上海政鸿官司:CPU中的前端总线与主频~~是什么样的参数~

来源:百度文库 编辑:高校问答 时间:2024/04/20 16:25:15
这些参数都表示着什么样的性能指标和作用?

一,关于CPU的频率
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P4和赛扬,雷鸟和DURON等,在相同主频下性能都不同程度的存在着差异。目前主流CPU的主频都很高了,而且还在不断提升。
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以后有了两个新的概念--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,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。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。CPU倍频一般都已经在出厂前被锁定,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。
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。

二,前端总线频率
总线是将信息以一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线。通俗的说,就是多个部件间的公共连线,用于在各个部件之间传输信息。人们常常以MHz表示的速度来描述总线频率。前端总线的英文是Front Side Bus,通常用FSB表示,是将CPU连接到北桥芯片的总线。计算机的前端总线频率是由CPU和北桥芯片共同决定的。
北桥芯片负责联系内存、显卡等数据吞吐量最大的部件,并和南桥芯片连接。CPU就是通过前端总线(FSB)连接到北桥芯片,进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据。前端总线是CPU和外界交换数据的最主要通道,因此前端总线的数据传输能力对计算机整体性能作用很大,如果没足够快的前端总线,再强的CPU也不能明显提高计算机整体速度。数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率,即数据带宽=(总线频率×数据位宽)÷8。目前PC机上所能达到的前端总线频率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz几种,前端总线频率越大,代表着CPU与北桥芯片之间的数据传输能力越大,更能充分发挥出CPU的功能。现在的CPU技术发展很快,运算速度提高很快,而足够大的前端总线可以保障有足够的数据供给给CPU,较低的前端总线将无法供给足够的数据给CPU,这样就限制了CPU性能得发挥,成为系统瓶颈。
外频与前端总线频率的区别:前端总线的速度指的是CPU和北桥芯片间总线的速度,更实质性的表示了CPU和外界数据传输的速度。而外频的概念是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的,也就是说,100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一万万次,它更多的影响了PIC及其他总线的频率。之所以前端总线与外频这两个概念容易混淆,主要的原因是在以前的很长一段时间里(主要是在Pentium 4出现之前和刚出现Pentium 4时),前端总线频率与外频是相同的,因此往往直接称前端总线为外频,最终造成这样的误会。随着计算机技术的发展,人们发现前端总线频率需要高于外频,因此采用了QDR(Quad Date Rate)技术,或者其他类似的技术实现这个目的。这些技术的原理类似于AGP的2X或者4X,它们使得前端总线的频率成为外频的2倍、4倍甚至更高,从此之后前端总线和外频的区别才开始被人们重视起来。

内存是工作在333还是在266频率下,除了它自身是属于333还是在266外,还和CPU的FSB以及主板支持的最高频率有关。