日本武士什么时候没落:请问CPU的频率是什么意思？

CPU的实际工作频率是外频和倍频的乘积，外频好比马路的宽度，倍频好比在这条马路上单位时间允许通过的车辆数。目前主流CPU的外频通常为66、100或133，比如PentiumIII 667就是133外频乘以5倍频。一般来说，外频高的CPU性能要好一些，这就是为什么使用133外频的PIII667会与使用100外频的PIII700不相上下的原因。所以在选择CPU的时候除了要看总频率，还要注意频率的构成。
CPU的频率
凡是懂得点电脑的朋友，都应该对‘频率’两个字熟悉透了吧！作为机器的核心CPU的频率当然是非常重
要的，因为它能直接影响机器的性能。那么，您是否对CPU频率方面的问题了解得很透彻呢？请随我来，
让我给您详细说说吧！

所谓主频，也就是CPU正常工作时的时钟频率，从理论上讲CPU的主频越高，它的速度也就越快，因为频率
越高，单位时钟周期内完成的指令就越多，从而速度也就越快了。但是由于各种CPU内部结构的差异
（如缓存、指令集），并不是时钟频率相同速度就相同，比如PIII和赛扬，雷鸟和DURON，赛扬和DURON，
PIII与雷鸟，在相同主频下性能都不同程度的存在着差异。目前主流CPU的主频都在600MHz以上，而频率
最高（注意，并非最快）的P4已经达到1.7GHz，AMD的雷鸟也已经达到了1.3GHz，而且还会不断提升。

在486出现以后，由于CPU工作频率不断提高，而PC机的一些其他设备（如插卡、硬盘等）却受到工
艺的限制，不能承受更高的频率，因此限制了CPU频率的进一步提高。因此，出现了倍频技术，该技术能
够使CPU内部工作频率变为外部频率的倍数，从而通过提升倍频而达到提升主频的目的。因此在486以后
我们接触到两个新的概念--外频与倍频。它们与主频之间的关系是外频X倍频=主频。一颗CPU的外频与今
天我们常说的FSB（Front side bus，前端总线）频率是相同的（注意，是频率相同），目前市场上的
CPU的外频主要有66MHz（赛扬系列）、100MHz（部分PIII和部分雷鸟以及所有P4和DURON）、133MHz（部
分PIII和部分雷鸟）。值得一提的是，目前有些媒体宣传一些CPU的外频达到了200MHz（DURON）、
266MHz（雷鸟）甚至400MHz（P4），实际上是把外频与前端总线混为一谈了，其实它们的外频仍然是
100MHz和133MHz，但是由于采用了特殊的技术，使前端总线能够在一个时钟周期内完成2次甚至4次传输，
因此相当于将前端总线频率提升了好几倍。不过从外频与倍频的定义来看，它们的外频并未因此而发生改
变，希望大家注意这一点。今天外频并未比当初提升多少，但是倍频技术今天已经发展到一个很高的阶段
。以往的倍频都只能达到2-3倍，而现在的P4、雷鸟都已经达到了10倍以上，真不知道以后还会不会更高。
眼下的CPU倍频一般都已经在出厂前被锁定（除了部分工程样品），而外频则未上锁。部分CPU如AMD的
DURON和雷鸟能够通过特殊手段对其倍频进行解锁，而INTEL产CPU则不行。

由于外频不断提高，渐渐地提高到其他设备无法承受了，因此出现了分频技术（其实这是主板北桥芯
片的功能）。分频技术就是通过主板的北桥芯片将CPU外频降低，然后再提供给各插卡、硬盘等设备。早
期的66MHz外频时代是PCI设备2分频，AGP设备不分频；后来的100MHz外频时代则是PCI设备3分频，AGP设
备2/3分频（有些100MHz的北桥芯片也支持PCI设备4分频）；目前的北桥芯片一般都支持133MHz外频，即
PCI设备4分频、AGP设备2分频。总之，在标准外频（66MHz、100MHz、133MHz）下北桥芯片必须使PCI设备
工作在33MHz，AGP设备工作在66MHz，才能说该芯片能正式支持该种外频。

最后再来谈谈CPU的超频。CPU超频其实就是通过提高外频或者倍频的手段来提高CPU主频从而提升整
个系统的性能。超频的历史已经很久远（其实也就几年），但是真正为大家所喜爱则是从赛扬系列的出产
而开始的，其中赛扬300A超450、366超550直到今天还为人们所津津乐道。而它们就是通过将赛扬CPU的
66MHz外频提升到100MHz从而提升了CPU的主频。而早期的DURON超频则与赛扬不同，它是通过破解倍频锁
然后提升倍频的方式来提高频率。总的看来，超倍频比超外频更稳定，因为超倍频没有改变外频，也就
不会影响到其他设备的正常运作；但是如果超外频，就可能遇到非标准外频如75MHz、83MHz、112MHz等，
这些情况下由于分频技术的限制，致使其他设备都不能工作在正常的频率下，从而可能造成系统的不稳定
，甚至出现硬盘数据丢失、严重的可能损坏。因此，笔者在这里告诫大家：超频虽有好处，但是也十分危
险，所以请大家慎重超频！

频率是指1秒钟内发生的脉冲信号的周期数，频率为1kHz的时钟周期为1毫秒、1MHz的时钟周期为1微秒、1GHz的时钟周期为1纳秒。

一、时钟频率

谁在为电脑提供时钟频率呢？在主板上有一个长方形、用金属包裹的晶振元件（如图1），当主板上电后它就会发生电磁振荡，产生一系列高频率的电子脉冲波。但是这些脉冲还不够精确，与电脑需要的频率还不匹配，因此还需要将这些原始频率输入到晶振元件附近的时钟频率发生器芯片，对原始频率进行整形、分频，然后变为计算机需要时各种总线工作频率。总线就是电脑内部数据传输的通道，总线制作在主板上，它由密密麻麻的线路组成。电脑总线采用分层结构，运行频率逐级降低。第一级为CPU与北桥芯片的数据传输通道，即系统前端总线频率；第二级为内存与北桥芯片的数据传输通道，即内存总线频率；第三级是AGP显卡与北桥芯片的数据传输通道，即AGP总线频率；第四级是PCI、ISA设备与南桥芯片的数据传输通道，即PCI总线频率。

二、CPU主频率

CPU主频率也就是CPU的时钟频率，简单地说也就是CPU的工作频率。用公式表示就是：主频=外频×倍频。其中，外频就是总线时钟频率；而倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。
一般说来，一个时钟周期完成的指令数是固定的，所以主频越高，CPU的速度也就越快了。不过由于各种CPU的内部结构也不尽相同，所以并不能完全用主频来概括CPU的性能。但CPU主频的高低可以决定电脑的档次和价格水平。
以Pentium 4 2.0为例，它的工作主频为2.0GHz，这说明了什么呢？具体来说，2.0GHz意味着每秒钟它会产生20亿个时钟脉冲信号，每个时钟信号周期为0.5纳秒。而Pentium 4 CPU有4条流水线运算单元，如果负载均匀的话，CPU在1个时钟周期内可以进行4个二进制加法运算。这就意味着该Pentium 4 CPU每秒钟可以执行80亿条二进制加法运算。但如此惊人的运算速度不能完全为用户服务，电脑硬件和操作系统本身还要消耗CPU的资源。
但Athlon XP处理器采用了PR标称方式，AMD公开的266MHz前端总线频率的Athlon XP处理器标称频率和实际频率的转换计算公式如下：
标称频率=3×实际频率/2-500
实际频率=2×标称频率/3+333
例如，Athlon XP 2100+的实际频率为1733MHz=2×2100/3+333

这个2.8G是指主工作频率.