Cкорость передачи данных

Это список интерфейсных скоростей передачи данных, который является мерой скорости передачи информации или пропускной способности цифровой полосы пропускания, при которой цифровые интерфейсы в компьютере или сети могут обмениваться данными по различным видам шин и каналов. Различие может быть произвольным между компьютерной шиной, часто более близкой по пространству, и более крупными телекоммуникационными сетями. Многие интерфейсы или протоколы устройств (например, SATA, USB, SAS, PCIe) используются как внутри блоков с множеством устройств, таких как ПК, так и в блоках с одним устройством, таких как корпус жесткого диска. Соответственно, на этой странице перечислены как внутренние ленточные, так и внешние стандарты кабелей связи в одной сортируемой таблице.

Факторы, ограничивающие фактическую производительность, критерии для реальных решений

Большинство перечисленных скоростей являются теоретическими показателями максимальной пропускной способности; на практике фактическая эффективная пропускная способность почти неизбежно ниже пропорционально нагрузке от других устройств (конкуренция между сетью и шиной), физическим или временным расстояниям и другим накладным расходам в протоколах канального уровня и т.д. Максимальная пропускная способность (например, скорость передачи файлов) может быть еще ниже из-за более высоких издержек протокола и повторных передач пакетов данных, вызванных линейным шумом или помехами, такими как перекрестные помехи, или потерянными пакетами в перегруженных промежуточных сетевых узлах. Все протоколы что-то теряют, и более надежные протоколы, которые устойчиво справляются с очень многими ситуациями сбоев, как правило, теряют больше максимальной пропускной способности, чтобы получить более высокие общие долгосрочные скорости.

Интерфейсы устройств, в которых одна шина передает данные через другую, в лучшем случае будут ограничены пропускной способностью самого медленного интерфейса. Например, контроллеры версии 3.0 SATA (6 Гбит / с) на одном канале PCI Express 2.0 (5 Гбит / с) будут ограничены скоростью 5 Гбит / с и должны использовать больше каналов, чтобы обойти эту проблему. Ранние реализации новых протоколов очень часто сталкиваются с такого рода проблемами. Физические явления, на которые опирается устройство (например, вращающиеся диски на жестком диске), также налагают ограничения; например, в 2009 году поставки без вращающихся дисков насыщают SATA версии 2.0 (3 Гбит / с), поэтому переход от этого интерфейса 3 Гбит / с к USB 3.0 со скоростью 4,8 Гбит / сдля одного вращающегося диска это не приведет к увеличению реализованной скорости передачи.

Конкуренция в беспроводном или зашумленном спектре, где физический носитель полностью выходит из-под контроля тех, кто определяет протокол, требует мер, которые также расходуют пропускную способность. Беспроводные устройства, БПЛ и модемы могут выдавать более высокую скорость передачи данных или общую скорость передачи данных из-за кодов исправления ошибок и других накладных расходов физического уровня. Чрезвычайно часто пропускная способность намного меньше половины теоретического максимума, хотя более поздние технологии (в частности, BTL) используют упреждающий анализ спектра, чтобы избежать этого, и поэтому имеют гораздо больший потенциал для достижения фактических скоростей передачи данных в гигабитах на практике, чем предыдущие модемы.

Другим фактором, снижающим пропускную способность, являются преднамеренные политические решения, принимаемые интернет-провайдерами, которые принимаются по контрактным соображениям, управлению рисками, насыщению агрегации или маркетинговым соображениям. Примерами являются ограничение скорости, регулирование пропускной способности и назначение IP-адресов группам. Эти методы, как правило, сводят к минимуму пропускную способность, доступную каждому пользователю, но максимизируют количество пользователей, которые могут поддерживаться на одной магистрали.

Кроме того, часто отсутствуют чипы для реализации самых быстрых скоростей. AMD, например, не поддерживает 32-разрядный интерфейс HyperTransport ни на одном процессоре, который она поставила на конец 2009 года. Кроме того, поставщики услуг WiMAX в США обычно поддерживают только до 4 Мбит / с по состоянию на конец 2009 года.

Выбор поставщиков услуг или интерфейсов на основе теоретических максимумов неразумно, особенно для коммерческих нужд. Хорошим примером являются крупные центры обработки данных, которые должны больше заботиться о цене за порт для поддержки интерфейса, мощности и тепловыделения, а также общей стоимости решения. Поскольку некоторые протоколы, такие как SCSI и Ethernet, теперь работают на много порядков быстрее, чем при первоначальном развертывании, масштабируемость интерфейса является одним из основных факторов, поскольку она предотвращает дорогостоящий переход на технологии, которые не совместимы с обратной связью. Это подчеркивает тот факт, что эти изменения часто происходят непроизвольно или неожиданно, особенно когда поставщик отказывается от поддержки проприетарной системы.

Условные обозначения

По соглашению, скорости передачи данных по шине и сети обозначаются либо в битах в секунду (бит / с), либо в байтах в секунду (бит / с). Как правило, параллельные интерфейсы указываются в бит/с, а последовательные - в бит/с. Наиболее часто используемый показан ниже жирным шрифтом.

На таких устройствах, как модемы, длина байтов может превышать 8 бит, поскольку они могут быть индивидуально дополнены дополнительными начальными и стоповыми битами; это будет отражено на рисунках ниже. Там, где каналы используют линейные коды (например, Ethernet, Serial ATA и PCI Express), указанные скорости относятся к декодированному сигналу.

Приведенные ниже цифры представляют собой скорости передачи данных в симплексном режиме, которые могут противоречить скоростям передачи данных в дуплексном режиме, которые производители иногда используют в рекламных материалах. Там, где перечислены два значения, первое значение - скорость передачи данных по потоку, а второе значение - скорость передачи данных по потоку.

Использование десятичных префиксов является стандартным при передаче данных.

Ширина полосы пропускания

Приведенные ниже цифры сгруппированы по типу сети или шины, затем отсортированы внутри каждой группы от самой низкой до самой высокой пропускной способности; затенение серым цветом указывает на отсутствие известных реализаций.

Как указано выше, все указанные значения пропускной способности указаны для каждого направления. Поэтому для дуплексных интерфейсов (способных к одновременной передаче в обе стороны), указанные значения являются симплексными (односторонними) скоростями, а не суммарными восходящими + нисходящими.

Станция временного сигнала

Радиочасы

Технология	Максимальная скорость	Год
IRIG и связанные	1 бит/с ~0,125 символов/с	?

Телетайп

устройство для глухих (TDD)

Технология	Максимальная скорость	Год	TTY (V.18)	45,4545 бит/с	6 символов/с[3]	1994
TTY (V.18)	50 бит/с	6,6 символов/с	1994
NTSC Строка 21 С закрытыми субтитрами	1 кбит/с ~100 символов/с	1976

Модемы

Узкополосный (POTS: канал 4 кГц)

Технология	Оценить	Скорость, например, накладные расходы	Год
Азбука Морзе (опытный оператор)	0.021 кбит/с	4 количество символов в секунду (~40 wpm)	1844
Нормальная человеческая речь	0.039 кбит/с		доисторический
Телетайп (50 бод)	0,05 кбит/с	404 операции в минуту	1940x
Модем 110 бод (Bell 101)	0,11 кбит/с	0,010 кБ/с (~10 cps)	1959
Модем 300 (300 бод; Bell 103 или V.21)	0,3 кбит/с	0,03 кБ/с (~30 cps)	1962
Модем 1200/75 (600 бод; V.23)	1.2/0.075 кбит/с	0,12/0,0075 кБ/с (~120 cps)	1964(?)
Модем 1200 (600 бод; Vadic VA3400, Bell 212A или V.22)	1,2 кбит/с	0,12 кБ/с (~120 cps)	1976
Модем 1200 (Bell 202C, 202D)	1,2 кбит/с	0,15 кБ/с (~ 150 cps)	?
Модем 2000 (Bell 201A)	2 кбит/с	0,25 кБ/с (~ 250 cps)	?
Модем 2400 (Bell 201B)	2,4 кбит/с	0,3 кБ/с (~300 cps)	?
Модем 2400 (600 бод; V.22bis)	2,4 кбит/с	0,3 кБ/с[9]	1984
Модем 4800/75 (1600 бод; V.27ter)	4,8/0,075 кбит/с 0,6/0,0075 кБ/с	1976
Модем 4800 (1600 бод, Bell 208A, 208B)	4,8 кбит/с	0,6 кБ/с
Модем 9600 (2400 бод; V.32)	9,6 кбит/с	1.2 кБ/с	1984
Модем 14.4 (2400 бод; V.32bis)	14,4 кбит/с	1,8 кБ/с	1991
Модем 28.8 (3200 бод; V.34-1994)	28,8 кбит/с	3,6 кБ/с	1994
Модем 33.6 (3429 бод; V.34-1996/98)	33,6 кбит/с	4.2 кБ/с	1996
Модем 56k (8000/3429 бод; V.90)	56,0/33,6 кбит/с	7/4,2 кБ/с	1998
Модем 56k (8000/8000 бод; V.92)	56,0/48,0 кбит/с	7/6 кБ/с	2001
Сжатие данных модема (переменное; V.92/V.44)	56,0–320,0 кбит/с	7-40 кБ/с	2000
Сжатие текста/изображения на стороне провайдера (переменное)	56,0–1 000,0 кбит/с	7-125 кБ/с	1998
Интерфейс ISDN с базовой скоростью (одноканальный/двухканальный)	64/128 кбит/с[13]	8/16 кБ/с	1986
IDSL (два канала передачи данных ISDN + 16 кбит/с)	144 кбит/с	18 Кб/с	2000

Широкополосный доступ (от сотен кГц до ГГц)

Технология !! Оценить !! Скорость, например, накладные расходы !! Год
ADSL (G.lite)	1536/512 кбит/с	192/64 кБ/с	1998
HDSL ITU G.991.1 он же DS1	1544 кбит/с	193 кБ/с	1998
MSDSL	2000 кбит/с	250 Кб/с	?
SDSL	2320 кбит/с	290 кБ/с	?
SHDSL ITU G.991.2	5690 кбит/с	711 кБ/с	2001
ADSL (G.dmt) ITU G.992.1	8192/1024 кбит/с	1024/128 кБ/с	1999
ADSL2 ITU G.992.3/4	12 288/1440 кбит/с	1536/180 кБ/с	2002
ADSL2+ ITU G.992.5	24 576/3584 кбит/с	3072/448 Кбит/с	2003
DOCSIS 1.0[17] (кабельный модем)	38/9 Мбит/с	4,75/1,125 МБ/с	1997
DOCSIS 2.0[18] (кабельный модем)	38/27 Мбит/с	4,75/3,375 МБ/с	2002
VDSL ITU G.993.1	52 Мбит/с	7 МБ/с	2001
VDSL2 ITU G.993.2	100 Мбит/с	12,5 МБ/с	2006
Uni-DSL	200 Мбит/с	25 МБ/с	2006
VDSL2 ITU G.993.2 Поправка 1 (11/15)	300 Мбит/с	37,5 МБ/с	2015
BPON (G.983) (оптоволоконная служба)	622/155 Мбит/с	77,7/19,3 МБ/с 2005
G.fast ITU G.9700	1000 Мбит/с	125 МБ/с	2014
EPON (802.3ah) (оптоволоконная служба)	1000/1000 Мбит/с	125/125 МБ/с	2008
DOCSIS 3.0[20] (кабельный модем)	1216/216 Мбит/с	152/27 МБ/с	2006
GPON (G.984) (оптоволоконная служба)	2488/1244 Мбит/с	311/155,5 МБ /с	2008
DOCSIS 3.1[22] (кабельный модем)	10/2 Гбит/с	1.25/0.25 ГБ/с	2013
10G-PON (G.987) (оптоволоконная служба)	10/2,5 Гбит/с	1,25/0,3125 ГБ/с	2012
DOCSIS 4.0 (кабельный модем) 10/6 Гбит/с	1,25/0,75 ГБ/с	2017
XGS-PON (G.9807.1) (оптоволоконная служба)	10/10 Гбит/с	1,25/1,25 ГБ/с	2016
NG-PON2 (G.989) (оптоволоконная служба)	40/10 Гбит/с	5/1,25 ГБ/с	2015

Интерфейсы мобильных телефонов

Сотка

Технология	Скорость	загрузки	Скорость	загрузки	Год
GSM CSD (2G)	14.4 кбит/с[25]	1,8 Кб/с	14,4 кбит/с	1,8 Кб/с
HSCSD	57,6 кбит/с	5,4 кБ/с	14,4 кбит/с	1,8 Кб/с
GPRS (2.5G)	57,6 кбит/с	7,2 кБ/с	28,8 кбит/с	3,6 кБ/с
Расширить	100 кбит/с	12,5 кБ/с	100 кбит/с	12,5 кБ/с
CDMA2000 1×RTT	153 кбит/с	18 Кб/с	153 кбит/с	18 Кб/с
EDGE (2,75G) (введите 1 МС)	236,8 кбит/с	29,6 кБ/с	236,8 кбит/с	29,6 кБ/с	2002
UMTS 3G	384 кбит/с	48 Кб/с	384 кбит/с	48 Кб/с
EDGE (тип 2 МС)	473,6 кбит/с	59,2 кБ/с	473,6 кбит/с	59,2 кБ/с
Эволюция границ (тип 1 МС)	1184 кбит/с	148 Кб/с	474 кбит/с	59 Кб/с
Эволюция границ (тип 2 МС)	1894 кбит/с	237 кБ/с	947 кбит/с	118 кБ/с
1×EV-DO rev. 0	2457 кбит/с	307,2 кБ/с	153 кбит/с	19 Кб/с
1×EV-DO rev. A	3,1 Мбит/с	397 кБ/с	1,8 Мбит/с	230 Кб/с
LTE Cat 1	10 Мбит/с	1250 кБ/с	5,2 Мбит/с	650 кБ/с
1 × EV-DO rev. B	14,7 Мбит / с	1837 кБ/с	5,4 Мбит/с	675 кБ/с
HSPA (3,5 г)	13,98 Мбит/с	1706 кБ/с	5.760 Мбит/с	720 кБ/с
4 × Улучшения EV-DO (2 × 2 MIMO)	34,4 Мбит/с	4,3 МБ/с	12,4 Мбит/с	1,55 МБ/с
HSPA+ (2×2 MIMO)	42 Мбит/с	5,25 МБ/с	11,5 Мбит/с	1.437 МБ/с
LTE Cat 2	50 Мбит/с	6,25 МБ/с	25 Мбит/с	3,375 МБ/с
15×EV-DO rev. B	73,5 Мбит/с	9,2 МБ/с	27 Мбит/с	3,375 МБ/с
LTE Cat 3	100 Мбит/с	12,5 МБ/с	50 Мбит/с	6,25 МБ/с
UMB (2×2 MIMO)	140 Мбит/с	17,5 МБ/с	34 Мбит/с	4,250 МБ/с
LTE Cat 4	150 Мбит/с	18,75 МБ/с	50 Мбит/с	6,25 МБ/с
LTE (2×2 MIMO)	173 Мбит/с	21,625 МБ/с	58 Мбит/с	7,25 МБ/с	2004
UMB (4×4 MIMO)	280 Мбит/с	35 МБ/с	68 Мбит/с	8,5 МБ/с
EV-DO rev. C	280 Мбит/с	35 МБ/с	75 Мбит/с	9 МБ/с
LTE Cat 5	300 Мбит/с	37,5 МБ/с	50 Мбит/с	6,25 МБ/с
LTE Cat 6	300 Мбит/с	37,5 МБ/с	75 Мбит/с	9.375 МБ/с
LTE Cat 7	300 Мбит/с	37,5 МБ/с	100 Мбит/с	12,5 МБ/с
LTE (4×4 MIMO)	326 Мбит/с	40,750 МБ/с	86 Мбит/с	10.750 МБ/с
LTE Cat 13	390 Мбит/с	48,75 МБ/с	150 Мбит/с	18,75 МБ/с
LTE Cat 9	450 Мбит/с	56,25 МБ/с	50 Мбит/с	6,25 МБ/с
LTE Cat 10	450 Мбит/с	56,25 МБ/с	100 Мбит/с	12,5 МБ/с
LTE Cat 11	600 Мбит/с	75 МБ/с	50 Мбит/с	6,25 МБ/с
LTE Cat 12	600 Мбит/с	75 МБ/с	100 Мбит/с	12,5 МБ/с
LTE Cat 16	1000 Мбит/с	125 МБ/с	50 Мбит/с	6,25 МБ/с
LTE Cat 18	1200 Мбит/с	150 МБ/с	150 Мбит/с	18,75 МБ/с
LTE Cat 21	1400 Мбит/с	175 МБ/с	300 Мбит/с	37,5 МБ/с
LTE Cat 20	2000 Мбит/с	250 МБ/с	300 Мбит/с	37,5 МБ/с
LTE Cat 8	3 Гбит/с	375 МБ/с	1,5 Гбит/с	187 МБ/с
LTE Cat 14	3,9 Гбит/с	487 МБ/с	1,5 Гбит/с	187 МБ/с
5G NR	?	?	?	?	?