在各類電子設備和元器件中，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、總線的帶寬和網絡的帶寬等等;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;而在總線和內存中的單位則是GB/s，相當于數據傳輸率的概念;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?

從電子電路角度出發(fā)，帶寬(Bandwidth)本意指的是電子電路中存在一個固有通頻帶，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，即使沒有采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(wěn)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(wěn)定工作的頻率范圍。而屬于該體系的有顯示器帶寬、通訊/網絡中的帶寬等等。而第二種帶寬的概念指的其實是數據傳輸率，譬如內存帶寬、總線帶寬、網絡帶寬等等，都是以字節(jié)/秒為單位。對于電子電路中的帶寬，決定因素在于電路設計。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。而對于總線、內存中的帶寬，決定其數值的主要因素在于工作頻率和位寬，在這兩個領域，帶寬等于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并不能無限制提高，它們受到很多因素的制約。

在計算機系統中，總線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藉由總線才能通訊，例如，CPU和北橋間有前端總線、北橋與顯卡間為AGP總線、芯片組間有南北橋總線，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總線進行，如流行的USB 2.0、IEEE1394總線等等，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，總線可分為兩種類型，一種是并行總線，它在同一時刻可以傳輸多位數據，好比是一條允許多輛車并排開的寬敞道路，而且它還有雙向單向之分;另一種為串行總線，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、看起來仿佛一個長長的數據串，故稱為“串行”。并行總線和串行總線的描述參數存在一定差別。對并行總線來說，描述的性能參數有以下三個：總線寬度、時鐘頻率、數據傳輸頻率。其中，總線寬度就是該總線可同時傳輸數據的位數，好比是車道容許并排行走的車輛的數量;例如，16位總線在同一時刻傳輸的數據為16位，也就是2個字節(jié);而32位總線可同時傳輸4個字節(jié)，64位總線可以同時傳輸8個字節(jié)......顯然，總線的寬度越大，它在同一時刻就能夠傳輸更多的數據。不過總線的位寬無法無限制增加?？偩€的帶寬指的是這條總線在單位時間內可以傳輸的數據總量，它等于總線位寬與工作頻率的乘積。例如，對于64位、800MHz的前端總線，它的數據傳輸率就等于64bit×800MHz÷8(Byte)=6.4GB/s;32位、33MHz PCI總線的數據傳輸率就是32bit×33MHz÷8=132MB/s，等等，這項法則可以用于所有并行總線上面——看到這里，讀者應該明白我們所說的總線帶寬指的就是它的數據傳輸率。對串行總線來說，帶寬和工作頻率的概念與并行總線完全相同，只是它改變了傳統意義上的總線位寬的概念。在頻率相同的情況下，并行總線比串行總線快得多，那么，為什么各類并行總線反而要被串行總線接替呢?原因在于并行總線雖然一次可以傳輸多位數據，但它存在并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并行總線的帶寬是非常困難的;而串行總線不存在這個問題，總線頻率可以大幅向上提升，這樣串行總線就可以憑借高頻率的優(yōu)勢獲得高帶寬。而為了彌補一次只能傳送一位數據的不足，串行總線常常采用多條管線(或通道)的做法實現更高的速度——管線之間各自獨立，多條管線組成一條總線系統，從表面看來它和并行總線很類似，但在內部它是以串行原理運作的。對這類總線，帶寬的計算公式就等于“總線頻率×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對雙向總線，一共64條線路，每4條線路組成一個通道，二條接收，二條發(fā)送。這樣可以換算出其總線的帶寬為2.5GHz×16/10=4GB/s(單向)。除10是因為每字節(jié)采用10位編碼。