CPU与内存

   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（就算现在内存达到400、533，但跟CPU的几个G的速度相比，根本就不是一个级别的），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，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。举个例子，你从电脑垃圾堆里拣到一个被抛弃的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。刚才这个垃圾堆里的486 CPU，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，例如一颗奔3 933MHZ的CPU，外频133，也就是说它的前端总线是133MHZ，内存工作频率也是133。

    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。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。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800MHZ，所以你会看到533前端总线的P4和800前端总线的P4，就是这样来的。他们的实际外频只有133和200，但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外频的P4和800外频的P4。其实还是叫533前端总线或533 FSB的P4比较合适。

    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。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的前端总线的的关系。在以前P3的时候，133的外频，内存的频率就是133，CPU的前端总线也是133，三者是一回事。现在P4的CPU，在133的外频下，前端总线达到了533MHZ，内存频率是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(当然，这是在DDRII出现之前的情况)，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。

    刚才说的是INTEL P4的FSB概念，它的对手AMD的CPU有所不同。

    旧的462针脚的AMD CPU，采用ev6前端总线，相当于外频的两倍，也就是133外频时，AMD 462脚的CPU的FSB是266，使用DDR266内存和他搭配就刚刚好，如果用两条DDR266做成双通道，虽然内存有533的传输速度，但对于266的FSB，作用不大，所以双通道内存对CPU的帮助不明显。

    新的AMD 754/939 64位CPU，内部就集成了内存管理器（以前内存管理器在主板心片里），所以AMD 64位CPU的前端总线FSB频率与CPU实际频率一致。

    就是前端总线的意思，800的U用在533的板上这个U就降到533的状态下使用，DDR400也是只有DDR266的速度 

    
前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度 
CPU主频=总线频率*倍频  

    外频与前端总线(FSB)频率的区别：前端总线的速度指的是数据传输的速度，外频是CPU与主板之间同步运行的速度。 

    fsb是速度。能不能上要看总线频率 
     FSB（前端总线）front side bus 
    在PC 内部，一个设备与另一个设备通过系统总线（Bus）传递数字信号。CPU可以通过前端总线（FSB）与内存、显卡及其他设备通信。FSB频率越快，处理器在单位时间里得到更多的数据，处理器利用率越高。 
前端总线频率直接影响CPU与内存直接数据交换的总线速度。由于采用了特殊的技术，使存在于CPU与内存(CPU通过北桥的内存管理器与内存交换数据）的总线能够在一个时钟周期内完成2次甚至4次传输，因此相当于频率提升了好几倍。（即是CPU外频数倍。） 
   Intel和AMD在FSB上采用的技术不同。 
Intel FSB频率=CPU 外频*4 
例如： 外频200MHz， FSB频率800MHz 
AMD FSB频率=CPU外频*2 
例如：Athlon XP 2500+ （Barton）外频 166MHz，FSB频率333MHz 。 

FSB带宽表示FSB的数据传输速度，单位MB/s或GB/s 。 
FSB带宽=FSB频率*FSB位宽/8，现在FSB位宽都是64位。 
例如：P4 2.0A：FSB带宽=400MHz*64bit/8=3.2GB/s 。

    通过以上一大串文字描述，相信你应该把这些概念搞清楚了吧 ^_^  下面再以笔记本为例给大家做一个更鲜活明了的解释。本本是HP V3172TU，CPU是酷睿T2050（前端总线533），内存是HY DDRII667，假设内存是DDRII533，便正好与CPU前端总线同步，那么，内存的传输速度就恰好发挥到了极致。而内存虽然是DDRII667，但是由于T2050的CPU前端总线为533，所以实际上内存只能以266MHZ的频率进行工作，达不到333MHZ的频率，因此，内存的性能并没有完全发挥出来。假如这时更换了T2500的CPU，前端总线达到了667MHZ，那么这条DDRII667的内存便能以333MHZ的频率全速运行，发挥出它的最大性能。

   前端总线的英文名字是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。

   

    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。

   

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外频

外频是由主板为CPU提供的基准时钟频率，一般常见的有100、133、166、200。我们说的FSB（Front System Bus）指的是系统前端总线，它是处理器与主板北桥芯片或内存控制集线器之间的数据通道，常见频率有400、333、533、800。

作为新手不必掌握那么多概念性的东西，只要记住以下几个公式：
主频=外频*倍频（MHz）
IntelCPU前端总线=外频*4（MHz）
AMDCPU前端总线=外频*2（MHz）
CPU数据带宽=前端总线*8（MB/s）
内存带宽=内存等效工作频率*8（MB/s）

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。总线的种类很多，前端总线的英文名字是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，最高到1066MHz。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PCI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，目前的主流产品均采用这些技术。

DDR和DDR2内存说明

DDR传输标准   

      严格的说DDR应该叫DDR SDRAM，人们习惯称为DDR，部分初学者也常看到DDR SDRAM，就认为是SDRAM。DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的缩写，是双倍速率同步动态随机存储器的意思。DDR内存是在SDRAM内存基础上发展而来的，仍然沿用SDRAM生产体系，因此对于内存厂商而言，只需对制造普通SDRAM的设备稍加改进，即可实现DDR内存的生产，可有效的降低成本。

      SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据，它是在时钟的上升期进行数据传输；而DDR内存则是一个时钟周期内传输两次次数据，它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据，因此称为双倍速率同步动态随机存储器。DDR内存可以在与SDRAM相同的总线频率下达到更高的数据传输率。 与SDRAM相比：DDR运用了更先进的同步电路，使指定地址、数据的输送和输出主要步骤既独立执行，又保持与CPU完全同步；DDR使用了DLL(Delay Locked Loop，延时锁定回路提供一个数据滤波信号)技术，当数据有效时，存储控制器可使用这个数据滤波信号来精确定位数据，每16次输出一次，并重新同步来自不同存储器模块的数据。DDR本质上不需要提高时钟频率就能加倍提高SDRAM的速度，它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿读出数据，因而其速度是标准SDRA的两倍。 

       从外形体积上DDR与SDRAM相比差别并不大，他们具有同样的尺寸和同样的针脚距离。但DDR为184针脚，比SDRAM多出了16个针脚，主要包含了新的控制、时钟、电源和接地等信号。DDR内存采用的是支持2.5V电压的SSTL2标准，而不是SDRAM使用的3.3V电压的LVTTL标准。 

     DDR内存的频率可以用工作频率和等效频率两种方式表示，工作频率是内存颗粒实际的工作频率，但是由于DDR内存可以在脉冲的上升和下降沿都传输数据，因此传输数据的等效频率是工作频率的两倍。 

     PC1600如果按照传统习惯传输标准的命名，PC1600（DDR200）应该是PC200。在当时DDR内存正在与RDRAM内存进行下一代内存标准之争，此时的RDRAM按照频率命名应该叫PC600和PC800。这样对于不是很了解的人来说，自然会认为PC200远远落后于PC600，而JEDEC基于市场竞争的考虑，将DDR内存的命名规范进行了调整。传统习惯是按照内存工作频率来命名，而DDR内存则以内存传输速率命名。因此才有了今天的PC1600、PC2100、PC2700、PC3200、PC3500等（在用CPU-Z工具查看机器时，在SPD中显示的最大带宽）。 

    PC1600的实际工作频率是100 MHz，而等效工作频率是200 MHz，那么它的数据传输率就为“数据传输率＝频率*每次传输的数据位数”，就是200MHz*64bit=12800Mb/s，再除以8就换算为MB为单位，就是1600MB/s，从而命名为PC1600。 

DDR2传输标准  

       DDR2可以看作是DDR技术标准的一种升级和扩展：DDR的核心频率与时钟频率相等，但数据频率为时钟频率的两倍，也就是说在一个时钟周期内必须传输两次数据。而DDR2采用“4 bit Prefetch(4位预取)”机制，核心频率仅为时钟频率的一半、时钟频率再为数据频率的一半，这样即使核心频率还在200MHz，DDR2内存的数据频率也能达到800MHz—也就是所谓的DDR2 800。 

目前，已有的标准DDR2内存分为DDR2 400和DDR2 533，DDR2 667和DDR2 800，其核心频率分别为100MHz、133MHz、166MHz和200MHz，其总线频率(时钟频率)分别为200MHz、266MHz、333MHz和400MHz，等效的数据传输频率分别为400MHz、533MHz、667MHz和800MHz，其对应的内存传输带宽分别为3.2GB/sec、4.3GB/sec、5.3GB/sec和6.4GB/sec，按照其内存传输带宽分别标注为PC2 3200、PC2 4300、PC2 5300和PC2 6400。

 

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• 2008-12-16 21:40
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