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(2)【cpu主频外频、总线频率、内存频率的关系】

 guli3057 2014-10-10

cpu主频外频、总线频率、内存频率的关系

首先,要说明INTEL和AMD在这方面有些许不同。

 

我们所说的外频指的是CPU与主板连接的速度,这个概念是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的,而前端总线的速度指的是数据传输的速度,由于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。

还有一个是带宽=频率x系数x位数/8 这条公式也是对的。
不过 里面所指的频率是CPU外频。
     Intel的系数是4。也就是说:前端总线=CPU外频X4。。前端总线是由CPU外频决定的。主板上的参数是最大值。目前PC机上的前端总线频率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz、1066MHz、1333MHz几种(I3/I5/I7的Intel Nehalem架构处理器已不再使用原来的FSB,取而代之的是全新设计的QPI/DMI总线) 前端总线频率越大,代表着CPU与内存之间的数据传输量越大,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。

          例如。Intel的E5200。外频是200MHz,倍频是12.5。主频是200*12.5=2.5GHz。那一块前端总线额定为1333的主板上这个E5200时,前端总线就是200*4而不是1333...而这个时候,CPU和前端总线交换数据的速度就是:
200*4*64/8=6400MHz=6.4GB/s...为什么位数为64?那是因为E5200为64位CPU..现在市面上的CPU大都是64位。
    再说内存,例如我一条DDR2 667的内存。其实内存的实际工作频率为333MHz...DDR的意思是Double data rate..
翻译成中文大概的意思是双倍数据速率。。也就是说1个周期内,内存可以同时进行读取和写入两项工作。(关于内存频率下章再说)

以前的SDRAM只能在一个周期内读取或者写入。。所以DDR2的内存频率是实际工作频率*2....
而内存的带宽公式也带宽=频率x系数x位数/8
667的内存带宽为:667*64/8=5336=5.336GB/s。。这时。内存明显成为了系统的瓶颈。。
而双通道模式下带宽加倍就是10.672GB/s。。所以打开双通道对电脑性能是有不少提高的。。。
这时CPU由于只有6.4GB/s的带宽,明显成为了系统的瓶颈。。所以就产生了超频这个东西。
AMD的CPU由于集成了内存控制器,所以打开双通道没多大意义。
还有AMD的外频与前端总线的倍数貌似是2。。。
我没玩过AMD的。。貌似不叫前端总线而是叫HT。。。反正原理也差不多。。

 

       CPU外频一般指也称系统总线(system bus)频率=主频/倍频;总线频率全称叫前端总线频率(front bus)是CPU与内存之间交换数据的频率,现阶段Intel采用Quad技术,所以前端总线频率=4倍外频;而内存频率分三种——核心频率,工作频率,等效频率,一般讲的DDR2 800/667/533之类均指等效频率,其核心频率分别是200/166/133.

—————————如果是E7200,用单条内存那么1066的才能发挥带宽优势,组双通道的话只要533就可以了;超频到400外频,那么相应FSB就是1600,就要双通道DDR2 800了,DDR2 1600这个规格是没有的,正是CPU参数的不断提高,对内存提出了更高的要求,所以才会有DDR3内存的出现,

以Intel 酷睿2双核 E7300 为例,主频为2660MHz,倍频为10。那外频就应该是 2660/10=266Mhz 。

 Intel Cpu的系数是4,前端总线频率就应该是:266*4=1064MHz。

 事实上,酷睿2双核 E7300 标明的 前端总线频率是:1066MHz。与计算的总线频率数据基本是一致的。

E7300的带宽(CPU和前端总线交换数据的速度)是:266*4*64/8=8512MHz.

如果主板上配置了(支持双通道模式) DDR2 800的内存,那么,内存的带宽(内存和前端总线交换数据的速度)就是:2*800*64/8=12800MHz。

可见,此时内存的速度要高于E7300的速度了。为了解决这个瓶颈,可以考虑对CPU超频。这个时候,主板的总线频率就不应低于1066MHz。

那么CPU究竟超到多少,才能达到与内存频率的最合理的匹配呢?还是回到带宽上。设总线频率为X,则总线带宽与内存带宽的关系是:

X*64/8=2*800*64/8,可见,前端总线频率要达到1600MHz之上时,才能达到与内存频率的合理匹配。

设CPU主频为Y,则Y/10*4*64/8=2*800*64/8,

得出,Y=4000MHz 。即理论上,CPU的主频要超到4000MHz,才可以与主板,内存达到频率上的合理匹配。

 

在选购电脑时,不要只看CPU的主频是多少、内存的大小是多少。

CPU: CPU的二级缓存和FSB决定了CPU的价格;

内存:内存的频率的大小是决定其价格重要的因素,而不是内存容量的大小;

主板:主板的总线频率是决定其价格的重要因素之一。

当然也要选择一款好的电源,因为现在电脑配制越来越高,功率也相应大了许多,电源功率不够也是电脑工作不稳定的因素。

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