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這一期，我們聊一聊網速、寬帶、帶寬都是什么。

▲點擊觀看視頻：網速、寬帶、帶寬三者之間的關系是什么？

“歪~ 師傅，我要安個網。”

──“網”指需要裝寬帶。

“好，你要多少兆的？”

──“兆”是問帶寬多大。

“百兆帶寬就行。”

“好的，10M/s的下載速度夠用了。”

──“速度”指實際網速。

這樣的對話大家都經歷過，而這短短的四句也已經覆蓋完了大家對寬帶、帶寬和網速的認知。這三個詞大家都不陌生，但如果要進一步解釋分別是什么，估計會因一知半解而答不上來。

我們可以這樣理解，以現實中的交通場景作比喻的話，道路上往返車輛川流不息，網絡中的數據信息同樣進行著雙向傳輸（上行與下行）。帶寬好比車道的寬度，網速則對應車流的速度。通常而言，車道越寬（帶寬越大），通過的車流速度（網速）就越快，但也受到紅綠燈（延遲）、進出口數（服務器負載能力）等的影響。

關于網速：

路上車輛行駛的速度稱為車速，網速自然也一樣，是衡量電腦或手機上網時，數據量傳輸速度的單位。車速一般用km/h表示，代表一輛車每小時行駛多少公里，而網速則代表每秒傳輸多少量的數據。

由于數據存儲通常以"字節" (Byte，B) 為基本單位，因此網速一般用B/s來表示，采用1024進制，常用單位有KB（千字節）、MB（兆字節）、GB（吉字節）、TB（太字節），和你熟悉的那些“幾個T”的硬盤容量單位是一致的。（1TB=1024GB，1GB=1024MB，1MB=1024KB，1KB=1024B）

關于帶寬：

對網速有了初步認知后，帶寬比較常見的含義就自然能理解了，即單位時間內，某個網絡可以承載傳輸的最大數據。再形象一點就是路有多寬──把網絡看作城市道路，可能有雙車道小路，也有四車道主線，甚至八車道大道，不同路線的車道數就被稱為帶寬。

因此，帶寬限定了單位時間內可以傳輸的最大數據量，而網速只是對數據傳輸快慢狀態的描述。帶寬越大能支持越快的網速，而網速本身還受很多其他因素的影響，就像我們在家玩網游時，即便你家的Wi-Fi帶寬很大，但如果晚上高峰期同一棟樓用網人數過多或網絡延遲過高，網速也不會很快，游戲依然會遇到畫面卡幀等。

值得注意的是，通信行業數據存儲多以“字節”（byte）為單位，而數據傳輸則大多以“位”（bit，又名“比特”）為單位計量，帶寬便通常用bps（bit per second的縮寫，位/秒）表述。bit也是儲存信息的最小單位，只能儲存0或者1，以二進制計算，與字節的換算率為1B（byte，字節）= 8 bit。

這下你知道運營商約定俗成說的安裝百兆（100Mbps）寬帶，實際上下載東西的網速需要進行bit與Byte的換算，即理論上能夠達到的最高網速只有100/8=12.5MB/s是為啥了吧？

清楚網絡帶寬的含義之后，不妨來更全面認識下“帶寬”。事實上，作為通信學概念，帶寬（bandwidth）其本意是指傳輸信號時所占有的頻譜寬度。由傳輸信號的最高頻率和最低頻率決定，兩者之差就是帶寬值，因此又被稱為信號帶寬或載頻帶寬，單位計量與頻率的單位一致，為赫茲（Hz）。

是否想具體理解下這個概念？

A. 不想。【請直接跳轉至“寬帶”部分】

B. 想。【那可太好了！特別準備了下面這部分內容】

首先與有線通信不同（家里的光纖入戶、撥號上網就是典型的有線通信），無線或移動通信是通過無線電波進行信息的傳輸。手機的使用、Wi-Fi的連接，看不見摸不著的無線電為人們帶來諸多便利。其原理就像你朝平靜的湖面扔一塊石頭，水波會傳到很遠的地方，如果這些水波可以記錄信息的話，那么隨著波紋的散去，信息也可以隨之傳播去遠方。無線電波可以在自由空間（例如空氣和真空）中傳播，只要我們通過在特定頻率的無線電波上加載信息，那么就可以達到傳遞信息的目的。

而無線電波具有不同的頻率，每一塊頻率范圍可劃分成一個頻段，稱為一個頻譜。頻譜扮演著非常關鍵的角色，但如果不加任何限制的話，誰都可以在上面加載信息進行傳輸。你是不是想問，那大家隨意傳輸、互相干擾又怎么辦呢？

沒錯，正因為頻譜也是國家重要的戰略性資源。2007年我國頒布的《中華人民共和國物權法》第五章第五十條就規定了“無線電頻譜資源屬于國家所有”。

如果我們也將無線通信的信息傳輸比作在四車道的高速公路上行駛，不同領域應用的無線電通信由政府分配的傳輸頻段不同，例如調頻廣播的87～108MHz與三大運營商位于1800MHz~2700MHz之間的4G通信主力頻段，就好比二者在不同的車道上行駛，各自的車道寬度便相當于信號帶寬。

關于寬帶：

顧名思義，寬帶與窄帶相對。既是對帶寬大小的形容，同時也是滿足一定帶寬數值，接入到廣域網的傳輸標準技術，即各大通信運營商提供的家用上網業務服務。

事實上，在形容帶寬什么屬于寬帶、什么屬于窄帶時，并無嚴格意義上的統一劃定標準，尤其是隨著技術進步與數據大爆炸時代的來臨。就像二十年前兩車道就算寬闊大路了，而如今四車道、八車道也可能堵得水泄不通。因此，運營商們的寬帶標準也是一再提速，目前主流的寬帶業務通常都是10~20Mbps起。

通信技術也在一路“狂飆”

從1G到5G，從64kbps到千兆寬帶，盡興痛快的組團開黑、只爭一秒的直播搶貨、酣暢淋漓的摸魚追劇、便利高效的居家辦公……無論是有線通信還是無線通信，現代生活都越來越依賴網絡。四十年來的通信技術發展也可以說是非常任性了，推動著網絡帶寬的不斷增加，持續刷新網速的上限，芯片也在其中發揮了巨大的作用。

例如在光纖通信中，光電芯片負責實現電信號和光信號之間的相互轉換，是光通信技術產品的核心。據最新報道，利用光電芯片與激光器等構成的系統組件，科學家們已經在約8公里長的光纖上成功實現了1.84Pbit/s的傳輸速率，這相當于每秒可以傳輸約236個1TB硬盤的數據，Phys.org指出這相當于目前全球互聯網每秒總流量的2倍！

光是針對光電芯片，芯片自動化設計工具EDA對于半導體材料電特性分析和光電轉換數據處理這兩部分，就起到了輔助設計和模擬分析的作用。新思科技作為全球排名第一的EDA和領先的IP提供商，持續用科技創新來通過先進的芯片設計工具持續賦能數字科技方方面面的突破和迭代。

想象一下十年前，幾KB/s的手機圖片加載要轉圈很久；而如今，緩存一部1G高清電影僅需一兩分鐘。未來網速還將進一步提升，真正實現與城市里的各種服務實現無縫連接，與自動駕駛汽車、VR/ AR技術自然接軌等等。是不是很讓人拭目以待呢？！