5 BSQTA和BSCTTA協議
2.4.2.6 AQS協議
2.4.3基於計數器的協議
2.4.3.1 ISO／IEC 18000-6B協議
2.4.3.2.ABS協議
2.5結論
2.5.1閱讀器防碰撞協議的總結和新的研究方向
2.5.2標簽防碰撞協議的總結與新的研究方向
參考文獻
第3章 用於RFID的低功耗轉發器
3.1概述
3.2關於最新的RFID實現的調查
3.3 RFID系統需求
3.3.1電磁傳播基礎和標簽能量消耗
3.3.2製造過程
3.3.3空中介面標准
3.4模擬前端和天線設計討論
3.4.1天線特性
3.4.2射頻整流器
3.4.3電壓升壓器
3.4.4設備安全保護
3.4.5電壓校準
3.4.6 ASK解調器
3.4.7時鍾發生器
3.4.8反向散射發送器
3.5數字基帶處理器
3.5.1低功耗標准單元設計
3.5.2基帶處理器創建模塊
3.5.2.1：ISO 18000-6B協議實現的方案
3.5.2.2：ISO 18000-6C實現的方案
3.5.3集成感知設備
3.6開放性問題
3.7結論
參考文獻
第4章 RFID的EPC Gen-2標准
4.1概述
4.1.1 EPC Gen-2背景
4.1.1.1 Gen-2標準的目標和需求
4.1.1.2 EPC編碼系統的目標和需要
4.1.2 Gen-2通常使用的特性的概述
4.2物理層通信特性
4.2.1數據速率
4.2.2調制類型
4.2.3數據編碼
4.2.4信息報頭
4.2.4.1閱讀器向標簽的報頭
4.2.4.2標簽向閱讀器的報頭
4.3標簽的狀態機
4.3.1不同標簽狀態的概述
4.3.1.1准備狀態
4.3.1.2仲裁狀態
4.3.1.3回復狀態
4.3.1.4確認狀態
4.3.1.5開放狀態
4.3.1.6安全狀態
4.3.1.7死亡狀態
4.3.2查詢過程期間通過有限狀態機移動的概述
4.3.3在一個訪問命令期間，通過標簽狀態機移動的概述
4.4標簽查詢特性
4.4.1查詢命令概述
4.4.1.1查詢
4.4.1.2查詢重復
4.4.1.3查詢調節命令
4.4.1.4選擇
4.4.2會話的使用
4.4.3選擇命令的特性
4.4.4查詢命令的特性
4.4.5查詢重復命令的特性
4.4.6查詢調節命令的特性
4.5標簽單一化
4.5.1 EPC Gen-2標簽數據編碼分類
4.5.2選擇單個標簽
4.5.3選擇一組標簽
4.5.4選擇全部的標簽
4.6權衡
4.6.1查詢貨盤上包含一種類型產品的標簽
4.6.2訪問貨盤上包含一種類型產品的標簽
4.6.3查詢貨盤上包含一個單一生產商多種類型的產品的標簽
4.6.4訪問貨盤上包含單一生產商多個產品類型的標簽
4.6.5查詢貨盤上包含多個生產商的多個類型產品的標簽
4.6.6訪問一個貨盤包含的多個生產商的多個類型產品的標簽
4.7開放問題
4.8結論和未來研究方向
參考文獻
第5章 RFID的認證和隱私
5.1概述
5.2重要的RFID認證和隱私協議
5.2.1標簽死亡協議
5.2.2密碼協議
5.3 RFID隱私保護設備
5.3.1法拉第籠
5.3.2有源干擾設備
5.3.3攔截器標簽
5.4基於hash函數的RFID協議
5.4.1 hash鎖：原始的基於hash函數的方法
5.4.2基於樹的方法
5.4.3 hash樹：一種動態的密鑰更新方法
5.5其他的RFID認證和隱私保護協議
5.5.1極簡的加密
5.5.2 RFID保護：為被動RFID標簽設計的認證和隱私保護協議
5.6結。論
參考文獻
第6章 RFID的安全問題
6.1概述
6.2基本定義和參考場景
6.3領域的當前狀態
6.3.1原始密碼問題概述
6.3.2密碼協議問題概述
6.3.3 RFID安全的一些重要的密碼協議
6.3.4測量密碼圖協議的輕量級特性
6.4新的非確定性加密圖協議
6.4.1第一個非確定性協議
6.4.2第二個非確定性協議
6.4.3非確定性協議的簡要分析
6.5 RFlD安全的開放性問題
6.5.1 RFID系統的物理安全
6.5.2原始密碼和加密協議
6.5.3後台系統
6.5.4法律問題
6.5.5一般的RFID安全問題
6.6結論
參考文獻
第7章 RFID的部署：供應鏈案例研究
7.1概述
7.2第一階段：商業環境
7.2.1商業環境：激勵環境
7.2.1.1檢查決策行為
7.2.1.2工作案例研究：全國性的供應鏈
7.2.2商業環境：商業案例
7.2.2.1工作案例研究：全國性供應鏈
7.2.3商業環境：階段的過渡動機
7.2.3.1工作案例研究：全國性供應鏈
7.3第二階段：基礎設施環境：製造商到零售商
7.3.1使用案例環境
7.3.1.1使用案例
7.3.1.2現場評估
7.3.1.3使用案例環境：步驟轉換動機
7.3.2 RFID設備環境
7.3.2.1標准設備
7.3.2.2閱讀器配置
7.3.2.3 RFID設備：步驟轉換動機
7.3.3設計環境
7.3.3.1設計
7.3.3.2文檔
7.3.3.3設計：步驟轉換動機
7.3.4基礎設施環境：階段轉換動機
7.3.4.1工作案例研究：全國性的供應鏈
7.4第三階段：部署環境：工廠到陳列室
7.4.1原型測試環境
7.4.1.1使用案例
7.4.1.2原型測試環境：步驟轉換動機
7.4.2試驗環境
7.4.2.1使用案例
7.4.2.2試驗環境：步驟轉換動機
7.4.3部署環境：階段轉換動機
7.4.3.1工作案例研究：全國性的供應鏈
7.5結論
參考文獻
第2部分WSN
第8章 無線感測器網路中的地理位置路由
8.1介紹
8.2地理位置路由的原理
8.2.1簡介
8.2.2地理位置路由操作
8.3地理位置單播路由
8.3.1貪心方案
8.3.2周邊方案
8.3.3處理真實情景
8.4地理位置多播路由
8.4.1從單播到多播
8.4.2多播貪心路由
8.4.3多播周邊路由
8.5信標減地理位置路由
8.5.1動機
8.5.2非協作方式
8.5.3協作的方式
8.5.4處理空洞
8.5.5處理實際場景
8.6總結和討論
參考文獻
第9章 無線感測器網路中的媒體訪問控制協議
9.1簡介
9.2無線感測器網路
9.2.1無線感測器網路特性
9.2.2感測器節點的功耗
9.2.3通信模式
9.3無線MAC協議的概念和基本原理
9.3.1無線MAC協議的需求和設計條件
9.3.2無線MAC協議的分類
9.4無線感測器網路的介質訪問
9.4.1在無線感測器網路中的能源資源消耗
9.4.2無線感測器MAC設計需求和權衡
9.5無線感測器網路MAC協議的分類
9.5.1非預定的MAC協議
9.5.1.1多通道的MAC協議
9.5.1.2面向應用的MAC協議
9.5.1.3多路徑數據傳輸MAC協議
9.5.1.4基於匯合的MAC協議
9.5.1.5基於前同步碼的MAC協議
9.5.2預定的MAC協議
9.5.2.1基於競爭的分時隙MAC協議
9.5.2.2基於時分的MAC協議
9.5.2.3基於預定的MAC協議
9.5.2.4基於優先權的MAC協議
9.5.3混合MAC協議
9.5.3.1基於前置的混合MAC協議
9.5.3.2基於預定的混合協議
9.5.3.3傳輸敏感協議
9.5.3.4基於簇的MAC協議
9.5.4特定服務質量的MAC協議
9.5.4.1感測器網路的QoS控制
9.5.4.2無線感測器網路協議的一種能量高效的QoS保證MAC協議
9.5.5跨層的MAC協議
9.5.5.1MAC PHY
9.5.5.2 MAC 網路
9.5.5.3網路 PHY
9.5.5.4傳輸 PHY
9.5.5.5三層解決方案
9.6IEEE802.15.4／ZigBee MAC協議
9.6.1 IEEE 802.15.4／ZigBee協議棧架構
9.6.2 ZigBee網路架構
9.6.3超幀結構
9.6.4數據傳輸
9.6.5藍牙
9.7開放的研究方向
9.8結論。
參考文獻
第10章 無線感測器網路的定位技術
10.1概述
10.2理論基礎
10.2.1距離測量
10.2.2三邊測量
10.2.3三角測量
10.2.4網路定位理論：定位和固定理論
10.3基於距離的定位方法
10.3.1單跳錨方法
10.3.2多跳錨方法
10.3.2.1迭代和協作多點監視
10.3.2.2掃描法
10.3.2.3多維排列
10.3.3移動錨應用法
10.3.4無錨節點法
10.4無須測距的定位方法
10.4.1基於跳數的方法
10.4.1.1基於距離向量的定位
10.4.1.2其他改進
10.4.2基於區域的方法
10.5總結
參考文獻
第1l章 無線感測器網路中的數據聚合技術
11.1概述
11.2無線感測器網路概述
11.3數據聚合
11.3.1基於樹的數據聚合協議
11.3.2基於分簇的數據聚合協議
11.3.3基於多路徑的數據聚合協議
11.4安全的數據聚合
11.4.1在普通的數據上的安全數據聚合
11.4.2對加密數據的安全數據聚合
11.5開發性的研究問題和未來研究方向
11.6總結
參考文獻
第12章 無線感測器網路中的分簇技術
12.1概述_，
12.1.1無線感測器網路中分簇設計的主要目的和挑戰
12.2分簇演算法分類
12.2.1分簇參數
12.2.2分類簇集協議
12.3概率分簇方法
12.3.1廣泛的概率分簇協議
12.3.1.1低能量的自適應分簇層次
12.3.1.2節能高效的層次分簇
12.3.1.3混合節能高效的分布式簇集
12.3.2擴展和其他類似的方法
12.4非概率的分簇方法
12.4.1鄰近節點和基於圖的分簇協議
12.4.2基於權的簇協議
12.4.3生物激活分簇方法
12.5反應網路的分簇演算法
12.6結論
參考文獻
第13章 無線感測器網路中能量有效的感知行為
13.1概述
13.2節能模式回顧
13.2.1硬體能量管理
13.2.1.1動態電壓縮放比
13.2.1.2能量資源管理
13.2.2能量有效的無線通信
13.2.2.1基於競爭的MAC
13.2.2.2基於TDMA的MAC
13.2.3能量有效的感知
13.2.3.1自適應的感知負載周期
13.2.3.2協調／合作感知
13.3交替感知模式
13.4性能分析
13.5網路充分覆蓋范圍
13.5.1理論結果
13.5.2模擬結果
13.6尚未解決的問題和爭議
13.7總結和對未來工作的展望
參考文獻
第14章 無線感測器網路的移動性
14.1概述
14.2感測器移動性
14.2.1非受控移動性
14.2.2受控移動
14.2.3移動控制策略
14.3 Sink節點的移動
14.3.1為什麼要移動Sink節點
14.3.1.1稀疏網路的數據聚集
14.3.1.2負載均衡
14.3.1.3縮短通信路徑
14.3.2隨機移動
14.3.3可預知移動
14.3.4受控移動
14.3.5自適應移動
14.4虛擬移動
14.5感測器或者Sink節點移動的結果
14.5.1對於節點移動的MAC層解決方案
14.5.2路由和移動性
14.6開放性問題
14.7結論
參考文獻
第15章 無線感測器網路安全技術
15.1概述
15.1.1安全目標
15.1.2挑戰
15.1.3密鑰管理
15.1.4安全路由
15.2預備知識
15.2.1橢圓曲線
15.2.2橢圓曲線群和分離對數問題
15.2.3雙線性配對
15.2.4 Diffie-Hellman問題
15.3攻擊類型
15.3.1被動攻擊
15.3.2主動攻擊
15.3.3拒絕服務攻擊
15.3.4蟲孔攻擊
15.3.5洪泛攻擊
15.3.6偽裝攻擊
15.3.7重放攻擊
15.3.8信息操縱攻擊
15.3.9延遲攻擊
15.3.10 Sybil攻擊
15.4反抗手段
15.4.1密鑰建立和管理
15.4.1.1單一廣闊網路密鑰、對偶密鑰建立、受信任基站和認證
15.4.1.2公鑰模式
15.4.1.3路由驅動橢圓曲線基於加密的密鑰管理模式
15.4.1.4基於身份和配對的安全的密鑰管理模式
15.4.2匿名通信
15.4.2.1分層的匿名通信協議
15.4.2.2在匿名感測器網路中尋找路由
15.4.3入侵檢測
15.4.3.1使用情感螞蟻的感測器網路上的入侵檢測
15.4.3.2在無線感測器網路中應用入侵檢測系統
15.5總結一
參考文獻
第16章 無線感測器網路中的網路管理技術
16.1概述
16.2 wSN管理的設計目標
16.2.1可擴展性
16.2.2有限的能量消耗
16.2.3內存和處理限制
16.2.4有限的帶寬消耗
16.2.5網路動態適應性
16.2.6容錯性
16.2.7網路應答
16.2.8設備代價
16.3管理規模
16.3.1管理功能
16.3.1.1自管理
16.3.1.2自配置
16.3.1.3自愈
16.3.1.4自計費
16.3.1.5自安全
16.3.1.6自優化
16.3.2管理層
16.3.2.1任務層
16.3.2.2服務
16.3.2.3網路
16.3.2.4網路元素管理
16.3.2.5元素層管理
16.4設計管理結構的其他方案
16.4.1基於策略的方法
16.4.2代表管理
16.4.3分布式管理
16.4.4層次管理
16.4.5基於分層的管理
16.4.6移動或者智能的基於代理的方法
16.5已有的研究成果
16.5.1MANNA
16.5.1.1 MANNA的WSN功能的方面
16.5.2 BOSSj：
16.5.3SNMS
16.5.4移動基於代理的管理策略
16.6作為一個整合技術的IP-USN
16.6.1IP-USN NMS的目標
16.6.2.LNMP作為一個例子結構
16.7網路管理作為FCAPS模型：一個新視角
16.7.1以用戶為中心
16.7.2群形成
16.7.3源.Sink節點仲裁
16.7.4路由最高級
16.7.5設備移動性
16.8結論
參考文獻
第17章 無線感測器網路中的部署
17.1概述
17.2事件監測模型
17.2.1比特模型
17.2.2概率監測模型
17.2.3跟蹤監測模型
17.3部署標准
17.3.1部署感測器的數量
17.3.2覆蓋和k-覆蓋
17.3.3連通性
17.3.4檢測概率
17.3.5網路生命周期
17.4感測器網路部署策略
17.4.1問題定義
17.4.2均勻部署策略
17.4.2.1均勻隨機部署
17.4.2.2規則部署
17.4.3非均勻部署策略
17.4.3.1最佳解決方案
17.4.3.2基於分布的隨機的部署
17.4.3.3 Max-Avg-Coverage
17.4.3.4 Max-Min-Coverage
17.4.3.5 Min-Miss
17.4.3.6 Diff-Deploy
17.4.3.7 Mesh
17.4.3.8分化的基於禁忌(Tabu)搜索方法的感測器部署
17.4.4部署策略對比
17.5結論和開放性的問題
參考文獻
第3部分 RFID與WSN集成
第18章 RFID)與無線感測器網路在架構和應用上的集成
18.1概述
18.2集成RFID和WSN的原因
18.3集成RFID網路和感測器網路的要求
18.4 RFID和WSN一體化構架
18.4.1集成RFID標簽與感測器
18.4.1.1通信能力受限的集成感測器標簽
18.4.1.2集成擴展通信能力的感測器標簽
18.4.2集成無線感測器節點的RFID讀卡器
18.4.3混合結構
18.5各種集成RFID和WSN的應用方案
18.5.1醫療應用
18.5.2供應鏈管理中集成REID和感測器網路
18.5.3其他應用
18.6結論和開放性問題
參考文獻
第19章 應用於智能家居系統的RFID與無線感測器網路的集成
19.1概述
19.2我們的家居智能環境
19.2.1目標
19.2.2現實需求和實驗室限制
19.3通用系統構架
19.4實施
19.4.1無線感測器網路
19.4.2移動機器人
19.4.3射頻識別
19.4.4網關/手機
19.5實例
19.6實施體驗
19.7結論
參考文獻
第20章 應用於衛生保健系統的RFID與無線感測器網路的集成
20.1概述
20.2智能醫院使用RFID和感測器網路的調查建議
20.2.1醫院人員流動供應和需求管理分析
20.2.2追蹤重要的和非常敏感的醫療／生活供應
20.2.3建立一個普適感知醫院
20.3醫院外衛生保健使用RFID和感測器網路的調查建議
20.3.1移動遙測服務
20.3.2無線健康監測系統
20.3.3家庭老年人衛生保健的原型
20.4衛生保健的感測器網路和RFID發展平台¨
20.4.1介紹
20.4.2編程抽象及相關中間件項目
20.4.2.1編程抽象
20.4.2.2 中間件
20.4.2.3 JADE
20.4.3應用程序開發平台
20.4.3.1准備工作和數據結構
20.4.3.2應用發展進程
20.4.3.3能量管理
20.4.4原型實現
20.4.4.1核心模塊：登記和監測
20.4.4.2圖形用戶界面(GUI)應用程序開發
20.4.4.3實驗環境
20.4.4.4應用例子
20.4.5摘要
20.5結論
參考文獻
第21章 應用於建築物結構監測的RFID與感測器網路的集成
21.1概述
21.2電阻基感測器背景
21.3電阻應變計
21.4信號調節電阻應變計
21.5大應變二進制輸出電阻基感測器
21.6數據獲取和通信
21.6.1無源REID設計
21.6.2節點的設計
21.7控制軟體
21.7.1安裝和配置感測器
21.7.2實驗配置
21.7.3數據記錄和顯示
21.8 CRM計功能測試
21.8.1測試結果
21.9大規模部署CRM計
21.10結論

2. 可以解釋一下密碼學中什麼叫雙線性配對嗎

我們稱有限N階循環群G為一個雙線性映射群，如果存在N階循環群H及滿足下列條件的映射e：G*G->H（*代表乘積的關系，所以才叫雙線性）：
1）映射e是雙線性的，即對於任意元素u,v屬於G及整數m,n,我們有e(u^m, v^n)=e(u, v)^mn，換句話說是同態的。
2)映射是非退化的，即若元素g是群G的一個生成元，則e(g,g)是H的一個生成元。
不失一般性，還有另外一個特殊的定義：
G1是階為P的循環乘法群，G1=<g>；G2是階為Q的循環乘法群，G2=<h>；H是群。那麼就有雙線性映射e:G1*G2->H,且具有以下屬性：
（1）雙線性：存在g屬於G1，h屬於G2，x, y 屬於Z，使得e(g^x, h^y)=e(g, h)^xy成立；
(2)非退化性：e(g, h)是H的生成元；
(3)可計算性：存在有效演算法計算e(g, h);
(4)可交換性：存在g屬於G1，h屬於G2，x, y 屬於Z，使得e(g^x, h^y)=e(g^y, g^x)成立。
第一個定義是這個定義的特殊情況，也就是說G1=G2=G。具體的例子你可以參考一下橢圓曲線演算法及Weil和Tate的論文。
雙線性群一般來說是用於構建密碼學演算法的。

3. 帶寬和網速有什麼關系

在各類電子設備和元器件中,我們都可以接觸到帶寬的概念,例如我們熟知的顯示
器的帶寬,內存的帶寬,匯流排的帶寬和網路的帶寬等等;對這些設備而言,帶寬是一個
非常重要的指標.不過容易讓人迷惑的是,在顯示器中它的單位是MHz,這是一個頻率
的概念;而在匯流排和內存中的單位則是GB/s,相當於數據傳輸率的概念;而在通訊領域,
帶寬的描述單位又變成了MHz,GHz……這兩種不同單位的帶寬表達的是同一個內涵么
二者存在哪些方面的聯系呢 本文就帶你走入精彩的帶寬世界.
一, 帶寬的兩種概念
如果從電子電路角度出發,帶寬(Bandwidth)本意指的是電子電路中存在一個固
有通頻帶,這個概念或許比較抽象,我們有必要作進一步解釋.大家都知道,各類復雜
的電子電路無一例外都存在電感,電容或相當功能的儲能元件,即使沒有採用現成的電
感線圈或電容,導線自身就是一個電感,而導線與導線之間,導線與地之間便可以組成
電容——這就是通常所說的雜散電容或分布電容;不管是哪種類型的電容,電感,都會
對信號起著阻滯作用從而消耗信號能量,嚴重的話會影響信號品質.這種效應與交流電
信號的頻率成正比關系,當頻率高到一定程度,令信號難以保持穩定時,整個電子電路
自然就無法正常工作.為此,電子學上就提出了"帶寬"的概念,它指的是電路可以保
持穩定工作的頻率范圍.而屬於該體系的有顯示器帶寬,通訊/網路中的帶寬等等.
而第二種帶寬的概念大家也許會更熟悉,它所指的其實是數據傳輸率,譬如內存帶
寬,匯流排帶寬,網路帶寬等等,都是以"位元組/秒"為單位.我們不清楚從什麼時候起
這些數據傳輸率的概念被稱為"帶寬",但因業界與公眾都接受了這種說法,代表數據
傳輸率的帶寬概念非常流行,盡管它與電子電路中"帶寬"的本意相差很遠.
對於電子電路中的帶寬,決定因素在於電路設計.它主要是由高頻放大部分元件的
特性決定,而高頻電路的設計是比較困難的部分,成本也比普通電路要高很多.這部分
內容涉及到電路設計的知識,對此我們就不做深入的分析.而對於匯流排,內存中的帶寬,
決定其數值的主要因素在於工作頻率和位寬,在這兩個領域,帶寬等於工作頻率與位寬
的乘積,因此帶寬和工作頻率,位寬兩個指標成正比.不過工作頻率或位寬並不能無限
制提高,它們受到很多因素的制約,我們會在接下來的匯流排,內存部分對其作專門論述.
二, 匯流排中的帶寬
在計算機系統中,匯流排的作用就好比是人體中的神經系統,它承擔的是所有數據傳
輸的職責,而各個子系統間都必須籍由匯流排才能通訊,例如,CPU和北橋間有前端匯流排,
北橋與顯卡間為AGP匯流排,晶元組間有南北橋匯流排,各類擴展設備通過PCI,PCI-X總
線與系統連接;主機與外部設備的連接也是通過匯流排進行,如目前流行的USB 2.0,
IEEE1394匯流排等等,一句話,在一部計算機系統內,所有數據交換的需求都必須通過總
線來實現!
按照工作模式不同,匯流排可分為兩種類型,一種是並行匯流排,它在同一時刻可以傳
輸多位數據,好比是一條允許多輛車並排開的寬敞道路,而且它還有雙向單向之分;另
一種為串列匯流排,它在同一時刻只能傳輸一個數據,好比只容許一輛車行走的狹窄道路,
數據必須一個接一個傳輸,看起來彷彿一個長長的數據串,故稱為"串列".
並行匯流排和串列匯流排的描述參數存在一定差別.對並行匯流排來說,描述的性能參數
有以下三個:匯流排寬度,時鍾頻率,數據傳輸頻率.其中,匯流排寬度就是該匯流排可同時
傳輸數據的位數,好比是車道容許並排行走的車輛的數量;例如,16位匯流排在同一時刻
傳輸的數據為16位,也就是2個位元組;而32位匯流排可同時傳輸4個位元組,64位匯流排可
以同時傳輸8個位元組......顯然,匯流排的寬度越大,它在同一時刻就能夠傳輸更多的數
據.不過匯流排的位寬無法無限制增加.時鍾頻率和數據傳輸頻率的概念在上一期的文章
中有過詳細介紹,我們就不作贅述.
匯流排的帶寬指的是這條匯流排在單位時間內可以傳輸的數據總量,它等於匯流排位寬與
工作頻率的乘積.例如,對於64位,800MHz的前端匯流排,它的數據傳輸率就等於
64bit×800MHz÷8(Byte)=6.4GB/s;32位,33MHz PCI匯流排的數據傳輸率就是
32bit×33MHz÷8=133MB/s,等等,這項法則可以用於所有並行匯流排上面——看到這里,
讀者應該明白我們所說的匯流排帶寬指的就是它的數據傳輸率,其實"匯流排帶寬"的概念
同"電路帶寬"的原始概念已經風馬牛不相及.
對串列匯流排來說,帶寬和工作頻率的概念與並行匯流排完全相同,只是它改變了傳統
意義上的匯流排位寬的概念.在頻率相同的情況下,並行匯流排比串列匯流排快得多,那麼,
為什麼現在各類並行匯流排反而要被串列匯流排接替呢 原因在於並行匯流排雖然一次可以
傳輸多位數據,但它存在並行傳輸信號間的干擾現象,頻率越高,位寬越大,干擾就越
嚴重,因此要大幅提高現有並行匯流排的帶寬是非常困難的;而串列匯流排不存在這個問題,
匯流排頻率可以大幅向上提升,這樣串列匯流排就可以憑借高頻率的優勢獲得高帶寬.而為
了彌補一次只能傳送一位數據的不足,串列匯流排常常採用多條管線(或通道)的做法實
現更高的速度——管線之間各自獨立,多條管線組成一條匯流排系統,從表面看來它和並
行匯流排很類似,但在內部它是以串列原理運作的.對這類匯流排,帶寬的計算公式就等於
"匯流排頻率×管線數",這方面的例子有PCI Express和HyperTransport,前者有×1,
×2,×4,×8,×16和×32多個版本,在第一代PCI Express技術當中,單通道的單
向信號頻率可達2.5GHz,我們以×16舉例,這里的16就代表16對雙向匯流排,一共64
條線路,每4條線路組成一個通道,二條接收,二條發送.這樣我們可以換算出其匯流排
的帶寬為2.5GHz×16/10=4GB/s(單向).除10是因為每位元組採用10位編碼.
三, 內存中的帶寬
除匯流排之外,內存也存在類似的帶寬概念.其實所謂的內存帶寬,指的也就是內存
匯流排所能提供的數據傳輸能力,但它決定於內存晶元和內存模組而非純粹的匯流排設計,
加上地位重要,往往作為單獨的對象討論.
SDRAM,DDR和DDRⅡ的匯流排位寬為64位,RDRAM的位寬為16位.而這兩者在結構
上有很大區別:SDRAM,DDR和DDRⅡ的64位匯流排必須由多枚晶元共同實現,計算方法
如下:內存模組位寬=內存晶元位寬×單面晶元數量(假定為單面單物理BANK);如果
內存晶元的位寬為8位,那麼模組中必須,也只能有8顆晶元,多一枚,少一枚都是不
允許的;如果晶元的位寬為4位,模組就必須有16顆晶元才行,顯然,為實現更高的
模組容量,採用高位寬的晶元是一個好辦法.而對RDRAM來說就不是如此,它的內存總
線為串聯架構,匯流排位寬就等於內存晶元的位寬.
和並行匯流排一樣,內存的帶寬等於位寬與數據傳輸頻率的乘積,例如,DDR400內存
的數據傳輸頻率為400MHz,那麼單條模組就擁有64bit×400MHz÷8(Byte)=3.2GB/s的
帶寬;PC 800標准RDRAM的頻率達到800MHz,單條模組帶寬為16bit×800MHz÷
8=1.6GB/s.為了實現更高的帶寬,在內存控制器中使用雙通道技術是一個理想的辦法,
所謂雙通道就是讓兩組內存並行運作,內存的總位寬提高一倍,帶寬也隨之提高了一倍!
帶寬可以說是內存性能最主要的標志,業界也以內存帶寬作為主要的分類標准,但
它並非決定性能的唯一要素,在實際應用中,內存延遲的影響並不亞於帶寬.如果延遲
時間太長的話相當不利,此時即便帶寬再高也無濟於事.
四, 帶寬匹配的問題
計算機系統中存在形形色色的匯流排,這不可避免帶來匯流排速度匹配問題,其中最常
出問題的地方在於前端匯流排和內存,南北橋匯流排和PCI匯流排.
前端匯流排與內存匹配與否對整套系統影響最大,最理想的情況是前端匯流排帶寬與內
存帶寬相等,而且內存延遲要盡可能低.在Pentium4剛推出的時候,Intel採用RDRAM
內存以達到同前端匯流排匹配,但RDRAM成本昂貴,嚴重影響推廣工作,Intel曾推出搭
配PC133 SDRAM的845晶元組,但SDRAM僅能提供1.06GB/s的帶寬,僅相當於400MHz
前端匯流排帶寬的1/3,嚴重不匹配導致系統性能大幅度下降;後來,Intel推出支持
DDR266的845D才勉強好轉,但仍未實現與前端匯流排匹配;接著,Intel將P4前端匯流排
提升到533MHz,帶寬增長至5.4GB/s,雖然配套晶元組可支持DDR333內存,可也僅能
滿足1/2而已;現在,P4的前端匯流排提升到800MHz,而配套的865/875P晶元組可支持
雙通道DDR400——這個時候才實現匹配的理想狀態,當然,這個時候繼續提高內存帶寬
意義就不是特別大,因為它超出了前端匯流排的接收能力.
南北橋匯流排帶寬曾是一個尖銳的問題,早期的晶元組都是通過PCI匯流排來連接南北
橋,而它所能提供的帶寬僅僅只有133MB/s,若南橋連接兩個ATA-100硬碟,100M網路,
IEEE1394介面......區區133MB/s帶寬勢必形成嚴重的瓶頸,為此,各晶元組廠商都發
展出不同的南北橋匯流排方案,如Intel的Hub-Link,VIA的V-Link,SiS 的MuTIOL,
還有AMD的 HyperTransport等等,目前它們的帶寬都大大超過了133MB/s,最高紀錄
已超過1GB/s,瓶頸效應已不復存在.
PCI匯流排帶寬不足還是比較大的矛盾,目前PC上使用的PCI匯流排均為32位,33MHz
類型,帶寬133MB/s,而這區區133MB/s必須滿足網路,硬碟控制卡(如果有的話)之
類的擴展需要,一旦使用千兆網路,瓶頸馬上出現,業界打算自2004年開始以PCI
Express匯流排來全面取代PCI匯流排,屆時PCI帶寬不足的問題將成為歷史.
五, 顯示器中的帶寬
以上我們所說的"帶寬"指的都是速度概念,但對CRT顯示器來說,它所指的帶寬
則是頻率概念,屬於電路范疇,更符合"帶寬"本來的含義.
要了解顯示器帶寬的真正含義,必須簡單介紹一下CRT顯示器的工作原理——由燈
絲,陰極,控制柵組成的電子槍,向外發射電子流,這些電子流被擁有高電壓的加速器
加速後獲得很高的速度,接著這些高速電子流經過透鏡聚焦成極細的電子束打在屏幕的
熒光粉層上,而被電子束擊中的地方就會產生一個光點;光點的位置由偏轉線圈產生的
磁場控制,而通過控制電子束的強弱和通斷狀態就可以在屏幕上形成不同顏色,不同灰
度的光點——在某一個特定的時刻,整個屏幕上其實只有一個點可以被電子束擊中並發
光.為了實現滿屏幕顯示,這些電子束必須從左到右,從上到下一個一個象素點進行掃
描,若要完成800×600解析度的畫面顯示,電子槍必須完成800×600=480000個點的
順序掃描.由於熒光粉受到電子束擊打後發光的時間很短,電子束在掃描完一個屏幕後
必須立刻再從頭開始——這個過程其實十分短暫,在一秒鍾時間電子束往往都能完成超
過85個完整畫面的掃描,屏幕畫面更新85次,人眼無法感知到如此小的時間差異會"誤
以為"屏幕處於始終發亮的狀態.而每秒鍾屏幕畫面刷新的次數就叫場頻,或稱為屏幕
的垂直掃描頻率,以Hz(赫茲)為單位,也就是我們俗稱的"刷新率".以800×600
解析度,85Hz刷新率計算,電子槍在一秒鍾至少要掃描800×600×85=40800000個點的
顯示;如果將解析度提高到1024×768,將刷新率提高到100Hz,電子槍要掃描的點數
將大幅提高.
按照業界公認的計算方法,顯示器帶寬指的就是顯示器的電子槍在一秒鍾內可掃描
的最高點數總和,它等於"水平解析度×垂直解析度×場頻(畫面刷新次數)",單位
為MHz(兆赫);由於顯像管電子束的掃描過程是非線性的,為避免信號在掃描邊緣出現
衰減影響效果,保證圖像的清晰度,總是將邊緣掃描部分忽略掉,但在電路中它們依然
是存在的.因此,我們在計算顯示器帶寬的時候還應該除一個取值為0.6~0.8 的"有效
掃描系數",故得出帶寬計算公式如下:"帶寬=水平像素(行數)×垂直像素(列數)
×場頻(刷新頻率)÷掃描系數".掃描系數一般取為0.744.例如,要獲得解析度
1024×768,刷新率85Hz的畫面,所需要的帶寬應該等於:1024×768×85÷0.744,結
果大約是90MHz.
不過,這個定義並不符合帶寬的原意,稱之為"像素掃描頻率"似乎更為貼切.帶
寬的 最初概念確實也是電路中的問題——簡單點說就是:在"帶寬"這個頻率寬度之
內,放大器可以處於良好的工作狀態,如果超出帶寬范圍,信號會很快出現衰減失真現
象.從本質上說,顯示器的帶寬描述的也是控制電路的頻率范圍,帶寬高低直接決定顯
示器所能達到的性能等級.由於前文描述的"像素掃描頻率"與控制電路的"帶寬"基
本是成正比關系,顯示器廠商就乾脆把它當作顯示器的"帶寬"——這種做法當然沒有
什麼錯,只是容易讓人產生認識上的誤區.當然,從用戶的角度考慮沒必要追究這么多,
畢竟以"像素掃描頻率"作為"帶寬"是很合乎人們習慣的,大家可方便使用公式計算
出達到某種顯示狀態需要的最低帶寬數值.
但是反過來說,"帶寬數值完全決定著屏幕的顯示狀態"是否也成立呢 答案是不
完全成立,因為屏幕的顯示狀態除了與帶寬有關系之外,還與一個重要的概念相關——
它就是"行頻".行頻又稱為"水平掃描頻率",它指的是電子槍每秒在熒光屏上掃描
過的水平線數量,計算公式為:"行頻=垂直解析度×場頻(畫面刷新率)×1.07",
其中1.07為校正參數,因為顯示屏上下方都存在我們看不到的區域.可見,行頻是一
個綜合解析度和刷新率的參數,行頻越大,顯示器就可以提供越高的解析度或者刷新率.
例如,1台17寸顯示器要在1600×1200解析度下達到75Hz的刷新率,那麼帶寬值至少
需要221MHz,行頻則需要96KHz,兩項條件缺一不可;要達到這么高的帶寬相對容易,
而要達到如此高的行頻就相當困難,後者成為主要的制約因素,而出於商業因素考慮,
顯示器廠商會突出帶寬而忽略行頻,這種宣傳其實是一種誤導.
六, 通訊中的帶寬
在通訊和網路領域,帶寬的含義又與上述定義存在差異,它指的是網路信號可使用
的最高頻率與最低頻率之差,或者說是"頻帶的寬度",也就是所謂的"Bandwidth",
"信道帶寬"——這也是最嚴謹的技術定義.
在100M乙太網之類的銅介質布線系統中,雙絞線的信道帶寬通常用MHz為單位,
它指的是信噪比恆定的情況下允許的信道頻率范圍,不過,網路的信道帶寬與它的數據
傳輸能力(單位Byte/s)存在一個穩定的基本關系.我們也可以用高速公路來作比喻:
在高速路上,它所能承受的最大交通流量就相當於網路的數據運輸能力,而這條高速路
允許形成的寬度就相當於網路的帶寬.顯然,帶寬越高,數據傳輸可利用的資源就越多,
因而能達到越高的速度;除此之外,我們還可以通過改善信號質量和消除瓶頸效應實現
更高的傳輸速度.
網路帶寬與數據傳輸能力的正比關系最早是由貝爾實驗室的工程師Claude
Shannon所發現,因此這一規律也被稱為Shannon定律.而通俗起見普遍也將網路的數
據傳輸能力與"網路帶寬"完全等同起來,這樣"網路帶寬"表面上看與"匯流排帶寬"
形成概念上的統一,但這兩者本質上就不是一個意思,相差甚遠.
七, 總結:帶寬與性能
對匯流排和內存來說,帶寬高低對系統性能有著舉足輕重的影響——倘若匯流排,內存
的帶寬不夠高的話,處理器的工作頻率再高也無濟於事,因此帶寬可謂是與頻率並立的
兩大性能決定要素.而對CRT顯示器而言,帶寬越高,往往可以獲得更高的解析度,顯
示精度越高,不過現在CRT顯示器的帶寬都能夠滿足標准解析度下85Hz刷新率或以上
的顯示需要(相信沒有太多的朋友喜歡用非常高的解析度去運行程序或者游戲),這樣
帶寬高低就不是一個太敏感的參數了,當然,如果你追求高顯示品質那是另一回事了.

4. 信息安全這個行業怎麼樣

作者：匿名用戶
鏈接：https://www.hu.com/question/21367109/answer/18577350
來源：知乎
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看了其他前輩的回答，簡單講一下我的非主流經歷吧。我比較好折騰，所以涉獵比較雜。
高考時報信息安全是覺得「信息安全工程師/網路安全工程師」是很牛逼的名字。
大一主要學數學與外語。數學當時學的是物理類的，比同濟那版還難一些。但是學的還可以，考過滿分。
大二一方面是數論，另一方面是數據結構與編程語言。
大三是編譯、演算法、密碼學、網路安全、理論計算機、資料庫、病毒等等。由於六級考的不太好，大三花了4個月左右過了上海的英語高級口譯考試。
大四找工作時拿了個支付寶的Offer，當時那個機構人不多啊……不過後面保上研了。拿到了上交與清華的Offer。但高考時是很想去交大的，交大的信安。但貴清太有誘惑力了啊……從了。
研究生第一年，原計劃是按密碼方向做的。所以讀了不少關於理論的論文，比如可證安全、橢圓曲線密碼體制、雙線性配對、基於屬性的密碼體制等等（我還想枚舉一些但是忘記的差不多了……%……）。也會去姚期智教授組里蹭講座，都是我看的經典論文上的作者的講座，感覺神一般的人來到身邊了……也上了數學系的碩士代數數論課，印林生教授的。這個真的很高深。
後面機緣巧合去了MSRA實習，開始做新的課題。在兩位Fellow的指導下做了兩篇論文，關於多媒體計算方面的。畢業後，機緣巧合來到某央企信息安全相關部門，目前做數據分析與運營。
回望每一步的抉擇，我發現了這么個折騰規律吧。我喜歡在看上去快要確定的未來里，引入一些新變數，來擁抱一個新的變化，而這個變化能給我既定的軌道帶來一些新的生活元素。
大二大三時是不計劃讀研的，畢業後就找工作。但仍然努力學習專業課，考外語證來證明實力。後面發現，可以保研唉。於是就去唄。
讀研的時候密碼學的課題開題報告都寫好了，有機會去夢幻般的研究院實習做研究。去唄。
畢業的時候，在互聯網企業、外企都有實習經驗的前提下，有央企的Offer，那就去看看唄。於是我來了。當然每個選擇都有挑戰與風險的，這個要由自己來控制與把握。
回過頭說說你的問題。我理解你現在的心態，好像前面好遙遠，想好好計劃，感覺有很多事情想做，又希望有人能指路怎麼走。這個問題基本無解，即只能自己去探索。證明如下：如果題主是個有堅定追求的少年，那已經開始行動，不會來此提問；如果不是這個類型，那聽A、聽B、聽C說都是FYI，最後還是靠你自己的步步選擇。
我的總體建議就是，走好當下每一步，充分利用當前的教學資源。打鐵沒樣，邊打邊像。我大一時聽新東方高級口譯老師的講課，60秒的錄音復述沒幾句能記下來，到大三的時候，基本上1分鍾內的交傳已經沒什麼問題了。你把手頭的課學好，作業做好，要以全力以赴的態度，而不是低空掠過的態度。
具體幾點：
1.
一定要利用好上課時間的效率。很多人上課會走神，跟不上老師的思路，然後下課去看書，考試前復習。這樣很低效。
我自己實踐發現，如果上課全部能跟上老師的講課思路，基本上你下課後的作業能直接完成，而且不用再多花時間復習。這樣課後的自習你就能有自主的學習時間了！而且你上課完全跟上老師的思路，你很快能發現老師講課有時也是有思路上不嚴謹的地方的，這個技能與口譯復述時的邊聽邊總結是相互輔助互相訓練的。我在口譯訓練後期，甚至用一個筆記本把老師上課所有說過的說記錄下來。邊上課邊練習口譯……
2.
考試成績高與學好一門課無直接關系。即課程系統是有Bug的：你上課聽講了，課後寫了作業，考前復習，基本上就能拿到90+了。其他的時間你想學啥學啥。大學成績是硬道理，成績好一些以後會方便很多。我能拿到保研名額也與成績有關。
3.
學好一門課要花的時間遠大於應付考試的時間。課程上一帶而過的東西很多是值得深挖的，這就是爭取出來的時間應該花在的地方。比如現在可以到國外大學找課程，找論文看，代碼驗證實驗。
4.
關於信息安全。講一下我的理解吧。我覺得大體兩個分支，一個是密碼學，一個是網路或者信息系統的安全。密碼學我深切的體會是，數學要扎實，然後一定要有老師指點，不然很容易抓蝦。我認識王小雲教授的不少博士是數學系本科，但是他們的弱點是不會編程，但由於老師牛逼，所以走的彎路不會多。然後做密碼研究的一個方向是，根據某些應用場景，提出新的加解密演算法，並證明其安全強度。另一個是網路安全，就是攻防滲透漏洞等等，這些是代碼級別實乾的，所以重實踐。（BTW這方面我一知半解，專家們請指正。）
5.
關於讀研。我個人的體會是，讀研收獲很大的。雖然支付寶工作三年後的收入很可觀的，但是我認為在研究生三年中最大的收獲不是什麼兩篇牛逼論文，而是經過系統性訓練獲得的研究能力。知道如何快速的切入一個領域，找到其關鍵問題並擬出解決計劃、驗證、最後整理成材料。兩位老闆都很有洞察力，有時候是視野決定出路的。學習的能力是可遷移的，這也是一種「很可怕」的能力。而且，還有一點是把自己做的工作恰當地表達的能力。我想看貼的產業界的朋友，如果做到管理崗位就面臨一個問題是，如何向自己的老闆簡單地說清楚自己部門/組做的工作的重要性，以及爭取更多的資源的問題。
6.
關於團隊。這個不要著急。加入一個社團，組織一些活動。還可以順便泡妞，如果你不是宅男的話。在專業上，自己能力強了，且不要被自己的能力被蒙蔽住雙眼，與人好相處的話，以後做事不愁沒有團隊。
7.
關於Coding。我現在不做專職Coding。但是這個也是個硬工夫。拿一本演算法導論從頭到尾做一遍裡面的實驗。或者拿本數據結構做一遍所有的實驗也行。做完後你會發現質變啊。（舉例，我在口譯時翻譯+背了一遍新概念四，從此以後寫/說英文就擋不住NCE那種略帶風騷的腔調啊=-=）我現在比較後悔的就是大一暑假好基友找我一起去學習ACM集訓，自己因為各種心理建設不到位的原因，沒有去。錯過了就是永遠錯過了。在合適的時間只能做合適的事情。C』est la vie!
8.
成長最好的方法，就是按部就班。

5. 匯流排帶寬是什麼意思

在各類電子設備和元器件中，我們都可以接觸到帶寬的概念，例如我們熟知的顯示器的帶寬、內存的帶寬、匯流排的帶寬和網路的帶寬等等；對這些設備而言，帶寬是一個非常重要的指標。不過容易讓人迷惑的是，在顯示器中它的單位是MHz，這是一個頻率的概念；而在匯流排和內存中的單位則是GB/s，相當於數據傳輸率的概念；而在通訊領域，帶寬的描述單位又變成了MHz、GHz……這兩種不同單位的帶寬表達的是同一個內涵么？二者存在哪些方面的聯系呢？本文就帶你走入精彩的帶寬世界。
一、 帶寬的兩種概念
如果從電子電路角度出發，帶寬（Bandwidth）本意指的是電子電路中存在一個固有通頻帶，這個概念或許比較抽象，我們有必要作進一步解釋。大家都知道，各類復雜的電子電路無一例外都存在電感、電容或相當功能的儲能元件，即使沒有採用現成的電感線圈或電容，導線自身就是一個電感，而導線與導線之間、導線與地之間便可以組成電容——這就是通常所說的雜散電容或分布電容；不管是哪種類型的電容、電感，都會對信號起著阻滯作用從而消耗信號能量，嚴重的話會影響信號品質。這種效應與交流電信號的頻率成正比關系，當頻率高到一定程度、令信號難以保持穩定時，整個電子電路自然就無法正常工作。為此，電子學上就提出了「帶寬」的概念，它指的是電路可以保持穩定工作的頻率范圍。而屬於該體系的有顯示器帶寬、通訊/網路中的帶寬等等。
而第二種帶寬的概念大家也許會更熟悉，它所指的其實是數據傳輸率，譬如內存帶寬、匯流排帶寬、網路帶寬等等，都是以「位元組/秒」為單位。我們不清楚從什麼時候起這些數據傳輸率的概念被稱為「帶寬」，但因業界與公眾都接受了這種說法，代表數據傳輸率的帶寬概念非常流行，盡管它與電子電路中「帶寬」的本意相差很遠。
對於電子電路中的帶寬，決定因素在於電路設計。它主要是由高頻放大部分元件的特性決定，而高頻電路的設計是比較困難的部分，成本也比普通電路要高很多。這部分內容涉及到電路設計的知識，對此我們就不做深入的分析。而對於匯流排、內存中的帶寬，決定其數值的主要因素在於工作頻率和位寬，在這兩個領域，帶寬等於工作頻率與位寬的乘積，因此帶寬和工作頻率、位寬兩個指標成正比。不過工作頻率或位寬並不能無限制提高，它們受到很多因素的制約，我們會在接下來的匯流排、內存部分對其作專門論述。
二、 匯流排中的帶寬
在計算機系統中，匯流排的作用就好比是人體中的神經系統，它承擔的是所有數據傳輸的職責，而各個子系統間都必須籍由匯流排才能通訊，例如，CPU和北橋間有前端匯流排、北橋與顯卡間為AGP匯流排、晶元組間有南北橋匯流排，各類擴展設備通過PCI、PCI-X匯流排與系統連接；主機與外部設備的連接也是通過匯流排進行，如目前流行的USB 2.0、IEEE1394匯流排等等，一句話，在一部計算機系統內，所有數據交換的需求都必須通過匯流排來實現！
按照工作模式不同，匯流排可分為兩種類型，一種是並行匯流排，它在同一時刻可以傳輸多位數據，好比是一條允許多輛車並排開的寬敞道路，而且它還有雙向單向之分；另一種為串列匯流排，它在同一時刻只能傳輸一個數據，好比只容許一輛車行走的狹窄道路，數據必須一個接一個傳輸、看起來彷彿一個長長的數據串，故稱為「串列」。
並行匯流排和串列匯流排的描述參數存在一定差別。對並行匯流排來說，描述的性能參數有以下三個：匯流排寬度、時鍾頻率、數據傳輸頻率。其中，匯流排寬度就是該匯流排可同時傳輸數據的位數，好比是車道容許並排行走的車輛的數量；例如，16位匯流排在同一時刻傳輸的數據為16位，也就是2個位元組；而32位匯流排可同時傳輸4個位元組，64位匯流排可以同時傳輸8個位元組......顯然，匯流排的寬度越大，它在同一時刻就能夠傳輸更多的數據。不過匯流排的位寬無法無限制增加。時鍾頻率和數據傳輸頻率的概念在上一期的文章中有過詳細介紹，我們就不作贅述。
匯流排的帶寬指的是這條匯流排在單位時間內可以傳輸的數據總量，它等於匯流排位寬與工作頻率的乘積。例如，對於64位、800MHz的前端匯流排，它的數據傳輸率就等於64bit×800MHz÷8(Byte)=6.4GB/s；32位、33MHz PCI匯流排的數據傳輸率就是32bit×33MHz÷8=133MB/s，等等，這項法則可以用於所有並行匯流排上面——看到這里，讀者應該明白我們所說的匯流排帶寬指的就是它的數據傳輸率，其實「匯流排帶寬」的概念同「電路帶寬」的原始概念已經風馬牛不相及。
對串列匯流排來說，帶寬和工作頻率的概念與並行匯流排完全相同，只是它改變了傳統意義上的匯流排位寬的概念。在頻率相同的情況下，並行匯流排比串列匯流排快得多，那麼，為什麼現在各類並行匯流排反而要被串列匯流排接替呢？原因在於並行匯流排雖然一次可以傳輸多位數據，但它存在並行傳輸信號間的干擾現象，頻率越高、位寬越大，干擾就越嚴重，因此要大幅提高現有並行匯流排的帶寬是非常困難的；而串列匯流排不存在這個問題，匯流排頻率可以大幅向上提升，這樣串列匯流排就可以憑借高頻率的優勢獲得高帶寬。而為了彌補一次只能傳送一位數據的不足，串列匯流排常常採用多條管線（或通道）的做法實現更高的速度——管線之間各自獨立，多條管線組成一條匯流排系統，從表面看來它和並行匯流排很類似，但在內部它是以串列原理運作的。對這類匯流排，帶寬的計算公式就等於「匯流排頻率×管線數」，這方面的例子有PCI Express和HyperTransport，前者有×1、×2、×4、×8、×16和×32多個版本，在第一代PCI Express技術當中，單通道的單向信號頻率可達2.5GHz，我們以×16舉例，這里的16就代表16對雙向匯流排，一共64條線路，每4條線路組成一個通道，二條接收，二條發送。這樣我們可以換算出其匯流排的帶寬為2.5GHz×16/10=4GB/s（單向）。除10是因為每位元組採用10位編碼。
三、 內存中的帶寬
除匯流排之外，內存也存在類似的帶寬概念。其實所謂的內存帶寬，指的也就是內存匯流排所能提供的數據傳輸能力，但它決定於內存晶元和內存模組而非純粹的匯流排設計，加上地位重要，往往作為單獨的對象討論。
SDRAM、DDR和DDRⅡ的匯流排位寬為64位，RDRAM的位寬為16位。而這兩者在結構上有很大區別：SDRAM、DDR和DDRⅡ的64位匯流排必須由多枚晶元共同實現，計算方法如下：內存模組位寬=內存晶元位寬×單面晶元數量（假定為單面單物理BANK）；如果內存晶元的位寬為8位，那麼模組中必須、也只能有8顆晶元，多一枚、少一枚都是不允許的；如果晶元的位寬為4位，模組就必須有16顆晶元才行，顯然，為實現更高的模組容量，採用高位寬的晶元是一個好辦法。而對RDRAM來說就不是如此，它的內存匯流排為串聯架構，匯流排位寬就等於內存晶元的位寬。
和並行匯流排一樣，內存的帶寬等於位寬與數據傳輸頻率的乘積，例如，DDR400內存的數據傳輸頻率為400MHz，那麼單條模組就擁有64bit×400MHz÷8(Byte)=3.2GB/s的帶寬；PC 800標准RDRAM的頻率達到800MHz，單條模組帶寬為16bit×800MHz÷ 8=1.6GB/s。為了實現更高的帶寬，在內存控制器中使用雙通道技術是一個理想的辦法，所謂雙通道就是讓兩組內存並行運作，內存的總位寬提高一倍，帶寬也隨之提高了一倍！
帶寬可以說是內存性能最主要的標志，業界也以內存帶寬作為主要的分類標准，但它並非決定性能的唯一要素，在實際應用中，內存延遲的影響並不亞於帶寬。如果延遲時間太長的話相當不利，此時即便帶寬再高也無濟於事。
四、 帶寬匹配的問題
計算機系統中存在形形色色的匯流排，這不可避免帶來匯流排速度匹配問題，其中最常出問題的地方在於前端匯流排和內存、南北橋匯流排和PCI匯流排。
前端匯流排與內存匹配與否對整套系統影響最大，最理想的情況是前端匯流排帶寬與內存帶寬相等，而且內存延遲要盡可能低。在Pentium4剛推出的時候，Intel採用RDRAM內存以達到同前端匯流排匹配，但RDRAM成本昂貴，嚴重影響推廣工作，Intel曾推出搭配PC133 SDRAM的845晶元組，但SDRAM僅能提供1.06GB/s的帶寬，僅相當於400MHz前端匯流排帶寬的1/3，嚴重不匹配導致系統性能大幅度下降；後來，Intel推出支持DDR266的845D才勉強好轉，但仍未實現與前端匯流排匹配；接著，Intel將P4前端匯流排提升到533MHz、帶寬增長至5.4GB/s，雖然配套晶元組可支持DDR333內存，可也僅能滿足1/2而已；現在，P4的前端匯流排提升到800MHz，而配套的865/875P晶元組可支持雙通道DDR400——這個時候才實現匹配的理想狀態，當然，這個時候繼續提高內存帶寬意義就不是特別大，因為它超出了前端匯流排的接收能力。
南北橋匯流排帶寬曾是一個尖銳的問題，早期的晶元組都是通過PCI匯流排來連接南北橋，而它所能提供的帶寬僅僅只有133MB/s，若南橋連接兩個ATA-100硬碟、100M網路、IEEE1394介面......區區133MB/s帶寬勢必形成嚴重的瓶頸，為此，各晶元組廠商都發展出不同的南北橋匯流排方案，如Intel的Hub-Link、VIA的V-Link、SiS 的MuTIOL，還有AMD的 HyperTransport等等，目前它們的帶寬都大大超過了133MB/s，最高紀錄已超過1GB/s，瓶頸效應已不復存在。
PCI匯流排帶寬不足還是比較大的矛盾，目前PC上使用的PCI匯流排均為32位、33MHz類型，帶寬133MB/s，而這區區133MB/s必須滿足網路、硬碟控制卡（如果有的話）之類的擴展需要，一旦使用千兆網路，瓶頸馬上出現，業界打算自2004年開始以PCI Express匯流排來全面取代PCI匯流排，屆時PCI帶寬不足的問題將成為歷史。
五、 顯示器中的帶寬
以上我們所說的「帶寬」指的都是速度概念，但對CRT顯示器來說，它所指的帶寬則是頻率概念、屬於電路范疇，更符合「帶寬」本來的含義。
要了解顯示器帶寬的真正含義，必須簡單介紹一下CRT顯示器的工作原理——由燈絲、陰極、控制柵組成的電子槍，向外發射電子流，這些電子流被擁有高電壓的加速器加速後獲得很高的速度，接著這些高速電子流經過透鏡聚焦成極細的電子束打在屏幕的熒光粉層上，而被電子束擊中的地方就會產生一個光點；光點的位置由偏轉線圈產生的磁場控制，而通過控制電子束的強弱和通斷狀態就可以在屏幕上形成不同顏色、不同灰度的光點——在某一個特定的時刻，整個屏幕上其實只有一個點可以被電子束擊中並發光。為了實現滿屏幕顯示，這些電子束必須從左到右、從上到下一個一個象素點進行掃描，若要完成800×600解析度的畫面顯示，電子槍必須完成800×600=480000個點的順序掃描。由於熒光粉受到電子束擊打後發光的時間很短，電子束在掃描完一個屏幕後必須立刻再從頭開始——這個過程其實十分短暫，在一秒鍾時間電子束往往都能完成超過85個完整畫面的掃描、屏幕畫面更新85次，人眼無法感知到如此小的時間差異會「誤以為」屏幕處於始終發亮的狀態。而每秒鍾屏幕畫面刷新的次數就叫場頻，或稱為屏幕的垂直掃描頻率、以Hz（赫茲）為單位，也就是我們俗稱的「刷新率」。以800×600解析度、85Hz刷新率計算，電子槍在一秒鍾至少要掃描800×600×85=40800000個點的顯示；如果將解析度提高到1024×768，將刷新率提高到100Hz，電子槍要掃描的點數將大幅提高。
按照業界公認的計算方法，顯示器帶寬指的就是顯示器的電子槍在一秒鍾內可掃描的最高點數總和，它等於「水平解析度×垂直解析度×場頻（畫面刷新次數）」，單位為MHz(兆赫)；由於顯像管電子束的掃描過程是非線性的，為避免信號在掃描邊緣出現衰減影響效果、保證圖像的清晰度，總是將邊緣掃描部分忽略掉，但在電路中它們依然是存在的。因此，我們在計算顯示器帶寬的時候還應該除一個取值為0.6~0.8 的「有效掃描系數」，故得出帶寬計算公式如下：「帶寬＝水平像素（行數）×垂直像素（列數）×場頻（刷新頻率）÷掃描系數」。掃描系數一般取為0.744。例如，要獲得解析度1024×768、刷新率85Hz的畫面，所需要的帶寬應該等於：1024×768×85÷0.744，結果大約是90MHz。
不過，這個定義並不符合帶寬的原意，稱之為「像素掃描頻率」似乎更為貼切。帶寬的 最初概念確實也是電路中的問題——簡單點說就是：在「帶寬」這個頻率寬度之內，放大器可以處於良好的工作狀態，如果超出帶寬范圍，信號會很快出現衰減失真現象。從本質上說，顯示器的帶寬描述的也是控制電路的頻率范圍，帶寬高低直接決定顯示器所能達到的性能等級。由於前文描述的「像素掃描頻率」與控制電路的「帶寬」基本是成正比關系，顯示器廠商就乾脆把它當作顯示器的「帶寬」——這種做法當然沒有什麼錯，只是容易讓人產生認識上的誤區。當然，從用戶的角度考慮沒必要追究這么多，畢竟以「像素掃描頻率」作為「帶寬」是很合乎人們習慣的，大家可方便使用公式計算出達到某種顯示狀態需要的最低帶寬數值。
但是反過來說，「帶寬數值完全決定著屏幕的顯示狀態」是否也成立呢？答案是不完全成立，因為屏幕的顯示狀態除了與帶寬有關系之外，還與一個重要的概念相關——它就是「行頻」。行頻又稱為「水平掃描頻率」，它指的是電子槍每秒在熒光屏上掃描過的水平線數量，計算公式為：「行頻＝垂直解析度×場頻（畫面刷新率）×1.07」，其中1.07為校正參數，因為顯示屏上下方都存在我們看不到的區域。可見，行頻是一個綜合解析度和刷新率的參數，行頻越大，顯示器就可以提供越高的解析度或者刷新率。例如，1台17寸顯示器要在1600×1200解析度下達到75Hz的刷新率，那麼帶寬值至少需要221MHz，行頻則需要96KHz，兩項條件缺一不可；要達到這么高的帶寬相對容易，而要達到如此高的行頻就相當困難，後者成為主要的制約因素，而出於商業因素考慮，顯示器廠商會突出帶寬而忽略行頻，這種宣傳其實是一種誤導。
六、 通訊中的帶寬
在通訊和網路領域，帶寬的含義又與上述定義存在差異，它指的是網路信號可使用的最高頻率與最低頻率之差、或者說是「頻帶的寬度」，也就是所謂的「Bandwidth」、「信道帶寬」——這也是最嚴謹的技術定義。
在100M乙太網之類的銅介質布線系統中，雙絞線的信道帶寬通常用MHz為單位，它指的是信噪比恆定的情況下允許的信道頻率范圍，不過，網路的信道帶寬與它的數據傳輸能力（單位Byte/s）存在一個穩定的基本關系。我們也可以用高速公路來作比喻：在高速路上，它所能承受的最大交通流量就相當於網路的數據運輸能力，而這條高速路允許形成的寬度就相當於網路的帶寬。顯然，帶寬越高、數據傳輸可利用的資源就越多，因而能達到越高的速度；除此之外，我們還可以通過改善信號質量和消除瓶頸效應實現更高的傳輸速度。
網路帶寬與數據傳輸能力的正比關系最早是由貝爾實驗室的工程師Claude Shannon所發現，因此這一規律也被稱為Shannon定律。而通俗起見普遍也將網路的數據傳輸能力與「網路帶寬」完全等同起來，這樣「網路帶寬」表面上看與「匯流排帶寬」形成概念上的統一，但這兩者本質上就不是一個意思、相差甚遠。
七、 總結：帶寬與性能
對匯流排和內存來說，帶寬高低對系統性能有著舉足輕重的影響——倘若匯流排、內存的帶寬不夠高的話，處理器的工作頻率再高也無濟於事，因此帶寬可謂是與頻率並立的兩大性能決定要素。而對CRT顯示器而言，帶寬越高，往往可以獲得更高的解析度、顯示精度越高，不過現在CRT顯示器的帶寬都能夠滿足標准解析度下85Hz刷新率或以上的顯示需要（相信沒有太多的朋友喜歡用非常高的解析度去運行程序或者游戲），這樣帶寬高低就不是一個太敏感的參數了，當然，如果你追求高顯示品質那是另一回事了

6. 工業乙太網交換機與乙太網光端機有什麼區別

工業乙太網交換機是非同步工作,點對點或多點,2線半雙工，乙太網光端機是全雙工/半雙工，具有全雙工/半雙工自動協商功能
工業乙太網交換機，即應用於工業控制領域的乙太網交換機設備，由於採用的網路標准其開放性好、應用廣泛；能適應低溫高溫，抗電磁干擾強，防鹽霧，抗震性強。使用的是透明而統一的TCP/IP協議，乙太網已經成為工業控制領域的主要通信標准。主要應用於工業控制自動化，道路交通控制自動化，樓宇自動控制系統，礦井自動控制系統，油田控制自動化，水電站控制自動化，電力系統控制自動化，機房監控系統。

乙太網光端機被廣泛用於工業安全市場上從低端到中端CCTV監視及安全應用場合。適用於5.5公里（3.5英里）或更短距離的傳輸，這樣一個系統能夠提供
的定性視頻性能是相當不錯的，並且總是能夠達到RS-250C長距離傳輸的品質要求。但是，AM視頻傳輸設備僅適合850nm。多模工作波長這就限制了最
大可用傳輸距離。更顯著的是，對於每1dB的光學路徑損耗而言，基於調幅系統的信噪比的線性相關衰減為2dB，因此，可接受的視頻傳輸質量僅能在相對較短
的光纜距離下獲得。一些生產商的設備可能在初始安裝階段需要接收機增益調節，從而使安裝過程復雜化。最後一點，AM產品達不到今天ITS及高端工業安全應
用中所需達到的RS-250C中短距離視頻傳輸技術要求。

7. 劉勝利的上海交通大學博導

職稱： 教授
所屬學科: 系統結構學科組
研究方向：密碼與信息安全 （部分英文題目論文略）
10. 劉勝利，王育民，無條件安全密鑰的提取，電子學報，27卷，第10期，1999。
11. 劉勝利，田建波，王育民，一種防主動攻擊的保密增強的實現，電子學報，27卷，第10期，1999
12. 劉勝利，王育民，無條件安全密鑰協商中認證問題的研究，計算機學報，22卷，第11期，1999。
13. 劉勝利，馬文平，王育民，一種利用無條件認證實現的強保密增強協議，計算機學報，23卷，第3期，2000。
14. 劉勝利，楊波，王育民，基於橢圓曲線密碼體制的投票協議，電子科學學刊，22卷，第1期，2000。
15. 劉勝利，鄭東， 王育民，域GF（2^n）上安全橢圓曲線及基點的選取，電子科學學刊，22卷，第3期，2000。
16. 劉勝利，王育民，邊信息對Rényi熵的影響，通信學報，第21期，第5期，pp.76-80， 2000。
17. 劉勝利，田建波，王育民，一類信仰可推的認證協議，西電學報，26卷，第3期，1999。
18. 劉勝利，王育民，公開協商所能提取出的無條件安全密鑰長度，西電學報，26卷，第4期，1999。 1.教育部留學歸國基金，「無條件安全密鑰協商的研究」，2002.09-2004.9；
2.國家自然科學基金，「基於身份的公鑰體系架構的研究」(編號：60303026)，2004.01-2006.12；
3.國家自然科學基金，「資訊理論安全的密鑰協商的研究」(編號：60673077)，2007.01-2009.12；
4.國家自然科學基金，「無證書公鑰密碼體制的研究」(編號：60873229)，2009.01-2011.12；
5.信息安全國家重點實驗室，開放課題：「基於身份的密鑰保護機制的研究」，2007.02-2009.1；
6.計算機網路與信息安全教育部重點實驗室，開放課題：「雙線性配對演算法的研究」，2004.12-2006.12；
7.企業橫向項目：「基於身份標識的密碼技術」，2007.08-2008.08；
8.2009年度上海市青年科技啟明星計劃(A類)，「模糊保密數據中的密鑰提取和保護」2009.07-2011.6。 1. 2009年度上海交通大學SMC優秀青年教師（B類計劃）；
2. 2008年度上海交通大學「三八紅旗手」；
3. 2008年度上海交通大學「優秀青年教師後備人才」二等獎；
4. 2007年度上海交通大學「雙語競賽」二等獎；
5. 2007年度上海交通大學「優秀教師」三等獎； 《離散數學》，秋，電信學院平台課程，本科生一年級；
《基礎代數》，秋，研究生課程，研究生一年級；
《應用代數》，春，研究生課程，研究生一年級。

8. 誰能解釋一下什麼是網路的帶寬

很寬的帶子唄 呵呵 玩笑
在各類電子設備和元器件中,我們都可以接觸到帶寬的概念,例如我們熟知的顯示
器的帶寬,內存的帶寬,匯流排的帶寬和網路的帶寬等等;對這些設備而言,帶寬是一個
非常重要的指標.不過容易讓人迷惑的是,在顯示器中它的單位是MHz,這是一個頻率
的概念;而在匯流排和內存中的單位則是GB/s,相當於數據傳輸率的概念;而在通訊領域,
帶寬的描述單位又變成了MHz,GHz……這兩種不同單位的帶寬表達的是同一個內涵么
二者存在哪些方面的聯系呢 本文就帶你走入精彩的帶寬世界.
一, 帶寬的兩種概念
如果從電子電路角度出發,帶寬(Bandwidth)本意指的是電子電路中存在一個固
有通頻帶,這個概念或許比較抽象,我們有必要作進一步解釋.大家都知道,各類復雜
的電子電路無一例外都存在電感,電容或相當功能的儲能元件,即使沒有採用現成的電
感線圈或電容,導線自身就是一個電感,而導線與導線之間,導線與地之間便可以組成
電容——這就是通常所說的雜散電容或分布電容;不管是哪種類型的電容,電感,都會
對信號起著阻滯作用從而消耗信號能量,嚴重的話會影響信號品質.這種效應與交流電
信號的頻率成正比關系,當頻率高到一定程度,令信號難以保持穩定時,整個電子電路
自然就無法正常工作.為此,電子學上就提出了"帶寬"的概念,它指的是電路可以保
持穩定工作的頻率范圍.而屬於該體系的有顯示器帶寬,通訊/網路中的帶寬等等.
而第二種帶寬的概念大家也許會更熟悉,它所指的其實是數據傳輸率,譬如內存帶
寬,匯流排帶寬,網路帶寬等等,都是以"位元組/秒"為單位.我們不清楚從什麼時候起
這些數據傳輸率的概念被稱為"帶寬",但因業界與公眾都接受了這種說法,代表數據
傳輸率的帶寬概念非常流行,盡管它與電子電路中"帶寬"的本意相差很遠.
對於電子電路中的帶寬,決定因素在於電路設計.它主要是由高頻放大部分元件的
特性決定,而高頻電路的設計是比較困難的部分,成本也比普通電路要高很多.這部分
內容涉及到電路設計的知識,對此我們就不做深入的分析.而對於匯流排,內存中的帶寬,
決定其數值的主要因素在於工作頻率和位寬,在這兩個領域,帶寬等於工作頻率與位寬
的乘積,因此帶寬和工作頻率,位寬兩個指標成正比.不過工作頻率或位寬並不能無限
制提高,它們受到很多因素的制約,我們會在接下來的匯流排,內存部分對其作專門論述.
二, 匯流排中的帶寬
在計算機系統中,匯流排的作用就好比是人體中的神經系統,它承擔的是所有數據傳
輸的職責,而各個子系統間都必須籍由匯流排才能通訊,例如,CPU和北橋間有前端匯流排,
北橋與顯卡間為AGP匯流排,晶元組間有南北橋匯流排,各類擴展設備通過PCI,PCI-X總
線與系統連接;主機與外部設備的連接也是通過匯流排進行,如目前流行的USB 2.0,
IEEE1394匯流排等等,一句話,在一部計算機系統內,所有數據交換的需求都必須通過總
線來實現!
按照工作模式不同,匯流排可分為兩種類型,一種是並行匯流排,它在同一時刻可以傳
輸多位數據,好比是一條允許多輛車並排開的寬敞道路,而且它還有雙向單向之分;另
一種為串列匯流排,它在同一時刻只能傳輸一個數據,好比只容許一輛車行走的狹窄道路,
數據必須一個接一個傳輸,看起來彷彿一個長長的數據串,故稱為"串列".
並行匯流排和串列匯流排的描述參數存在一定差別.對並行匯流排來說,描述的性能參數
有以下三個:匯流排寬度,時鍾頻率,數據傳輸頻率.其中,匯流排寬度就是該匯流排可同時
傳輸數據的位數,好比是車道容許並排行走的車輛的數量;例如,16位匯流排在同一時刻
傳輸的數據為16位,也就是2個位元組;而32位匯流排可同時傳輸4個位元組,64位匯流排可
以同時傳輸8個位元組......顯然,匯流排的寬度越大,它在同一時刻就能夠傳輸更多的數
據.不過匯流排的位寬無法無限制增加.時鍾頻率和數據傳輸頻率的概念在上一期的文章
中有過詳細介紹,我們就不作贅述.
匯流排的帶寬指的是這條匯流排在單位時間內可以傳輸的數據總量,它等於匯流排位寬與
工作頻率的乘積.例如,對於64位,800MHz的前端匯流排,它的數據傳輸率就等於
64bit×800MHz÷8(Byte)=6.4GB/s;32位,33MHz PCI匯流排的數據傳輸率就是
32bit×33MHz÷8=133MB/s,等等,這項法則可以用於所有並行匯流排上面——看到這里,
讀者應該明白我們所說的匯流排帶寬指的就是它的數據傳輸率,其實"匯流排帶寬"的概念
同"電路帶寬"的原始概念已經風馬牛不相及.
對串列匯流排來說,帶寬和工作頻率的概念與並行匯流排完全相同,只是它改變了傳統
意義上的匯流排位寬的概念.在頻率相同的情況下,並行匯流排比串列匯流排快得多,那麼,
為什麼現在各類並行匯流排反而要被串列匯流排接替呢 原因在於並行匯流排雖然一次可以
傳輸多位數據,但它存在並行傳輸信號間的干擾現象,頻率越高,位寬越大,干擾就越
嚴重,因此要大幅提高現有並行匯流排的帶寬是非常困難的;而串列匯流排不存在這個問題,
匯流排頻率可以大幅向上提升,這樣串列匯流排就可以憑借高頻率的優勢獲得高帶寬.而為
了彌補一次只能傳送一位數據的不足,串列匯流排常常採用多條管線(或通道)的做法實
現更高的速度——管線之間各自獨立,多條管線組成一條匯流排系統,從表面看來它和並
行匯流排很類似,但在內部它是以串列原理運作的.對這類匯流排,帶寬的計算公式就等於
"匯流排頻率×管線數",這方面的例子有PCI Express和HyperTransport,前者有×1,
×2,×4,×8,×16和×32多個版本,在第一代PCI Express技術當中,單通道的單
向信號頻率可達2.5GHz,我們以×16舉例,這里的16就代表16對雙向匯流排,一共64
條線路,每4條線路組成一個通道,二條接收,二條發送.這樣我們可以換算出其匯流排
的帶寬為2.5GHz×16/10=4GB/s(單向).除10是因為每位元組採用10位編碼.
三, 內存中的帶寬
除匯流排之外,內存也存在類似的帶寬概念.其實所謂的內存帶寬,指的也就是內存
匯流排所能提供的數據傳輸能力,但它決定於內存晶元和內存模組而非純粹的匯流排設計,
加上地位重要,往往作為單獨的對象討論.
SDRAM,DDR和DDRⅡ的匯流排位寬為64位,RDRAM的位寬為16位.而這兩者在結構
上有很大區別:SDRAM,DDR和DDRⅡ的64位匯流排必須由多枚晶元共同實現,計算方法
如下:內存模組位寬=內存晶元位寬×單面晶元數量(假定為單面單物理BANK);如果
內存晶元的位寬為8位,那麼模組中必須,也只能有8顆晶元,多一枚,少一枚都是不
允許的;如果晶元的位寬為4位,模組就必須有16顆晶元才行,顯然,為實現更高的
模組容量,採用高位寬的晶元是一個好辦法.而對RDRAM來說就不是如此,它的內存總
線為串聯架構,匯流排位寬就等於內存晶元的位寬.
和並行匯流排一樣,內存的帶寬等於位寬與數據傳輸頻率的乘積,例如,DDR400內存
的數據傳輸頻率為400MHz,那麼單條模組就擁有64bit×400MHz÷8(Byte)=3.2GB/s的
帶寬;PC 800標准RDRAM的頻率達到800MHz,單條模組帶寬為16bit×800MHz÷
8=1.6GB/s.為了實現更高的帶寬,在內存控制器中使用雙通道技術是一個理想的辦法,
所謂雙通道就是讓兩組內存並行運作,內存的總位寬提高一倍,帶寬也隨之提高了一倍!
帶寬可以說是內存性能最主要的標志,業界也以內存帶寬作為主要的分類標准,但
它並非決定性能的唯一要素,在實際應用中,內存延遲的影響並不亞於帶寬.如果延遲
時間太長的話相當不利,此時即便帶寬再高也無濟於事.
四, 帶寬匹配的問題
計算機系統中存在形形色色的匯流排,這不可避免帶來匯流排速度匹配問題,其中最常
出問題的地方在於前端匯流排和內存,南北橋匯流排和PCI匯流排.
前端匯流排與內存匹配與否對整套系統影響最大,最理想的情況是前端匯流排帶寬與內
存帶寬相等,而且內存延遲要盡可能低.在Pentium4剛推出的時候,Intel採用RDRAM
內存以達到同前端匯流排匹配,但RDRAM成本昂貴,嚴重影響推廣工作,Intel曾推出搭
配PC133 SDRAM的845晶元組,但SDRAM僅能提供1.06GB/s的帶寬,僅相當於400MHz
前端匯流排帶寬的1/3,嚴重不匹配導致系統性能大幅度下降;後來,Intel推出支持
DDR266的845D才勉強好轉,但仍未實現與前端匯流排匹配;接著,Intel將P4前端匯流排
提升到533MHz,帶寬增長至5.4GB/s,雖然配套晶元組可支持DDR333內存,可也僅能
滿足1/2而已;現在,P4的前端匯流排提升到800MHz,而配套的865/875P晶元組可支持
雙通道DDR400——這個時候才實現匹配的理想狀態,當然,這個時候繼續提高內存帶寬
意義就不是特別大,因為它超出了前端匯流排的接收能力.
南北橋匯流排帶寬曾是一個尖銳的問題,早期的晶元組都是通過PCI匯流排來連接南北
橋,而它所能提供的帶寬僅僅只有133MB/s,若南橋連接兩個ATA-100硬碟,100M網路,
IEEE1394介面......區區133MB/s帶寬勢必形成嚴重的瓶頸,為此,各晶元組廠商都發
展出不同的南北橋匯流排方案,如Intel的Hub-Link,VIA的V-Link,SiS 的MuTIOL,
還有AMD的 HyperTransport等等,目前它們的帶寬都大大超過了133MB/s,最高紀錄
已超過1GB/s,瓶頸效應已不復存在.
PCI匯流排帶寬不足還是比較大的矛盾,目前PC上使用的PCI匯流排均為32位,33MHz
類型,帶寬133MB/s,而這區區133MB/s必須滿足網路,硬碟控制卡(如果有的話)之
類的擴展需要,一旦使用千兆網路,瓶頸馬上出現,業界打算自2004年開始以PCI
Express匯流排來全面取代PCI匯流排,屆時PCI帶寬不足的問題將成為歷史.
五, 顯示器中的帶寬
以上我們所說的"帶寬"指的都是速度概念,但對CRT顯示器來說,它所指的帶寬
則是頻率概念,屬於電路范疇,更符合"帶寬"本來的含義.
要了解顯示器帶寬的真正含義,必須簡單介紹一下CRT顯示器的工作原理——由燈
絲,陰極,控制柵組成的電子槍,向外發射電子流,這些電子流被擁有高電壓的加速器
加速後獲得很高的速度,接著這些高速電子流經過透鏡聚焦成極細的電子束打在屏幕的
熒光粉層上,而被電子束擊中的地方就會產生一個光點;光點的位置由偏轉線圈產生的
磁場控制,而通過控制電子束的強弱和通斷狀態就可以在屏幕上形成不同顏色,不同灰
度的光點——在某一個特定的時刻,整個屏幕上其實只有一個點可以被電子束擊中並發
光.為了實現滿屏幕顯示,這些電子束必須從左到右,從上到下一個一個象素點進行掃
描,若要完成800×600解析度的畫面顯示,電子槍必須完成800×600=480000個點的
順序掃描.由於熒光粉受到電子束擊打後發光的時間很短,電子束在掃描完一個屏幕後
必須立刻再從頭開始——這個過程其實十分短暫,在一秒鍾時間電子束往往都能完成超
過85個完整畫面的掃描,屏幕畫面更新85次,人眼無法感知到如此小的時間差異會"誤
以為"屏幕處於始終發亮的狀態.而每秒鍾屏幕畫面刷新的次數就叫場頻,或稱為屏幕
的垂直掃描頻率,以Hz(赫茲)為單位,也就是我們俗稱的"刷新率".以800×600
解析度,85Hz刷新率計算,電子槍在一秒鍾至少要掃描800×600×85=40800000個點的
顯示;如果將解析度提高到1024×768,將刷新率提高到100Hz,電子槍要掃描的點數
將大幅提高.
按照業界公認的計算方法,顯示器帶寬指的就是顯示器的電子槍在一秒鍾內可掃描
的最高點數總和,它等於"水平解析度×垂直解析度×場頻(畫面刷新次數)",單位
為MHz(兆赫);由於顯像管電子束的掃描過程是非線性的,為避免信號在掃描邊緣出現
衰減影響效果,保證圖像的清晰度,總是將邊緣掃描部分忽略掉,但在電路中它們依然
是存在的.因此,我們在計算顯示器帶寬的時候還應該除一個取值為0.6~0.8 的"有效
掃描系數",故得出帶寬計算公式如下:"帶寬=水平像素(行數)×垂直像素(列數)
×場頻(刷新頻率)÷掃描系數".掃描系數一般取為0.744.例如,要獲得解析度
1024×768,刷新率85Hz的畫面,所需要的帶寬應該等於:1024×768×85÷0.744,結
果大約是90MHz.
不過,這個定義並不符合帶寬的原意,稱之為"像素掃描頻率"似乎更為貼切.帶
寬的 最初概念確實也是電路中的問題——簡單點說就是:在"帶寬"這個頻率寬度之
內,放大器可以處於良好的工作狀態,如果超出帶寬范圍,信號會很快出現衰減失真現
象.從本質上說,顯示器的帶寬描述的也是控制電路的頻率范圍,帶寬高低直接決定顯
示器所能達到的性能等級.由於前文描述的"像素掃描頻率"與控制電路的"帶寬"基
本是成正比關系,顯示器廠商就乾脆把它當作顯示器的"帶寬"——這種做法當然沒有
什麼錯,只是容易讓人產生認識上的誤區.當然,從用戶的角度考慮沒必要追究這么多,
畢竟以"像素掃描頻率"作為"帶寬"是很合乎人們習慣的,大家可方便使用公式計算
出達到某種顯示狀態需要的最低帶寬數值.
但是反過來說,"帶寬數值完全決定著屏幕的顯示狀態"是否也成立呢 答案是不
完全成立,因為屏幕的顯示狀態除了與帶寬有關系之外,還與一個重要的概念相關——
它就是"行頻".行頻又稱為"水平掃描頻率",它指的是電子槍每秒在熒光屏上掃描
過的水平線數量,計算公式為:"行頻=垂直解析度×場頻(畫面刷新率)×1.07",
其中1.07為校正參數,因為顯示屏上下方都存在我們看不到的區域.可見,行頻是一
個綜合解析度和刷新率的參數,行頻越大,顯示器就可以提供越高的解析度或者刷新率.
例如,1台17寸顯示器要在1600×1200解析度下達到75Hz的刷新率,那麼帶寬值至少
需要221MHz,行頻則需要96KHz,兩項條件缺一不可;要達到這么高的帶寬相對容易,
而要達到如此高的行頻就相當困難,後者成為主要的制約因素,而出於商業因素考慮,
顯示器廠商會突出帶寬而忽略行頻,這種宣傳其實是一種誤導.
六, 通訊中的帶寬
在通訊和網路領域,帶寬的含義又與上述定義存在差異,它指的是網路信號可使用
的最高頻率與最低頻率之差,或者說是"頻帶的寬度",也就是所謂的"Bandwidth",
"信道帶寬"——這也是最嚴謹的技術定義.
在100M乙太網之類的銅介質布線系統中,雙絞線的信道帶寬通常用MHz為單位,
它指的是信噪比恆定的情況下允許的信道頻率范圍,不過,網路的信道帶寬與它的數據
傳輸能力(單位Byte/s)存在一個穩定的基本關系.我們也可以用高速公路來作比喻:
在高速路上,它所能承受的最大交通流量就相當於網路的數據運輸能力,而這條高速路
允許形成的寬度就相當於網路的帶寬.顯然,帶寬越高,數據傳輸可利用的資源就越多,
因而能達到越高的速度;除此之外,我們還可以通過改善信號質量和消除瓶頸效應實現
更高的傳輸速度.
網路帶寬與數據傳輸能力的正比關系最早是由貝爾實驗室的工程師Claude
Shannon所發現,因此這一規律也被稱為Shannon定律.而通俗起見普遍也將網路的數
據傳輸能力與"網路帶寬"完全等同起來,這樣"網路帶寬"表面上看與"匯流排帶寬"
形成概念上的統一,但這兩者本質上就不是一個意思,相差甚遠.
七, 總結:帶寬與性能
對匯流排和內存來說,帶寬高低對系統性能有著舉足輕重的影響——倘若匯流排,內存
的帶寬不夠高的話,處理器的工作頻率再高也無濟於事,因此帶寬可謂是與頻率並立的
兩大性能決定要素.而對CRT顯示器而言,帶寬越高,往往可以獲得更高的解析度,顯
示精度越高,不過現在CRT顯示器的帶寬都能夠滿足標准解析度下85Hz刷新率或以上
的顯示需要(相信沒有太多的朋友喜歡用非常高的解析度去運行程序或者游戲),這樣
帶寬高低就不是一個太敏感的參數了,當然,如果你追求高顯示品質那是另一回事了.

9. 網路帶寬是么子意思啦

在各類電子設備和元器件中,我們都可以接觸到帶寬的概念,例如我們熟知的顯示
器的帶寬,內存的帶寬,匯流排的帶寬和網路的帶寬等等;對這些設備而言,帶寬是一個
非常重要的指標.不過容易讓人迷惑的是,在顯示器中它的單位是MHz,這是一個頻率
的概念;而在匯流排和內存中的單位則是GB/s,相當於數據傳輸率的概念;而在通訊領域,
帶寬的描述單位又變成了MHz,GHz……這兩種不同單位的帶寬表達的是同一個內涵么
二者存在哪些方面的聯系呢 本文就帶你走入精彩的帶寬世界.
一, 帶寬的兩種概念
如果從電子電路角度出發,帶寬(Bandwidth)本意指的是電子電路中存在一個固
有通頻帶,這個概念或許比較抽象,我們有必要作進一步解釋.大家都知道,各類復雜
的電子電路無一例外都存在電感,電容或相當功能的儲能元件,即使沒有採用現成的電
感線圈或電容,導線自身就是一個電感,而導線與導線之間,導線與地之間便可以組成
電容——這就是通常所說的雜散電容或分布電容;不管是哪種類型的電容,電感,都會
對信號起著阻滯作用從而消耗信號能量,嚴重的話會影響信號品質.這種效應與交流電
信號的頻率成正比關系,當頻率高到一定程度,令信號難以保持穩定時,整個電子電路
自然就無法正常工作.為此,電子學上就提出了"帶寬"的概念,它指的是電路可以保
持穩定工作的頻率范圍.而屬於該體系的有顯示器帶寬,通訊/網路中的帶寬等等.
而第二種帶寬的概念大家也許會更熟悉,它所指的其實是數據傳輸率,譬如內存帶
寬,匯流排帶寬,網路帶寬等等,都是以"位元組/秒"為單位.我們不清楚從什麼時候起
這些數據傳輸率的概念被稱為"帶寬",但因業界與公眾都接受了這種說法,代表數據
傳輸率的帶寬概念非常流行,盡管它與電子電路中"帶寬"的本意相差很遠.
對於電子電路中的帶寬,決定因素在於電路設計.它主要是由高頻放大部分元件的
特性決定,而高頻電路的設計是比較困難的部分,成本也比普通電路要高很多.這部分
內容涉及到電路設計的知識,對此我們就不做深入的分析.而對於匯流排,內存中的帶寬,
決定其數值的主要因素在於工作頻率和位寬,在這兩個領域,帶寬等於工作頻率與位寬
的乘積,因此帶寬和工作頻率,位寬兩個指標成正比.不過工作頻率或位寬並不能無限
制提高,它們受到很多因素的制約,我們會在接下來的匯流排,內存部分對其作專門論述.
二, 匯流排中的帶寬
在計算機系統中,匯流排的作用就好比是人體中的神經系統,它承擔的是所有數據傳
輸的職責,而各個子系統間都必須籍由匯流排才能通訊,例如,CPU和北橋間有前端匯流排,
北橋與顯卡間為AGP匯流排,晶元組間有南北橋匯流排,各類擴展設備通過PCI,PCI-X總
線與系統連接;主機與外部設備的連接也是通過匯流排進行,如目前流行的USB 2.0,
IEEE1394匯流排等等,一句話,在一部計算機系統內,所有數據交換的需求都必須通過總
線來實現!
按照工作模式不同,匯流排可分為兩種類型,一種是並行匯流排,它在同一時刻可以傳
輸多位數據,好比是一條允許多輛車並排開的寬敞道路,而且它還有雙向單向之分;另
一種為串列匯流排,它在同一時刻只能傳輸一個數據,好比只容許一輛車行走的狹窄道路,
數據必須一個接一個傳輸,看起來彷彿一個長長的數據串,故稱為"串列".
並行匯流排和串列匯流排的描述參數存在一定差別.對並行匯流排來說,描述的性能參數
有以下三個:匯流排寬度,時鍾頻率,數據傳輸頻率.其中,匯流排寬度就是該匯流排可同時
傳輸數據的位數,好比是車道容許並排行走的車輛的數量;例如,16位匯流排在同一時刻
傳輸的數據為16位,也就是2個位元組;而32位匯流排可同時傳輸4個位元組,64位匯流排可
以同時傳輸8個位元組......顯然,匯流排的寬度越大,它在同一時刻就能夠傳輸更多的數
據.不過匯流排的位寬無法無限制增加.時鍾頻率和數據傳輸頻率的概念在上一期的文章
中有過詳細介紹,我們就不作贅述.
匯流排的帶寬指的是這條匯流排在單位時間內可以傳輸的數據總量,它等於匯流排位寬與
工作頻率的乘積.例如,對於64位,800MHz的前端匯流排,它的數據傳輸率就等於
64bit×800MHz÷8(Byte)=6.4GB/s;32位,33MHz PCI匯流排的數據傳輸率就是
32bit×33MHz÷8=133MB/s,等等,這項法則可以用於所有並行匯流排上面——看到這里,
讀者應該明白我們所說的匯流排帶寬指的就是它的數據傳輸率,其實"匯流排帶寬"的概念
同"電路帶寬"的原始概念已經風馬牛不相及.
對串列匯流排來說,帶寬和工作頻率的概念與並行匯流排完全相同,只是它改變了傳統
意義上的匯流排位寬的概念.在頻率相同的情況下,並行匯流排比串列匯流排快得多,那麼,
為什麼現在各類並行匯流排反而要被串列匯流排接替呢 原因在於並行匯流排雖然一次可以
傳輸多位數據,但它存在並行傳輸信號間的干擾現象,頻率越高,位寬越大,干擾就越
嚴重,因此要大幅提高現有並行匯流排的帶寬是非常困難的;而串列匯流排不存在這個問題,
匯流排頻率可以大幅向上提升,這樣串列匯流排就可以憑借高頻率的優勢獲得高帶寬.而為
了彌補一次只能傳送一位數據的不足,串列匯流排常常採用多條管線(或通道)的做法實
現更高的速度——管線之間各自獨立,多條管線組成一條匯流排系統,從表面看來它和並
行匯流排很類似,但在內部它是以串列原理運作的.對這類匯流排,帶寬的計算公式就等於
"匯流排頻率×管線數",這方面的例子有PCI Express和HyperTransport,前者有×1,
×2,×4,×8,×16和×32多個版本,在第一代PCI Express技術當中,單通道的單
向信號頻率可達2.5GHz,我們以×16舉例,這里的16就代表16對雙向匯流排,一共64
條線路,每4條線路組成一個通道,二條接收,二條發送.這樣我們可以換算出其匯流排
的帶寬為2.5GHz×16/10=4GB/s(單向).除10是因為每位元組採用10位編碼.
三, 內存中的帶寬
除匯流排之外,內存也存在類似的帶寬概念.其實所謂的內存帶寬,指的也就是內存
匯流排所能提供的數據傳輸能力,但它決定於內存晶元和內存模組而非純粹的匯流排設計,
加上地位重要,往往作為單獨的對象討論.
SDRAM,DDR和DDRⅡ的匯流排位寬為64位,RDRAM的位寬為16位.而這兩者在結構
上有很大區別:SDRAM,DDR和DDRⅡ的64位匯流排必須由多枚晶元共同實現,計算方法
如下:內存模組位寬=內存晶元位寬×單面晶元數量(假定為單面單物理BANK);如果
內存晶元的位寬為8位,那麼模組中必須,也只能有8顆晶元,多一枚,少一枚都是不
允許的;如果晶元的位寬為4位,模組就必須有16顆晶元才行,顯然,為實現更高的
模組容量,採用高位寬的晶元是一個好辦法.而對RDRAM來說就不是如此,它的內存總
線為串聯架構,匯流排位寬就等於內存晶元的位寬.
和並行匯流排一樣,內存的帶寬等於位寬與數據傳輸頻率的乘積,例如,DDR400內存
的數據傳輸頻率為400MHz,那麼單條模組就擁有64bit×400MHz÷8(Byte)=3.2GB/s的
帶寬;PC 800標准RDRAM的頻率達到800MHz,單條模組帶寬為16bit×800MHz÷
8=1.6GB/s.為了實現更高的帶寬,在內存控制器中使用雙通道技術是一個理想的辦法,
所謂雙通道就是讓兩組內存並行運作,內存的總位寬提高一倍,帶寬也隨之提高了一倍!
帶寬可以說是內存性能最主要的標志,業界也以內存帶寬作為主要的分類標准,但
它並非決定性能的唯一要素,在實際應用中,內存延遲的影響並不亞於帶寬.如果延遲
時間太長的話相當不利,此時即便帶寬再高也無濟於事.
四, 帶寬匹配的問題
計算機系統中存在形形色色的匯流排,這不可避免帶來匯流排速度匹配問題,其中最常
出問題的地方在於前端匯流排和內存,南北橋匯流排和PCI匯流排.
前端匯流排與內存匹配與否對整套系統影響最大,最理想的情況是前端匯流排帶寬與內
存帶寬相等,而且內存延遲要盡可能低.在Pentium4剛推出的時候,Intel採用RDRAM
內存以達到同前端匯流排匹配,但RDRAM成本昂貴,嚴重影響推廣工作,Intel曾推出搭
配PC133 SDRAM的845晶元組,但SDRAM僅能提供1.06GB/s的帶寬,僅相當於400MHz
前端匯流排帶寬的1/3,嚴重不匹配導致系統性能大幅度下降;後來,Intel推出支持
DDR266的845D才勉強好轉,但仍未實現與前端匯流排匹配;接著,Intel將P4前端匯流排
提升到533MHz,帶寬增長至5.4GB/s,雖然配套晶元組可支持DDR333內存,可也僅能
滿足1/2而已;現在,P4的前端匯流排提升到800MHz,而配套的865/875P晶元組可支持
雙通道DDR400——這個時候才實現匹配的理想狀態,當然,這個時候繼續提高內存帶寬
意義就不是特別大,因為它超出了前端匯流排的接收能力.
南北橋匯流排帶寬曾是一個尖銳的問題,早期的晶元組都是通過PCI匯流排來連接南北
橋,而它所能提供的帶寬僅僅只有133MB/s,若南橋連接兩個ATA-100硬碟,100M網路,
IEEE1394介面......區區133MB/s帶寬勢必形成嚴重的瓶頸,為此,各晶元組廠商都發
展出不同的南北橋匯流排方案,如Intel的Hub-Link,VIA的V-Link,SiS 的MuTIOL,
還有AMD的 HyperTransport等等,目前它們的帶寬都大大超過了133MB/s,最高紀錄
已超過1GB/s,瓶頸效應已不復存在.
PCI匯流排帶寬不足還是比較大的矛盾,目前PC上使用的PCI匯流排均為32位,33MHz
類型,帶寬133MB/s,而這區區133MB/s必須滿足網路,硬碟控制卡(如果有的話)之
類的擴展需要,一旦使用千兆網路,瓶頸馬上出現,業界打算自2004年開始以PCI
Express匯流排來全面取代PCI匯流排,屆時PCI帶寬不足的問題將成為歷史.
五, 顯示器中的帶寬
以上我們所說的"帶寬"指的都是速度概念,但對CRT顯示器來說,它所指的帶寬
則是頻率概念,屬於電路范疇,更符合"帶寬"本來的含義.
要了解顯示器帶寬的真正含義,必須簡單介紹一下CRT顯示器的工作原理——由燈
絲,陰極,控制柵組成的電子槍,向外發射電子流,這些電子流被擁有高電壓的加速器
加速後獲得很高的速度,接著這些高速電子流經過透鏡聚焦成極細的電子束打在屏幕的
熒光粉層上,而被電子束擊中的地方就會產生一個光點;光點的位置由偏轉線圈產生的
磁場控制,而通過控制電子束的強弱和通斷狀態就可以在屏幕上形成不同顏色,不同灰
度的光點——在某一個特定的時刻,整個屏幕上其實只有一個點可以被電子束擊中並發
光.為了實現滿屏幕顯示,這些電子束必須從左到右,從上到下一個一個象素點進行掃
描,若要完成800×600解析度的畫面顯示,電子槍必須完成800×600=480000個點的
順序掃描.由於熒光粉受到電子束擊打後發光的時間很短,電子束在掃描完一個屏幕後
必須立刻再從頭開始——這個過程其實十分短暫,在一秒鍾時間電子束往往都能完成超
過85個完整畫面的掃描,屏幕畫面更新85次,人眼無法感知到如此小的時間差異會"誤
以為"屏幕處於始終發亮的狀態.而每秒鍾屏幕畫面刷新的次數就叫場頻,或稱為屏幕
的垂直掃描頻率,以Hz(赫茲)為單位,也就是我們俗稱的"刷新率".以800×600
解析度,85Hz刷新率計算,電子槍在一秒鍾至少要掃描800×600×85=40800000個點的
顯示;如果將解析度提高到1024×768,將刷新率提高到100Hz,電子槍要掃描的點數
將大幅提高.
按照業界公認的計算方法,顯示器帶寬指的就是顯示器的電子槍在一秒鍾內可掃描
的最高點數總和,它等於"水平解析度×垂直解析度×場頻(畫面刷新次數)",單位
為MHz(兆赫);由於顯像管電子束的掃描過程是非線性的,為避免信號在掃描邊緣出現
衰減影響效果,保證圖像的清晰度,總是將邊緣掃描部分忽略掉,但在電路中它們依然
是存在的.因此,我們在計算顯示器帶寬的時候還應該除一個取值為0.6~0.8 的"有效
掃描系數",故得出帶寬計算公式如下:"帶寬=水平像素(行數)×垂直像素(列數)
×場頻(刷新頻率)÷掃描系數".掃描系數一般取為0.744.例如,要獲得解析度
1024×768,刷新率85Hz的畫面,所需要的帶寬應該等於:1024×768×85÷0.744,結
果大約是90MHz.
不過,這個定義並不符合帶寬的原意,稱之為"像素掃描頻率"似乎更為貼切.帶
寬的 最初概念確實也是電路中的問題——簡單點說就是:在"帶寬"這個頻率寬度之
內,放大器可以處於良好的工作狀態,如果超出帶寬范圍,信號會很快出現衰減失真現
象.從本質上說,顯示器的帶寬描述的也是控制電路的頻率范圍,帶寬高低直接決定顯
示器所能達到的性能等級.由於前文描述的"像素掃描頻率"與控制電路的"帶寬"基
本是成正比關系,顯示器廠商就乾脆把它當作顯示器的"帶寬"——這種做法當然沒有
什麼錯,只是容易讓人產生認識上的誤區.當然,從用戶的角度考慮沒必要追究這么多,
畢竟以"像素掃描頻率"作為"帶寬"是很合乎人們習慣的,大家可方便使用公式計算
出達到某種顯示狀態需要的最低帶寬數值.
但是反過來說,"帶寬數值完全決定著屏幕的顯示狀態"是否也成立呢 答案是不
完全成立,因為屏幕的顯示狀態除了與帶寬有關系之外,還與一個重要的概念相關——
它就是"行頻".行頻又稱為"水平掃描頻率",它指的是電子槍每秒在熒光屏上掃描
過的水平線數量,計算公式為:"行頻=垂直解析度×場頻(畫面刷新率)×1.07",
其中1.07為校正參數,因為顯示屏上下方都存在我們看不到的區域.可見,行頻是一
個綜合解析度和刷新率的參數,行頻越大,顯示器就可以提供越高的解析度或者刷新率.
例如,1台17寸顯示器要在1600×1200解析度下達到75Hz的刷新率,那麼帶寬值至少
需要221MHz,行頻則需要96KHz,兩項條件缺一不可;要達到這么高的帶寬相對容易,
而要達到如此高的行頻就相當困難,後者成為主要的制約因素,而出於商業因素考慮,
顯示器廠商會突出帶寬而忽略行頻,這種宣傳其實是一種誤導.
六, 通訊中的帶寬
在通訊和網路領域,帶寬的含義又與上述定義存在差異,它指的是網路信號可使用
的最高頻率與最低頻率之差,或者說是"頻帶的寬度",也就是所謂的"Bandwidth",
"信道帶寬"——這也是最嚴謹的技術定義.
在100M乙太網之類的銅介質布線系統中,雙絞線的信道帶寬通常用MHz為單位,
它指的是信噪比恆定的情況下允許的信道頻率范圍,不過,網路的信道帶寬與它的數據
傳輸能力(單位Byte/s)存在一個穩定的基本關系.我們也可以用高速公路來作比喻:
在高速路上,它所能承受的最大交通流量就相當於網路的數據運輸能力,而這條高速路
允許形成的寬度就相當於網路的帶寬.顯然,帶寬越高,數據傳輸可利用的資源就越多,
因而能達到越高的速度;除此之外,我們還可以通過改善信號質量和消除瓶頸效應實現
更高的傳輸速度.
網路帶寬與數據傳輸能力的正比關系最早是由貝爾實驗室的工程師Claude
Shannon所發現,因此這一規律也被稱為Shannon定律.而通俗起見普遍也將網路的數
據傳輸能力與"網路帶寬"完全等同起來,這樣"網路帶寬"表面上看與"匯流排帶寬"
形成概念上的統一,但這兩者本質上就不是一個意思,相差甚遠.
七, 總結:帶寬與性能
對匯流排和內存來說,帶寬高低對系統性能有著舉足輕重的影響——倘若匯流排,內存
的帶寬不夠高的話,處理器的工作頻率再高也無濟於事,因此帶寬可謂是與頻率並立的
兩大性能決定要素.而對CRT顯示器而言,帶寬越高,往往可以獲得更高的解析度,顯
示精度越高,不過現在CRT顯示器的帶寬都能夠滿足標准解析度下85Hz刷新率或以上
的顯示需要(相信沒有太多的朋友喜歡用非常高的解析度去運行程序或者游戲),這樣
帶寬高低就不是一個太敏感的參數了,當然,如果你追求高顯示品質那是另一回事了.