外頻、系統匯流排頻率、主頻、倍頻、記憶體頻率、前端匯流排FSB 【精】

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1.主頻：主頻也叫時鐘頻率，單位是MHz，用來表示CPU的運算速度。主頻由外頻和倍頻決定，其計算公式為 主頻＝外頻*倍頻。外頻就是系統匯流排的工作頻率；而倍頻則是指CPU外頻與主頻相差的倍數。如Intel Pentium4 3.06GHz處理器的外頻為133，倍頻23，則主頻＝133*23＝3.06Ghz
2.外頻：外頻是CPU的基準頻率，單位也是MHz。外頻是CPU與主板之間同步啟動並執行速度，而且目前的絕大部分電腦系統中，外頻也是記憶體與主板之間的同步啟動並執行速度，在這種方式下，可以理解為CPU的外頻直接與記憶體相連通，實現兩者間的同步運行狀態。 3.前端匯流排：前端匯流排頻率直接影響CPU與記憶體直接資料的交換速度。由於資料轉送最大頻寬取決於所有同時傳輸的資料的寬度和傳輸頻率，即資料轉送量＝（匯流排頻率*資料頻寬）/8。外頻與前端匯流排頻率的區別：前端匯流排的速度指的是資料轉送的速度，外頻是CPU與主板之間同步啟動並執行速度。比如說，100MHz外頻特指數字脈衝訊號在每秒鐘震蕩一千萬次：而100MHz前端匯流排指的是每秒鐘CPU可接受的資料轉送量是100MHz*64bit/（8Byte/bit）＝800MB/s。
4.倍頻係數：倍頻係數是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關係。在相同的外頻下，倍頻越高CPU的頻率也越高。但實際上，在相同外頻的前提下，倍頻高的CPU本身意義並不大。這是因為CPU與系統之間資料轉送速度是有限的，一味追求高倍頻而得到高主頻的CPU就會出現明顯的“瓶頸”效應——CPU從系統得到資料的極限速度不能滿足CPU運算的速度。 5.記憶體匯流排速度：CPU處理的資料來自儲存空間，而主儲存空間就是記憶體。一般放在外存（磁碟或者各種儲存介質）上面的資料都要通過記憶體，再進入CPU進行處理。所以CPU與記憶體之間的通道的記憶體匯流排速度對整個系統效能就顯得很重要。由於記憶體和CPU之間的運行速度或多或少會有差異，因此便出現了二級緩衝，來協調兩者之間的差異，而記憶體匯流排速度就是指CPU與二級快取和記憶體之間的通訊速度。
6.擴充匯流排速度：擴充匯流排指的是安裝在電腦系統上的局部匯流排如VESA或PCI匯流排，我們開啟電腦的時候會看見一些插槽般的東西，這些就是擴充槽，而擴充匯流排就是CPU聯絡這些外部裝置的橋樑。

北橋的匯流排稱為系統匯流排，南橋匯流排是輸入輸出I/O匯流排，北橋所支援的頻率稱為前端匯流排速度（FSB），可高達333/400/533/800/1066/1333/1600MHz，（也是外頻的倍數），每次傳送的位元則是匯流排寬度。所謂的匯流排頻寬（或頻寬）則是“FSB*匯流排寬度”，即每秒鐘可以傳送的最大資料量。目前常見的匯流排寬度有32/64
位(bits)。

而 2.1.1 中的表徵圖，在該架構中前端匯流排最高速度可達1600MHz。 我們看到記憶體與北橋的頻寬為12.8GBytes/s，亦即是
1600MHz*64bits = 1600MHz*8Bytes = 12800MByes/s = 12.8GBytes/s
與匯流排寬度相似的，CPU 每次能夠處理的資料量稱為字組大小(word size)， 字組大小依據CPU 的設計而有32 位與64 位元。我
們現在所稱的電腦是32 或64 位元主要是依據這個 CPU 解析的字組大小而來的！早期的32 位CPU 中，因為CPU 每次能夠解析
的資料量有限， 因此由主儲存空間傳來的資料量就有所限制了。這也導致32 位的CPU 最多隻能支援最大到4GBytes 的記憶體。
Tips:
字組大小與匯流排寬度是可以不同的！舉例來說，在Pentium Pro 時代，該CPU 是32 位的處理器， 但當時的晶片集可以設計出64 位元的
匯流排寬度。在這樣的架構下我們通常還是以CPU 的字組大小來稱呼該架構。 個人電腦的64 位元CPU 是到2003 年由AMD Athlon64 後
才出現的。

CPU的外頻，通常為系統匯流排的工作頻率（系統時鐘頻率），CPU與周邊裝置傳輸資料的頻率，具體是指CPU到主板晶片集之間的匯流排速度。外頻是CPU與主板之間同步啟動並執行速度，而且目前的絕大部分電腦系統中外頻，也是記憶體與主板之間的同步啟動並執行速度，在這種方式下，可以理解為CPU的外頻直接與記憶體相連通，實現兩者間的同步運行狀態。

外頻是CPU乃至整個電腦系統的基準頻率，單位是MHz（兆赫茲）。在早期的電腦中，記憶體與主板之間的同步啟動並執行速度等於外頻，在這種方式下，可以理解為CPU外頻直接與記憶體相連通，實現兩者間的同步運行狀態。對於目前的電腦系統來說，兩者完全可以不相同，但是外頻的意義仍然存在，電腦系統中大多數的頻率都是在外頻的基礎上，乘以一定的倍數來實現，這個倍數可以是大於1的，也可以是小於1的。
說到處理器外頻，就要提到與之密切相關的兩個概念：倍頻與主頻，其關係式：主頻＝外頻×倍頻。

主頻就是CPU的時鐘頻率，是CPU內部的實際運算速度，表示在CPU內數字脈衝訊號震蕩的速度，由於主頻並不直接代表運算速度，所以在一定情況下，很可能會出現主頻較高的CPU實際運算能力並不高的現象。

 在486之前，CPU的主頻還處於一個較低的階段，CPU的主頻一般都等於外頻。而在486出現以後，由於CPU工作頻率不斷提高，而PC機的一些其他裝置（如插卡、硬碟等）卻受到工藝的限制，不能承受更高的頻率，因此限制了CPU頻率的進一步提高。因此出現了倍頻技術，該技術能夠使CPU內部工作頻率變為外部頻率的倍數，從而通過提升倍頻而達到提升主頻的目的。倍頻技術就是使外部裝置可以工作在一個較低外頻上，而CPU主頻是外頻的倍數。

前端匯流排——Front Side Bus（FSB），前端匯流排是處理器與主板北橋晶片或記憶體控制集線器之間的資料通道，其頻率高低直接影響CPU訪問記憶體的速度；BIOS可看作是一個記憶電腦相關設定的軟體，可以通過它調整相關設定。BIOS儲存於板卡上一塊晶片中，這塊晶片的名字叫COMS
RAM。

選購主板和CPU時，要注意兩者搭配問題，一般來說，前端匯流排是由CPU決定的，如果主板不支援CPU所需要的前端匯流排，系統就無法工作。也就是說，需要主板和CPU都支援某個前端匯流排，系統才能工作，只不過一個CPU預設的前端匯流排是唯一的，因此看一個系統的前端匯流排主要看CPU就可以。主板支援的前端匯流排是由晶片集決定的，一般都帶有足夠的向下相容性。如865PE主板支援800MHz前端匯流排，那安裝的CPU的前端匯流排可以是800MHz，也可以是533MHz，但這樣就無法發揮出主板的全部功效。

北橋晶片負責聯絡記憶體、顯卡等資料輸送量最大的組件，並和南橋晶片串連。CPU就是通過前端匯流排（FSB）串連到北橋晶片，進而通過北橋晶片和記憶體、顯卡交換資料。前端匯流排是CPU和外界交換資料的最主要通道，因此前端匯流排的資料轉送能力對電腦整體效能作用很大，如果沒足夠快的前端匯流排，再強的CPU也不能明顯提高電腦整體速度。資料轉送最大頻寬取決於所有同時傳輸的資料的寬度和傳輸頻率，即資料頻寬＝（匯流排頻率×資料位元寬）÷8。目前PC機上所能達到的前端匯流排頻率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz、
1066MHz等幾種，並且隨著技術的進步提高。前端匯流排頻率越大，代表著CPU與北橋晶片之間的資料轉送能力越大，更能充分發揮出CPU的功能。現在的 CPU技術發展很快，運算速度提高很快，而足夠大的前端匯流排可以保障有足夠的資料供給給CPU，較低的前端匯流排將無法供給足夠的資料給CPU，這樣就限制了CPU效能得發揮，成為系統瓶頸。

看一下現在外頻、記憶體頻率、CPU的前端匯流排的的關係。

在以前奔騰3的時候，133的外頻，記憶體的頻率就是133，CPU的前端匯流排也是133，三者是一回事。

奔騰4 CPU採用了Quad Pumped（4倍並發）技術，該技術可以使系統匯流排在一個刻度內傳送4次資料，也就是傳輸效率是原來的4倍，相當於用了4條原來的前端匯流排來和記憶體發生聯絡。在外頻仍然是133MHZ的時候，前端匯流排的速度增加4倍變成了133X4=533MHZ，當外頻升到200MHZ，前端匯流排變成800MHZ，所以你會看到533前端匯流排的P4和800前端匯流排的P4，就是這樣來的。他們的實際外頻只有133和200。

外頻不完全等於前端匯流排了，那外頻還等於記憶體的頻率嗎？記憶體發展到了DDR，跟原來相比，一個刻度內可以傳送比原來多一倍的資料，DDR就是DOUBLE DATA RATE的縮寫，意思就是雙倍的資料轉送速率。在133MHZ的外頻下，DDR的傳輸速度是266，外頻提高到200MHZ的時候，DDR的傳輸速度是400，DDR266的記憶體和DDR400的記憶體就是這個意思。

外頻與前端匯流排的區別

外頻與前端匯流排（FSB）頻率很容易被混為一談。前端匯流排的速度指的是CPU和北橋晶片間匯流排的速度，更實質性的表示了CPU和外界資料轉送的速度。而外頻的概念是建立在數字脈衝訊號震蕩速度基礎之上的，也就是說，100MHz外頻特指數字脈衝訊號在每秒鐘震蕩一萬萬次，它更多的影響了PCI及其他匯流排的頻率。之所以前端匯流排與外頻這兩個概念容易混淆，主要的原因是在以前的很長一段時間裡（主要是在Pentium 4出現之前和剛出現Pentium 4時），前端匯流排頻率與外頻是相同的，因此往往直接稱前端匯流排為外頻，最終造成這樣的誤會。隨著電腦技術的發展，人們發現前端匯流排頻率需要高於外頻，因此採用了QDR（Quad
Date Rate）技術，或者其他類似的技術實現這個目的。這些技術的原理類似於AGP的2X或者4X，它們使得前端匯流排的頻率成為外頻的2倍、4倍甚至更高，從此之後前端匯流排和外頻的區別才開始被人們重視起來。
一個CPU預設的外頻只有一個，主板必須能支援這個外頻。因此在選購主板和CPU時必須注意這點，如果兩者不匹配，系統就無法工作。此外，現在CPU的倍頻很多已經被鎖定，所以超頻時經常需要超外頻。外頻改變後系統很多其他頻率也會改變，除了 CPU主頻外，前端匯流排頻率、PCI等各種介面頻率，包括硬碟介面的頻率都會改變，都可能造成系統無法正常運行。當然有些主板可以提供鎖定各種介面頻率的。

注意：

新的AMD 754/939 64位CPU，cpu內部就整合了記憶體管理器（以前記憶體管理器在主板心片裡），所以AMD 64位CPU的前端匯流排FSB頻率與CPU實際頻率一致。Intel的SandyBrige架構的CPU整合了DDR3的記憶體控制器。