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Articulo de referencia

Lista de velocidades de bits de la interfaz

Esta es una lista de velocidades de bits de interfaz , una medida de la velocidad de transferencia de información o capacidad de ancho de banda digital , a la que las interfaces...

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Esta es una lista de velocidades de bits de interfaz , una medida de la velocidad de transferencia de información o capacidad de ancho de banda digital , a la que las interfaces digitales en una computadora o red pueden comunicarse a través de diversos tipos de buses y canales . La distinción puede ser arbitraria entre un bus de computadora , generalmente 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 con múltiples dispositivos, como una PC, como en cajas de un solo dispositivo, como una carcasa de disco duro . Por consiguiente, esta página enumera tanto los estándares de cable de cinta interno como los de cable de comunicaciones externo en una tabla ordenable.

Factores que limitan el desempeño real, criterios para decisiones reales

La mayoría de las tasas indicadas 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 ), las distancias físicas o temporales y otros gastos generales en los protocolos de la capa de enlace de datos , etc. El rendimiento útil máximo (por ejemplo, la tasa de transferencia de archivos) puede ser incluso menor debido a la sobrecarga de los protocolos de capas superiores y a las retransmisiones de paquetes de datos causadas por el ruido o la interferencia en la línea, como la diafonía , o la pérdida de paquetes en nodos de red intermedios congestionados . Todos los protocolos pierden algo, y los más robustos, que gestionan de forma resiliente muchas situaciones de fallo, tienden a perder más rendimiento máximo para obtener tasas totales a largo plazo más altas.

Las interfaces de dispositivos donde un bus transfiere datos a través de otro estarán limitadas al rendimiento de la interfaz más lenta, en el mejor de los casos. Por ejemplo, SATA revisión 3.0 (Los controladores de 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 en los que se basa el dispositivo (como los platos giratorios en un disco duro) también impondrán límites; por ejemplo, ningún disco giratorio comercializado en 2009 satura la revisión SATA 2.0 ( 3 Gbit/s ), por lo que pasar de esta interfaz de 3 Gbit/s a USB 3.0 a 4,8 Gbit/s para un disco giratorio no dará como resultado un aumento en la velocidad de transferencia real.

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 ancho de banda. Los dispositivos inalámbricos, BPL y módems pueden producir una velocidad de línea o una tasa de bits bruta más alta debido a los códigos de corrección de errores y otros gastos generales de la capa física . Es extremadamente común que el ancho de banda sea muy inferior a la mitad del máximo teórico, aunque las tecnologías más recientes (en particular 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 de los proveedores de servicios de Internet, tomadas por motivos contractuales, de gestión de riesgos, de saturación de la agregación o de marketing. Algunos ejemplos son la limitación de velocidad , la restricción 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 el número de usuarios que pueden soportarse en una red troncal.

Además, a menudo no hay chips disponibles para implementar las velocidades más rápidas. AMD , por ejemplo, no admite la interfaz HyperTransport de 32 bits en ninguna CPU que haya enviado hasta finales de 2009. Además, los proveedores de servicios WiMAX en los EE. UU. normalmente solo admiten hasta4 Mbit/s  a finales de 2009.

Elegir proveedores de servicios o interfaces basándose en máximos teóricos es imprudente, especialmente para necesidades comerciales. Un buen ejemplo son los centros de datos a gran escala, que deberían priorizar el precio por puerto para soportar la interfaz, el consumo de energía, la disipación de calor y el coste total de la solución. Dado que algunos protocolos, como SCSI y Ethernet, ahora funcionan mucho más rápido que cuando se implementaron originalmente, la escalabilidad de la interfaz es un factor clave, ya que evita costosas migraciones a tecnologías incompatibles con versiones anteriores. Cabe destacar que estas migraciones suelen producirse de forma involuntaria o inesperada, sobre todo cuando un proveedor deja de dar soporte a un sistema propietario.

Convenciones

Por convención, las velocidades de datos de bus y red se indican en bits por segundo ( bit/s , kbit/s (10³ bit / s ), Mbit/s ( 10⁶ bit /s ), Gbit/s ( 10⁹ bit /s ), Tbit/s ( 10¹² bit /s )) o en bytes por segundo ( B/s , kB/s ( 10³ B /s ), MB/s ( 10⁶ B /s ), GB/s ( 10⁹ B /s ), TB/s ( 10¹² B/s ). En general, las interfaces paralelas se indican en B/s y las seriales en bit/s . La unidad más utilizada se muestra a continuación en negrita .   

En dispositivos como los módems , los bytes pueden tener más de 8 bits de longitud, ya que pueden rellenarse individualmente con bits de inicio y parada adicionales; las cifras que se muestran a continuación reflejan esta situación. 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 simplex , que pueden diferir de las velocidades dúplex que algunos proveedores utilizan en sus materiales promocionales. Cuando se muestran dos valores, el primero corresponde a la velocidad de bajada y el segundo a la de subida.

El uso de prefijos decimales es habitual en las comunicaciones de datos.

Anchos de banda

Las cifras que aparecen a continuación están agrupadas por tipo de red o bus, y dentro de cada grupo se ordenan de menor a mayor ancho de banda; el sombreado gris indica la falta de implementaciones conocidas.

Como se indicó anteriormente, todos los anchos de banda citados corresponden a cada dirección. Por lo tanto, para interfaces dúplex (capaces de transmitir simultáneamente en ambos sentidos), los valores indicados son velocidades simplex (unidireccionales), en lugar de la suma de los anchos de banda de subida y bajada.

Histórico

Reloj de radio

Estación de señal horaria para reloj de radio

Teletipo (TTY) o dispositivo de telecomunicaciones para sordos (TDD)

Módems (de banda estrecha y de banda ancha)

Banda estrecha ( POTS :  canal de 4 kHz)

Banda ancha (de cientos de kHz a GHz de ancho)

Interfaces de telefonía móvil

redes de área amplia

redes de área local

Redes inalámbricas

Las redes 802.11 en modo infraestructura son semidúplex; todas las estaciones comparten el medio. En modo infraestructura o punto de acceso, todo el tráfico debe pasar por un punto de acceso (AP). Por lo tanto, dos estaciones conectadas al mismo punto de acceso que se comunican entre sí deben transmitir cada trama dos veces: del emisor al punto de acceso y, posteriormente, del 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 a través de un punto de acceso. En este modo, todos los dispositivos deben poder verse entre sí, en lugar de solo tener que ver el punto de acceso.

Redes inalámbricas de área personal

buses informáticos

Autobuses principales

El protocolo x LPC incluye una sobrecarga elevada. Mientras que la tasa de datos bruta 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, la escritura DMA de estilo ISA de 32 bits, produce solo6,67 MB/s  . Otras transferencias pueden ser tan bajas como2 MB/s  . [ 45 ]

Utiliza codificación128b/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 unade 8 Gbit/s, pero su ancho de banda utilizable es de solo unos7,88 Gbit/s.

z Utilizacodificación 8b/10b, lo que significa que el 20% de cada transferencia es utilizado por la interfaz en lugar de transportar datos entre los componentes de hardware en cada extremo de la interfaz. Por ejemplo, un enlace único PCIe 1.0 tiene unade 2,5 Gbit/s, pero su ancho de banda utilizable es de solo2 Gbit/s(250MB/s). 

w UtilizacodificaciónPAM-4FLIT, de los cuales 14 bytes sonFECyCRC, lo que significa que el 5,47 % de la velocidad de datos total se utiliza para la detección y corrección de errores en lugar de para la transmisión de datos. Por ejemplo, una interfaz PCIe 6.0 de enlace único tiene unade 64 Gbit/s, pero su ancho de banda utilizable es de solo60,5 Gbit/s.

Portátil

Almacenamiento

a Utilizacodificación 8b/10b b Utilizacodificación 64b/66b c Utiliza codificación 128b/150b

Periférico

MAC a PHY

PHY a XPDR

memoria de acceso aleatorio dinámica

La tabla a continuación muestra los valores para los tipos de módulos de memoria de PC . Estos módulos suelen combinar varios chips en una placa de circuito . Los módulos SIMM se conectan al ordenador mediante una interfaz de 8 o 32 bits. Los módulos RIMM utilizados por RDRAM son de 16 o 32 bits. [ 52 ] Los módulos DIMM se conectan al ordenador mediante una interfaz de 64 bits. Algunas otras arquitecturas de ordenador utilizan módulos diferentes con un ancho de bus distinto.

En una configuración de un solo canal, solo un módulo a la vez puede transferir información a la CPU. En configuraciones multicanal, varios módulos pueden transferir información a la CPU simultáneamente, en paralelo. La memoria FPM , EDO , SDR y RDRAM no se instalaba habitualmente en una configuración de doble canal. La memoria DDR y DDR2 se suele instalar en configuraciones de uno o dos canales. La memoria DDR3 se instala en configuraciones de uno, dos, tres y cuatro canales. Las tasas de bits de las configuraciones multicanal son el producto de la tasa de bits del módulo (que se indica a continuación) y el número de canales.

a La frecuencia de reloj a la queoperan las celdas de memoriaDRAMlatencia de la memoriaestá determinada en gran medida por esta frecuencia. Cabe destacar que, hasta la introducción deDDR4, la frecuencia de reloj interna experimentó un progreso relativamente lento.DDR/DDR2/DDR3utilizaun búfer de prelectura depara proporcionar un mayor rendimiento, mientras que la velocidad de la memoria interna se mantiene similar a la de la generación anterior.

b La velocidad de memoria o frecuencia de reloj que anuncian los fabricantes y proveedores suele referirse a esta frecuencia (donde 1 GT/s = 1 GHz). Cabe destacar que los tipos de memoria modernos utilizanun bus DDRcon dos transferencias por ciclo de reloj.

Memoria RAM de las unidades de procesamiento gráfico

Los módulos de memoria RAM también son utilizados por las unidades de procesamiento gráfico ; sin embargo, los módulos de memoria para estas difieren un poco de la memoria estándar de la computadora, particularmente en cuanto a los 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 allá: por ejemplo, HBM tiene un ancho de 1024 bits. [ 53 ] Debido a esta variabilidad, las velocidades de la memoria gráfica a veces se comparan por pin. Para una comparación directa con los valores para módulos de 64 bits mostrados anteriormente, la RAM de video se compara aquí en lotes de 64 carriles, lo que corresponde 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 carriles cada uno, para un ancho de bus de memoria total de 256 o 384 bits. Combinado con una tasa de transferencia por pin de 5  GT/s o más, dichas tarjetas podían alcanzar los 240  GB/s o más.

Las frecuencias de RAM utilizadas para una tecnología de chip determinada varían considerablemente. Los valores que se muestran a continuación son ejemplos de tarjetas de gama alta. [ 54 ] Dado que muchas tarjetas tienen más de un par de chips, el ancho de banda total es, en consecuencia, mayor. Por ejemplo, las tarjetas de gama alta suelen tener ocho chips, cada uno de 32 bits, por lo que el ancho de banda total para dichas tarjetas es cuatro veces mayor que el valor que se muestra a continuación.

Audio digital

interconexiones de vídeo digital

Las velocidades de datos indicadas corresponden únicamente a la transmisión de datos desde la fuente de vídeo (por ejemplo, la tarjeta gráfica) hasta el dispositivo receptor (por ejemplo, el monitor). No se incluyen los canales fuera de banda ni los canales de señalización inversa.

a) Utilizacodificación 8b/10b(20% de sobrecarga de codificación) b) Utiliza codificación 16b/18b (11% de sobrecarga) c) Utiliza codificación 128b/132b (3% de sobrecarga)

Véase también

Notas

  1. ↑ El código Morse puede transportar 26 símbolos alfabéticos, 10 numéricos y un espacio entre palabras en texto plano. Transmitir 37 símbolos diferentes requiere 5,21 bits de información (2 5,21 = 37). Un operador experto que codifica el código de referencia "PARIS" más un espacio entre palabras (equivalente a 31,26bits) a 40ppm opera a una velocidad equivalente de 20,84 bits/s .    
  2. ↑ WPM, o palabras por minuto, es la cantidad de veces que se transmite la palabra "PARIS" por minuto. Estrictamente hablando, el código es quinario, teniendo en cuenta los espacios entre elementos, letras y palabras, lo que resulta en 50 elementos binarios (bits) por palabra. Si contamos los caracteres, incluyendo los espacios entre palabras, obtenemos seis caracteres por palabra o 240 caracteres por minuto, y finalmente cuatro caracteres por segundo.
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Se asume erróneamente que todos los módems operan en serie con 1 bit de inicio, 8 bits de datos, sin paridad y 1 bit de parada (2 bits de parada para módems de 110 baudios). Por lo tanto, actualmente se calcula erróneamente que los módems transmiten 10 bits por byte de 8 bits (11 bits para módems de 110 baudios). Si bien el puerto serie se usa casi siempre para conectar un módem y tiene velocidades de datos equivalentes, los protocolos, las modulaciones y la corrección de errores difieren completamente.
  4. 1 2 3 Módems de 56K : V.90 y V.92 tienen solo un 5 % de sobrecarga para la señalización del protocolo. La capacidad máxima solo se puede alcanzar cuando el extremo ascendente (proveedor de servicios) de la conexión es digital, es decir, un canal DS0.
  5. ↑ El ancho de banda agregado efectivo para una instalación ISDN suele ser mayor que las velocidades mostradas para un solo canal debido al uso de múltiples canales. Una interfaz de velocidad básica (BRI) proporciona dos canales "B" y un canal "D". Cada canal B proporciona un ancho de banda de 64 kbit/s y el canal "D" transporta información de señalización (establecimiento de llamada). Los canales B se pueden combinar para proporcionar una velocidad de datos de 128 kbit/s . Las interfaces de velocidad primaria (PRI) varían según si la región utiliza portadoras E1 (Europa, mundo) o T1 (Norteamérica). En las regiones E1, la PRI transporta 30 canales B y un canal D; en las regiones T1, la PRI transporta 23 canales B y un canal D. El canal D tiene un ancho de banda diferente en las dos interfaces.
  6. ↑ La mayoría de los operadores solo admiten hasta 9600 bit/s
  7. ↑ SDSL está disponible en varias velocidades.
  8. ↑ Las conexiones ADSL varían en rendimiento desde 64 kbit/s hasta varios Mbit/s, según la configuración. La mayoría suele estar por debajo de 2 Mbit/s . Algunas conexiones ADSL y SDSL tienen un ancho de banda digital mayor que las T1, pero su velocidad no está garantizada y disminuirá cuando el sistema se sobrecargue, mientras que las conexiones de tipo T1 generalmente están garantizadas y no presentan problemas de contención.
  9. ↑ El internet satelital puede tener un ancho de banda elevado, pero también una alta latencia debido a la distancia entre el módem, el satélite y el concentrador. Existen conexiones satelitales unidireccionales donde todo el tráfico de bajada se gestiona mediante el satélite y el tráfico de subida mediante conexiones terrestres como módems de 56K e ISDN.
  10. ↑ FireWire admite TCP/IP de forma nativa y se usa a menudo como alternativa a Ethernet al conectar 2 nodos. [ 23 ]
  11. ↑ La comparación de la tasa de datos entre FW y Giganet muestra que la menor sobrecarga de FW tiene casi el mismo rendimiento que Giganet. [ 24 ]
  12. 1 2 3 4 Tenga en cuenta que los carriles PCI Express 1.0/2.0 utilizan un esquema de codificación de 8b/10b .
  13. 1 2 3 PCIe 2.0 duplica efectivamente el ancho de banda del estándar de bus de 2,5 GT/s a 5 GT/s.
  14. 1 2 3 4 5 6 PCIe 3.0 aumenta el ancho de banda de 5 GT/s a 8 GT/s y cambia a codificación de 128 b a 130 b.
  15. ↑ SCSI-1, SCSI-2 y SCSI-3 son protocolos de señalización y no se refieren explícitamente a una velocidad específica. El protocolo SCSI estrecho utiliza SCSI-1 y SCSI-2. Las velocidades más altas utilizan SCSI-2 o posterior.
  16. ↑ La sobrecarga mínima es de 38 bytes L1/L2, 14 bytes AoE por cada 1024 bytes de datos de usuario.
  17. ↑ La sobrecarga mínima es de 38 bytes L1/L2, 20 bytes IP y 20 bytes TCP por cada 1460 bytes de datos de usuario.
  18. 1 2 3 4 5 6 Fibre Channel 1GFC, 2GFC, 4GFC utilizan un esquema de codificación 8b/10b . Fibre Channel 10GFC, que utiliza un esquema de codificación 64B/66B , no es compatible con 1GFC, 2GFC y 4GFC, y se utiliza únicamente para interconectar conmutadores.
  19. 1 2 La sobrecarga mínima es de 38 bytes L1/L2, 14 bytes AoE por cada 8192 bytes de datos de usuario.
  20. 1 2 3 La sobrecarga mínima es de 38 bytes L1/L2, 20 bytes IP, 20 bytes TCP por cada 8960 bytes de datos de usuario.
  21. 1 2 3 4 5 6 SATA y SAS utilizan un esquema de codificación de 8b/10b .
  22. 1 2 La sobrecarga mínima es de 38 bytes L1/L2, 36 bytes FC por cada 2048 bytes de datos de usuario.
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  70. ↑ "hdmiforum.org" . 25 de junio de 2025. Archivado del original el 26 de junio de 2025. Consultado el 2 de julio de 2025 .
  • Comparación de velocidades de interconexión
  • Categorías LTE 1
  • Categorías LTE 2
  • Necesidad de velocidad: Comparación teórica del ancho de banda : Un gráfico que ilustra los anchos de banda digitales. Digital Silence, 2004 (archivado).
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