在硬盘驱动器、ssd、RAM、VRAM、花哨的CPU技术以及更多的领域中，我们觉得是时候深入研究一下数据传输速率了。

这样，即使你的工作是从一个示例PC内置我们的主要架构图，你将确切地知道你的钱得到什么样的速度和总带宽!

从哪里开始?当然是CPU了!(CPU、CPU缓存)

这一切都从CPU开始。任何其他硬件上的任何其他数据本质上都试图跟上CPU处理数据的速度。为了让CPU能够处理如此大量的数据，每个现代的CPU都配备了一些板载数据缓存——这种设计是为了让CPU能够快速利用存储在那里的数据。现在，就像您购买的现代DDR4 RAM一样，速度需要花钱，尤其是当我们考虑高速缓存时。因此，当前的CPU会有3层缓存(通常标记为L1, L2, L3)，如果一个CPU有超过几个MB的L3缓存，那你就很幸运了。缓存上的吞吐量(数据在缓存中移动的速度)与每个时钟周期的指令以及物理时钟速度密切相关，但是L3缓存的理论数据传输速率带宽是惊人的175gb / s(或175,000 MB / s所以这与下面的其他数字是有意义的)。所以才会有闪亮的新东西i7 - 8700 k只有12MB的L3缓存。坦白地说，再多做一点，CPU的成本就会飞涨。

为什么Infinity织物有点令人敬畏

因此，尽管英特尔将AMD的Infinity Fabric称为“胶水”，但还是要感谢AMD的研发人员，正是他们发明了这项技术，才使得他们的cpu核心(就像新一代的Infinity Fabric一样)能够使用ryzen 7 2700x.)来快速有效地“交谈”彼此。现在这是一个在CPU要求下进行调整的系统，但它的性能从30gb /s的数据传输速率开始，达到了令人眼花缭乱的512gb /s (512,000 MB / s)的上界。本质上，这就是AMD如何在4个CPU集群上有效地共享缓存的——它可以匹配每个CPU L3缓存的疯狂速度……然而，CPU设计是另一个话题了!

系统内存(RAM)

由于CPU缓存的高成本，从标准存储类型到CPU及其缓存的一个很好的“中间人”出现在DRAM的形式。在过去的几年里，RAM的速度有了很多的改进，这在很大程度上要归功于CPU速度的提高。因此，如果你有一些不错的现代DDR4 RAM这个G.SKILL TridentZ工具包，你一般看一下周围的高峰数据传输速率25,600 MB / s．所以你已经看着电脑中的东西比缓存相当慢，尽管它仍然足够快，但是对于在系统供电时，CPU需要存储数据的各种程序仍然足够快。同样，CPU时钟速度确实在这里播放一部分，因为DDR（双数据速率）将其数据转移到CPU时钟频率的上升和下降曲线上。

那么GDDR内存呢?(VRAM)

因此，同样的一般经验法则也适用于图形卡中使用的VRAM。它有许多等级可用，其中最快的(并且随时可用)是GDDR5X，你可以在类似NVIDIA的产品中找到它GTX 1080和向上。该GDDR5X VRAM的数据传输速率为45640 MB /秒．与最快的系统内存DDR4 (25,600 MB/s)相比，为什么图形卡(拥有超高速内存)会让多个专用gpu流行起来，用于诸如此类的计算任务呈现，编码、机器学习和一般数学研究。

由于其GDDR RAM设置用于流处理，专用的GPU与专业人士一起流行。对于需要单个数据项的某些数学问题，使用多个GPU内核已经证明是比使用标准CPU配置更快更具成本的效果。对于NVIDIA，它们称为CUDA（计算统一设备架构）的平台允许GPU使用其GDDR RAM用于突出读取的统一内存结构（即，数据的不同部分可以以随机或至少各种顺序访问)．随着能够在多个PCIe扩展插槽上使用多个GPU的优势，计算任务的性能增益被归类为优越，因为大多数标准主板将其众多PCIe车道与一个CPU插座配对。

有关VRAM的更多信息，请退房我们的文章解释了目前可用的不同类型．

现在是主板的PCIe Lanes (PCIe x1-x16)

在构建PC的历史中，曾经有过噩梦时间，其中组件没有安装在主板上的标准化格式;如果您在安装它时甚至可以工作，则没有真正一致的方式。值得庆幸的是，PCIe来了，并使我们的生活成为了建筑商的一个更简单。你知道这些天建造一台计算机的人都是乐高的一个非常讨厌的版本吗？嗯，这一类比的重要部分是这种标准的感谢。

因此，每个PCIe“通道”有两对导线——一对用于发送数据，另一对用于接收数据。当你看到像“x4”这样的PCIe前缀时，这意味着这个设备需要4个通道来实现它的最大数据带宽。现在，我们正在使用PCIe 3.0，并且(这在标准中经常发生)在2013年4.0的问题意味着制造商打算在2019年直接跳到5.0标准。然而，就目前而言，3.0标准根据使用的车道数给出了以下数据传输速率:

X1	X2	X4	x8	乘16
984.6 MB /秒	1970 MB /秒	3940 MB /秒	7,900 MB / s	15800 MB /秒

速度是5.0标准中最大的改进之一，因为它允许的带宽是3.0的四倍!

这也是为什么检查您的CPU和主板(带有板载芯片组)可以为您提供多少PCIe通道是一个好主意。

例如，我有一个i7 - 8700 k用2x.三星960 Pro驱动器(你可以得到新的970 Pro.现在更便宜)，以及一个gb AORUS GTX 1080ti所有人都在跑步华硕ROG Strix Z370-F主板（参见：这么多制造商都在一起工作，感谢PCIe）。

因此，8700K本身允许各种车道组合（1×16,2×8,1×8 + 2×4），并且它具有16个可用。结合Z370芯​​片组，它最多24个车道 - 因此，由于芯片组。在哪里有趣的是用于最大输出，GTX 1080 TI吞噬了所有16个车道，有效意义我的2 960 Pro驱动器只有芯片组真正得到带宽！现在，如果我将任何其他PCIe设备安装到电路板中，它很可能会将1080 TI降至仅使用8个车道;但这只是从理论上讲限制这些设备的数据传输速率，因为您很少在任何时候都以100%的速度运行所有内容。

这对M.2驱动器(M.2 SSD)意味着什么?

如果您不知道，M.2硬盘利用主板上的PCIe通道来实现NVMe接口，以达到其闪存的疯狂速度。每个M.2驱动器利用4个PCIe通道向板载闪存发送和接收数据。所以如果你有一个全新的驱动器，比如三星970 EVO 500GB，这就是为什么他们可以宣传他们的硬盘有“阅读速度加快到。3,500 MB / s“。他们的V-NAND闪光灯能够在上面的表格上看到速度 - X4带宽足以支持这种速度（以及更多）。

不要忘记好老SATA!(硬盘,固态硬盘等)

多年来，SATA一直是传统硬盘驱动器和其他内部设备的标准连接，这主要是因为(像PCIe)端口灵活，可以连接到它的设备类型。与PCIe一样，我们也有好几代SATA;当前一代被称为“SATA 6gb /s”。现在，乍一看，你可能会认为这是非常快的。

但是请注意，你在“Gb”中有一个小写的“b”，这意味着它的名字指的是千兆每秒(Gb)而不是千兆每秒(Gb)。1gb等于8gb，所以SATA的6Gb/s转换为750mb /s;和实际端口支持的数据传输速率带宽甚至低于此600 MB / s．名字有什么关系，嗯?

SATA硬盘

现在，你的标准HDD并没有真正担心这个限制，因为它甚至没有近距离。如果您从中拍摄了其中一个流行的HDD希捷梭子岛他们的1-3TB型号的最大读取速率为210 MB /秒．

SATA SSD

但是，如果您切换到流行的SSD，比如MX500至关重要，这些型号的最大读取速率为560 MB /秒-所以你开始了解SATA端口的限制，这就是制造商大力推广M.2驱动器的原因。这也是为什么一般人说标准SATA SSD只是为系统增加了一点明显的弹簧，而不是从SATA HDD到M.2 SSD的令人印象深刻的跳跃。

最后，外部I/O连接(HDMI，显示端口，USB等)

最后一部分是你通常用来连接外部设备到你的电脑的端口，包括USB, Thunderbolt, HDMI和显示端口。就像上面的例子一样，它们都有一个最大的带宽，因为它们符合自己的一组标准，这可能会变得很麻烦，这取决于您插入它们的内容。如果你喜欢，你甚至可以获得USB的个性化。我朋友有一些很棒的定制的USB电缆．

HDMI.

对于任何拥有电视的人来说，HDMI已经成为通过一根电缆向电视发送高质量视频和音频的标准。很多系统崩溃的地方是，你要传输的显示器或电视都支持HDMI 1.4版本，而不是改进的2.0版本。现在，1.4版本的电视还可以，因为它支持4K分辨率(30fps)和3D。

然而，HDMI 1.4缺少2.0改进后的色彩空间支持，以及更高的数据传输速率带宽(2.25 GB/s或2250 MB /秒然后，该帧速率和分辨率以及HDR视频开辟了。这使得HDMI 2.0更多的是视频生产设置的要求。

DisplayPort.

相比之下，DisplayPort始终是专用的PC连接。只能从带宽透视，当前版本的峰值以4 GB / s的数据传输速率（4000 MB /秒)，和它的HDMI版本一样，具有高水平的颜色格式和深度支持，以及高音频采样率支持。

现在，值得注意的是，你只能得到规定的性能与等级电缆，所以你必须注意，如果你使用新的硬件与旧电缆。

至于HDMI与DisplayPort，对于始终需要最高色彩质量，分辨率和帧率的纯粹主义者 - Pro Market在DisplayPort格式上倾斜了更多。然而，由于其高收养率（与几乎所有现代技术兼容），一般消费设备粘在HDMI上。

USB

USB是一个很有趣的工具——仅仅因为你可以获得不同大小的端口以及不同的功能。不过，除了端口大小外，目前USB接口的“顶级”版本为3.2，最大数据传输速率为2.5 GB/s (2500 MB /秒)．这对于拥有快速内部驱动器的用户来说是非常棒的，只要你有与USB 3.2兼容的外部驱动器，你就可以将巨大的文件从便携式驱动器快速传输到内部驱动器，并且可以立即关闭并运行。这对于像我这样经常从大学带大视频文件回来在他们超强大的电脑上使用的人来说真是太棒了!

霹雳怎么样？

看，这就是苹果的勇气(或者不管最近那句关于耳机插孔的引用是什么——我并不是苦涩的，诚实的)。事实上，这是英特尔为苹果开发的产品，目前的版本使用USB-C连接大小(版本1和版本2使用迷你DisplayPort连接)。这带来了许多考虑，从其他连接回来，简而言之，Thunderbolt结合了PCIe, DisplayPort和增加的功率，所有到一个方便的连接。由于它是通过一个控制器处理的，它的数据传输速率带宽是一个强大的5gb /s (5000 MB /秒)．This means that in theory you can have one external device running at twice the speed of a USB 3.2 drive, or you can do Apple’s favourite recent pastime: get a load of dongles and connect up multiple devices and monitors (potentially up to 6 per port) at once in a daisy chain.

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所以你知道了!

这是我对不同常见组件、设备和连接之间当前数据传输速率的简要分析!

如果你想了解更多关于一个端口的信息，或者想问我们一些这里没有提到的事情，请在下面发表评论。

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