Esta es una lista de velocidades de bits de interfaz , es una medida de las tasas de transferencia de información , o capacidad de ancho de banda digital , en la que las interfaces digitales en una computadora o red pueden comunicarse a través de varios tipos de buses y canales . La distinción puede ser arbitraria entre un bus de computadora , a menudo más cercano en el espacio, y redes de telecomunicaciones más grandes . Muchas interfaces o protocolos de dispositivos (por ejemplo, SATA, USB, SAS , PCIe ) se utilizan tanto dentro de cajas de muchos dispositivos, como una PC, como en cajas de un solo dispositivo, como una carcasa de disco duro . En consecuencia, esta página enumera los estándares de cable de cinta interno y externo de comunicaciones juntos en una tabla ordenable.
La mayoría de las tasas enumeradas son medidas teóricas de rendimiento máximo ; en la práctica, el rendimiento efectivo real es casi inevitablemente menor en proporción a la carga de otros dispositivos ( contención de red / bus ), distancias físicas o temporales y otra sobrecarga en los protocolos de capa de enlace de datos , etc. El rendimiento útil máximo (por ejemplo, la tasa de transferencia de archivos) puede ser incluso menor debido a una mayor sobrecarga del protocolo de capa y retransmisiones de paquetes de datos causadas por ruido de línea o interferencias como diafonía , o paquetes perdidos en nodos de red intermedios congestionados . Todos los protocolos pierden algo, y los más robustos que se enfrentan de forma resiliente a muchas situaciones de fallo tienden a perder más rendimiento máximo para obtener tasas totales más altas a largo plazo.
Las interfaces de dispositivos en las que un bus transfiere datos a través de otro estarán limitadas, en el mejor de los casos, al rendimiento de la interfaz más lenta. Por ejemplo, los controladores SATA revisión 3.0 (6 Gbit/s) en un canal PCI Express 2.0 (5 Gbit/s) estarán limitados a la velocidad de 5 Gbit/s y tendrán que emplear más canales para solucionar este problema. Las primeras implementaciones de nuevos protocolos suelen tener este tipo de problema. Los fenómenos físicos de los que depende el dispositivo (como los platos giratorios en un disco duro) también impondrán límites; por ejemplo, la falta de envío de platos giratorios en 2009 satura la revisión 2.0 de SATA (3 Gbit/s), por lo que pasar de esta interfaz de 3 Gbit/s a USB 3.0 a 4,8 Gbit/s para una unidad giratoria no dará como resultado un aumento en la velocidad de transferencia realizada.
La contención en un espectro inalámbrico o ruidoso, donde el medio físico está completamente fuera del control de quienes especifican el protocolo, requiere medidas que también consumen el rendimiento. Los dispositivos inalámbricos, BPL y módems pueden producir una tasa de línea o tasa de bits bruta más alta , debido a los códigos de corrección de errores y otras sobrecargas de la capa física . Es extremadamente común que el rendimiento sea mucho menor que la mitad del máximo teórico, aunque las tecnologías más recientes (notablemente BPL) emplean análisis de espectro preventivo para evitar esto y, por lo tanto, tienen mucho más potencial para alcanzar velocidades de gigabit reales en la práctica que los módems anteriores.
Otro factor que reduce el rendimiento son las decisiones políticas deliberadas que toman los proveedores de servicios de Internet por razones contractuales, de gestión de riesgos, de saturación de la agregación o de marketing. Algunos ejemplos son la limitación de velocidad , la limitación del ancho de banda y la asignación de direcciones IP a grupos. Estas prácticas tienden a minimizar el rendimiento disponible para cada usuario, pero maximizan la cantidad de usuarios que pueden ser admitidos en una red troncal.
Además, a menudo no hay chips disponibles para implementar las velocidades más rápidas. AMD , por ejemplo, no admitía la interfaz HyperTransport de 32 bits en ninguna CPU que haya comercializado a finales de 2009. Además, los proveedores de servicios WiMAX en los EE. UU. normalmente sólo admitían hasta 4 Mbit/s a finales de 2009.
Elegir proveedores de servicios o interfaces basándose en máximos teóricos no es una buena idea, especialmente para necesidades comerciales. Un buen ejemplo son los centros de datos a gran escala, que deberían preocuparse más por el precio por puerto para soportar la interfaz, consideraciones de potencia y calor, y el costo total de la solución. Debido a que algunos protocolos como SCSI y Ethernet ahora funcionan muchos órdenes de magnitud más rápido que cuando se implementaron originalmente, la escalabilidad de la interfaz es un factor importante, ya que evita cambios costosos a tecnologías que no son compatibles con versiones anteriores. Esto se pone de relieve por el hecho de que estos cambios a menudo ocurren involuntariamente o por sorpresa, especialmente cuando un proveedor abandona el soporte para un sistema propietario.
Por convención, las velocidades de datos de bus y red se expresan en bits por segundo (bit/s) o bytes por segundo (B/s). En general, las interfaces paralelas se expresan en B/s y las seriales en bit/s. Las más utilizadas se muestran a continuación en negrita .
En dispositivos como módems , los bytes pueden tener más de 8 bits de longitud porque pueden rellenarse individualmente con bits de inicio y detención adicionales; las cifras a continuación lo reflejan. Cuando los canales utilizan códigos de línea (como Ethernet , Serial ATA y PCI Express ), las velocidades indicadas corresponden a la señal decodificada.
Las cifras que aparecen a continuación corresponden a velocidades de datos símplex , que pueden entrar en conflicto con las velocidades dúplex que los proveedores utilizan a veces en los materiales promocionales. Cuando se indican dos valores, el primero es la velocidad de bajada y el segundo es la velocidad de subida.
El uso de prefijos decimales es estándar en las comunicaciones de datos.
Las figuras a continuación están agrupadas por tipo de red o bus, y luego ordenadas dentro de cada grupo desde el ancho de banda más bajo al más alto; el sombreado gris indica una falta de implementaciones conocidas.
Como se indicó anteriormente, todos los anchos de banda citados corresponden a cada dirección. Por lo tanto, para las interfaces dúplex (capaces de transmisión simultánea en ambos sentidos), los valores indicados son velocidades símplex (unidireccionales), en lugar de velocidades totales de subida y bajada.
Estación de señal horaria a radio reloj
Las redes 802.11 en modo infraestructura son half-duplex; todas las estaciones comparten el medio. En modo infraestructura o punto de acceso, todo el tráfico tiene que pasar por un punto de acceso (AP). Por lo tanto, dos estaciones en el mismo punto de acceso que se están comunicando entre sí deben transmitir cada trama dos veces: desde el emisor al punto de acceso, y luego desde el punto de acceso al receptor. Esto reduce aproximadamente a la mitad el ancho de banda efectivo.
Las redes 802.11 en modo ad hoc siguen siendo semidúplex, pero los dispositivos se comunican directamente en lugar de hacerlo a través de un punto de acceso. En este modo, todos los dispositivos deben poder verse entre sí, en lugar de tener que ver únicamente el punto de acceso.
El protocolo x LPC incluye una gran sobrecarga. Si bien la tasa bruta de datos equivale a 33,3 millones de transferencias de 4 bits por segundo (o16,67 MB/s ), la transferencia más rápida, lectura de firmware, da como resultado15,63 MB/s . El siguiente ciclo de bus más rápido, escritura DMA de estilo ISA de 32 bits, produce solo6,67 MB/s . Otras transferencias pueden ser tan lentas como2MB /s . [42]
y Utiliza codificación 128b/130b , lo que significa que aproximadamente el 1,54 % de cada transferencia se utiliza para la detección de errores en lugar de transportar datos entre los componentes de hardware en cada extremo de la interfaz. Por ejemplo, una interfaz PCIe 3.0 de enlace único tiene una velocidad de transferencia de 8 Gbit/s, pero su ancho de banda utilizable es de solo 7,88 Gbit/s aproximadamente.
z Utiliza codificación 8b/10b , lo que significa que el 20 % de cada transferencia es utilizada por la interfaz en lugar de transportar datos entre los componentes de hardware en cada extremo de la interfaz. Por ejemplo, un PCIe 1.0 de enlace único tiene una velocidad de transferencia de 2,5 Gbit/s, pero su ancho de banda utilizable es de solo 2 Gbit/s (250 MB/s).
w Utiliza codificación PAM-4 y un bloque FLIT de 256 bytes , de los cuales 14 bytes son FEC y CRC , lo que significa que el 5,47 % de la velocidad total de datos se utiliza para la detección y corrección de errores en lugar de transportar datos. Por ejemplo, una interfaz PCIe 6.0 de enlace único tiene una velocidad de transferencia total de 64 Gbit/s, pero su ancho de banda utilizable es de solo 60,5 Gbit/s.
a Utiliza codificación 8b/10b b Utiliza codificación 64b/66b c Utiliza codificación 128b/150b
La siguiente tabla muestra los valores de los tipos de módulos de memoria de PC . Estos módulos suelen combinar varios chips en una placa de circuito . Los módulos SIMM se conectan a la computadora a través de una interfaz de 8 o 32 bits de ancho. Los módulos RIMM utilizados por RDRAM tienen un ancho de 16 o 32 bits. [49] Los módulos DIMM se conectan a la computadora a través de una interfaz de 64 bits de ancho. Algunas otras arquitecturas de computadora utilizan módulos diferentes con un ancho de bus diferente.
En una configuración de un solo canal, solo un módulo a la vez puede transferir información a la CPU. En configuraciones de múltiples canales, varios módulos pueden transferir información a la CPU al mismo tiempo, en paralelo. La memoria FPM , EDO , SDR y RDRAM no se instalaban comúnmente en una configuración de doble canal. La memoria DDR y DDR2 generalmente se instala en configuraciones de un solo canal o de dos canales. La memoria DDR3 se instala en configuraciones de un solo canal, dos canales, tres canales y cuatro canales. Las velocidades de bits de las configuraciones de múltiples canales son el producto de la velocidad de bits del módulo (que se muestra a continuación) y la cantidad de canales.
a La frecuencia de reloj a la que funcionan las celdas de memoria DRAM . La latencia de la memoria está determinada en gran medida por esta frecuencia. Tenga en cuenta que hasta la introducción de DDR4, la frecuencia de reloj interna experimentó un progreso relativamente lento. La memoria DDR / DDR2 / DDR3 utiliza un búfer de precarga de 2n/4n/8n (respectivamente) para proporcionar un mayor rendimiento, mientras que la velocidad de la memoria interna sigue siendo similar a la de la generación anterior.
b La velocidad de memoria o frecuencia de reloj anunciada por los fabricantes y proveedores generalmente se refiere a esta frecuencia (1 GT/s = 1 GHz). Tenga en cuenta que los tipos de memoria modernos utilizan un bus DDR con dos transferencias por ciclo de reloj.
Los módulos de memoria RAM también son utilizados por unidades de procesamiento gráfico ; sin embargo, los módulos de memoria para estos difieren un poco de la memoria de computadora estándar, particularmente con menores requisitos de energía, y están especializados para servir a las GPU: por ejemplo, GDDR3 se basó fundamentalmente en DDR2 . Cada chip de memoria gráfica está conectado directamente a la GPU (punto a punto). El ancho total del bus de memoria de la GPU varía con el número de chips de memoria y el número de carriles por chip. Por ejemplo, GDDR5 especifica 16 o 32 carriles por dispositivo (chip), mientras que GDDR5X especifica 64 carriles por chip. Con los años, los anchos de bus aumentaron de 64 bits a 512 bits y más: por ejemplo, HBM tiene 1024 bits de ancho. [50] Debido a esta variabilidad, las velocidades de memoria gráfica a veces se comparan por pin. Para una comparación directa con los valores de los módulos de 64 bits que se muestran arriba, la RAM de video se compara aquí en lotes de 64 carriles, correspondientes a dos chips para aquellos dispositivos con anchos de 32 bits. En 2012, las GPU de gama alta utilizaban 8 o incluso 12 chips con 32 líneas cada uno, para un ancho total de bus de memoria de 256 o 384 bits. Combinado con una tasa de transferencia por pin de 5 GT/s o más, dichas tarjetas podían alcanzar 240 GB/s o más.
Las frecuencias de RAM utilizadas para una tecnología de chip determinada varían enormemente. Cuando se dan valores individuales a continuación, se trata de ejemplos de tarjetas de gama alta. [51] Dado que muchas tarjetas tienen más de un par de chips, el ancho de banda total es correspondientemente mayor. Por ejemplo, las tarjetas de gama alta suelen tener ocho chips, cada uno de 32 bits de ancho, por lo que el ancho de banda total para dichas tarjetas es cuatro veces el valor que se da a continuación.
Las velocidades de datos indicadas son únicamente desde la fuente de video (por ejemplo, la tarjeta de video) hasta el dispositivo receptor (por ejemplo, el monitor). No se incluyen los canales de señalización inversa y fuera de banda.
a Utiliza codificación 8b/10b (20 % de sobrecarga de codificación) b Utiliza codificación 16b/18b (11 % de sobrecarga) c Utiliza codificación 128b/132b (3 % de sobrecarga)