主频、外频、倍频、前端总线频率、内存频率的概念及它们之间的关系

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主频、外频、倍频、前端总线频率、内存频率的概念及它们之间的关系2010-01-27 09:51:34| 分类:电

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主频、外频、倍频、前端总线频率、内存频率的概念

及它们之间的关系

天蚕收集整理2010-01-27

现在网上对主频、外频、倍频、前端总线频率、内存频率的叫法千奇百怪,对同一种事物的叫法都没有统一,给人感觉好像有很多种类似的,所以很有必要先理清头绪,搞清楚多种不同叫法之间的等价关

系:

1.主频=CPU频率=CPU内部的频率

2.外频=CPU外频=CPU外部的频率

3.倍频=CPU倍频

4.前端总线频率=FSB频率

5.内存频率=DRAM频率

一、参数名称的历史沿革、发展及它们之间的关系概述

我们知道,电脑有许多配件,配件不同,速度也就不同。在286、386和早期的486电脑里,CPU 的速度不是太高,和内存保持一样的速度。后来随着CPU速度的飞速提升,内存由于电气结构关系,无法象CPU那样提升很高的速度,于是造成了内存和CPU之间出现了速度差异,这时就提出一个CPU的主频、倍频和外频的概念。外


频顾名思义就是CPU外部的频率,早期也就是内存的频率,CPU以这个频率来与内存联系。CPU的主频就是CPU内部的实际运算速度,主频肯定是比外频高的,高一定的倍数,这个数就是倍频。例如:一个老的INTEL 486 CPU,上面印着486 DX/2 66。这个486的CPU的主频是66MHZ,DX/2代表是2倍频的,于是算出CPU的外频是33MZ,也就是内存的工作频率,这同时也是前端总线(英文Front Side Bus)FSB的频率。因为CPU是通过前端总线来与内存发生联系的,所以内存的工作频率(或者说外频也行)就是前端总线的频率,即前端总线的频率就是33MZ。这样的前端总线结构一直延续到486之后的奔腾(俗话说的586)、奔腾2、奔腾3。

到了奔腾4年代,内存和CPU的工作模式发生了改变,前端总线的概念也变得有些复杂了。奔腾4 CPU采用了Quad Pumped(4倍并发)技术,该技术可以使系统总线在一个时钟周期内传送4次数据,也就是传输效率是原来的4倍,相当于用了4条原来的前端总线来和内存发生联系,即前端总线FSB有效频率=外频X4。在外频仍然是133MHZ的时候,前端总线的速度增加4倍变成了133X4=533MHZ,当外频升到200MHZ,前端总线变成200X4=800MHZ,所以你会看到533 MHZ前端总线的P4和800 MHZ 前端总线的P4,就是这样来的。但他们的实际外频只有133 MHZ和200 MHZ,不过,由于人们保留了以前老的概念——前端总线就是外频,所以习惯了这样的叫法:533 MHZ外频的P4和800 MHZ外频的P4。其实应该叫533 MHZ前端总线P4或533 MHZ FSB的P4才准确。到现在,外频与前端前线的概念则出现了明显的区别:即外频是CPU与主板之间同步运行的速度,是指数字脉冲信号在每秒钟震荡的次数;而前端总线的速度指的是数据传输的速度,即每秒钟CPU可接受的数据传输量。两者的区别就在于,前者是震荡频率的概念,而后者则是传输量的概念。也就是说,100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡1

千万次;而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是

100MHz×64bit=6400Mbit/s=800MByte/s(1Byte=8bit)。

那内存的情况怎么样呢?外频不完全等于前端总线了,那外频还等于内存的频率吗?内存发展到了DDR,跟原来相比,一个时钟周期内可以传送比原来多一倍的数


据,DDR就是DOUBLE DATA RATE的缩写,意思就是双倍的数据传输速率,也就是说,内存的有效频率=内存原实际频率×2。在133MHZ的外频下,DDR的传输速度是266,外频提高到200MHZ的时候,DDR的传输速度是400,DDR266的内存

和DDR400的内存就是这个意思。

再看一下现在外频、内存频率、CPU的前端总线频率的关系。在以前P3的时候,133的外频,内存的频率就是133,CPU的前端总线频率也是133,三者是一回事。现在P4的CPU,在133的外频下,前端总线有效频率达到了133×4=533MHZ,内存频率是133×2=266(DDR266)。问题出现了,前端总线是CPU与内存发生联系的桥梁,P4这时候的前端总线达到533之高,而内存只有266的速度,内存比CPU的前端总线慢了一半,理论上CPU有一半时间要等内存传数据过来才能处理数据,等于内存拖了CPU 的后腿。这样的情况的确存在的,845和848的主板就是这样。于是提出一个双通道内存的概念,两条内存使用两条通道一起工作,一起提供数据,等于速度又增加一倍,两条DDR266就有266X2=533的速度,刚好是P4 CPU的前端总线速度,没有拖后腿的问题。外频提升到200的时候,CPU前端总线变为800,两条DDR400内存组成双通道,内存传输速度也是800了。所以要P4发挥好,一定要用双通道内存,865以上的主板都提供这个功能。但845和848主板就没有内存双通道功能了。

当然,现在的主板都支持内存异步技术,就是内存的频率高于或低于外频都可以。内存异步技术则是让内存频率与CPU外频不同,比如200MHz外频的P4 520在内存异步时,内存可以运行在166MHz,也可以运行在266MHz。现今的内存异步技术,可以通过在BIOS中设置内存分频系数,使内存与CPU外频的异步运行甚至可以设定在4:3或2:1等的比例状态下,可以更为灵活的搭配内存,帮助升级用户节省下更换内存的资金。从理论上讲,内存频率低于外频,即使是双通道,也会成为系统瓶径。所以,在异

步情况下,内存频率最好比外频高一些。

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