主頻也叫時鐘頻率,單位是MHz,用來表�CPU的運算速度。CPU的工作頻率(主頻)包括兩部分�外頻與倍頻,兩者的乘積就是主頻。倍頻的全稱為倍頻系數(shù)。CPU的主頻與外頻之間存在著一個比值關(guān)�,這個比值就是倍頻系數(shù),簡稱倍頻。倍頻可以�1.5一直到23以至更高,以0.5為一個間隔單位。外頻與倍頻相乘就是主頻,所以其中任何一項提高都可以使CPU的主頻上�。由于主頻并不直接代表運算速度,所以在一定情況下,很可能會出�(xiàn)主頻較高的CPU實際運算速度較低的現(xiàn)�。因此主頻僅僅是CPU性能表現(xiàn)的一個方面,而不代表CPU的整體性能�
我們都知道,脈沖信號之間的時間間隔稱為周期;而將在單位時間(�1秒)�(nèi)所�(chǎn)生的脈沖個數(shù)稱為頻率。頻率是描述周期性循�(huán)信號(包括脈沖信號)在單位時間內(nèi)所出現(xiàn)的脈沖數(shù)量多少的計量名稱;頻率的標準計量單位是Hz(赫�。電腦中的系�(tǒng)時鐘就是一個典型的頻率相當精確和穩(wěn)定的脈沖信號�(fā)生器。頻率在�(shù)學表達式中用“f”表�,其相應(yīng)的單位有:Hz(赫)、kHz(千赫)、MHz(兆赫)、GHz(吉赫)。其1GHz=1000MHz1MHz=1000kHz�1kHz=1000Hz。計算脈沖信號周期的時間單位及相�(yīng)的換算關(guān)系是:s(秒�、ms(毫秒)、μs(微秒)、ns(納秒),其中:1s=1000ms�1 ms=1000μs�1μs=1000ns�
CPU的主�,即CPU�(nèi)核工作的時鐘頻率(CPU Clock Speed�。通常所說的某某CPU是多少兆赫的,而這個多少兆赫就是“CPU的主頻�。很多人認為CPU的主頻就是其運行速度,其實不�。CPU的主頻表示在CPU�(nèi)�(shù)字脈沖信號震蕩的速度,與CPU實際的運算能力并沒有直接�(guān)系。主頻和實際的運算速度存在一定的�(guān)�,但目前還沒有一個確定的公式能夠定量兩者的�(shù)值關(guān)�,因為CPU的運算速度還要看CPU的流水線的各方面的性能指標(緩�、指令集,CPU的位�(shù)等等�。由于主頻并不直接代表運算速度,所以在一定情況下,很可能會出�(xiàn)主頻較高的CPU實際運算速度較低的現(xiàn)�。比如AMD公司的AthlonXP系列CPU大多都能以較低的主頻,達到英特爾公司的Pentium 4系列CPU較高主頻的CPU性能,所以AthlonXP系列CPU才以PR值的方式來命名。因此主頻僅是CPU性能表現(xiàn)的一個方�,而不代表CPU的整體性能�
CPU的主頻不代表CPU的速度,但提高主頻對于提高CPU運算速度卻是至關(guān)重要�。舉個例子來�,假�(shè)某個CPU在一個時鐘周期內(nèi)�(zhí)行一條運算指�,那么當CPU運行�100MHz主頻�,將比它運行�50MHz主頻時速度快一倍。因�100MHz的時鐘周期比50MHz的時鐘周期占用時間減少了一�,也就是工作�100MHz主頻的CPU�(zhí)行一條運算指令所需時間僅為10ns比工作在50MHz主頻時的20ns縮短了一�,自然運算速度也就快了一�。只不過電腦的整體運行速度不僅取決于CPU運算速度,還與其它各分系�(tǒng)的運行情況有�(guān),只有在提高主頻的同時,各分系統(tǒng)運行速度和各分系�(tǒng)之間的數(shù)�(jù)傳輸速度都能得到提高�,電腦整體的運行速度才能真正得到提高�
提高CPU工作主頻主要受到生產(chǎn)工藝的限�。由于CPU是在半導(dǎo)體硅片上制造的,在硅片上的元件之間需要導(dǎo)線進行�(lián)�,由于在高頻狀�(tài)下要求導(dǎo)線越細越短越�,這樣才能減小�(dǎo)線分布電容等雜散干擾以保證CPU運算正確。因此制造工藝的限制,是CPU主頻�(fā)展的障礙之一�
�(nèi)存主頻和CPU主頻一�,習慣上被用來表示內(nèi)存的速度,它代表著該�(nèi)存所能達到的工作頻率。內(nèi)存主頻是以MHz(兆赫)為單位來計量�。內(nèi)存主頻越高在一定程度上代表著內(nèi)存所能達到的速度越快。內(nèi)存主頻決定著該內(nèi)存能在什么樣的頻率正常工�。目前市場上較為主流的是333MHz�400MHz的DDR�(nèi)��
大家知道,計算機系統(tǒng)的時鐘速度是以頻率來衡量的。晶體振蕩器控制著時鐘速度,在石英晶片上加上電�,其就以正弦波的形式震動起來,這一震動可以通過晶片的形變和大小記錄下來。晶體的震動以正弦調(diào)和變化的電流的形式表�(xiàn)出來,這一變化的電流就是時鐘信�。而內(nèi)存本身并不具備晶體振蕩器,因此內(nèi)存工作時的時鐘信號是由主板芯片組的北橋或直接由主板的時鐘�(fā)生器提供�,也就是說內(nèi)存無法決定自身的工作頻率,其實際工作頻率是由主板來決定的�
一般情況下�(nèi)存的工作頻率是和主板的外頻相一致的,通過主板的調(diào)節(jié)CPU的外頻也就調(diào)整了�(nèi)存的實際工作頻率。內(nèi)存工作時有兩種工作模�,一種是同步工作模式,此模式下內(nèi)存的實際工作頻率與CPU外頻一�,這是大部分主板所采用的默認內(nèi)存工作模�。另外一種是異步工作模式,這樣允許�(nèi)存的工作頻率與CPU外頻可存在一定差�,它可以讓內(nèi)存工作在高出或低于系�(tǒng)總線速度33MHz,又或者讓�(nèi)存和外頻�3�4�4�5�,定比例的頻率上。利用異步工作模式技�(shù)就可以避免以往超頻而導(dǎo)致的�(nèi)存瓶頸問��
舉個例子:一�845E的主板只能支持DDR266�(nèi)�,其主頻�266MHz,這是DDR�(nèi)存的等效頻率,其實際工作頻率�133MHz。在正常情況下(不進行超頻�,該主板上內(nèi)存工作頻率可以設(shè)置到DDR266的模�。但如果主板支持�(nèi)存異步功�,那么就可以采用�(nèi)存、外頻頻率以4�5的比例模式下工作,這樣�(nèi)存的工作頻率就可以達�166MHz,此時主板就可以支持DDR333(等效頻�333MHz,實際頻�166MHz)了�
我們還�(jīng)常碰到外頻和倍頻這兩個詞�,那么他們是什么意思呢�
外頻,也叫CPU外部頻率或基�,計量單位為“MHz�。CPU的主頻與外頻有一定的比例(倍頻)關(guān)�,由于內(nèi)存和�(shè)置在主板上的L2Cache的工作頻率與CPU外頻同步,所以使用外頻高的CPU組裝電腦,其整體性能比使用相同主頻但外頻低一級的CPU要高。這項參數(shù)�(guān)系試用于主板的選��
倍頻,是CPU主頻和外頻之間的比例�(guān)系,一般為:主�=外頻*倍頻。Intel公司所有CPU(少�(shù)測試�(chǎn)品例外)的倍頻 通常已被鎖定(鎖頻),用戶無法用�(diào)整倍頻的方法來�(diào)整CPU的主�,但仍然可以通過�(diào)整外頻為�(shè)置不同的主頻。AMD和其它公司的CPU未鎖��
我們知道,電腦有許多配�,配件不�,速度也就不同。在286�386和早期的486電腦里,CPU的速度不是太高,和�(nèi)存保持一樣的速度。后來隨著CPU速度的飛速提升,�(nèi)存由于電氣結(jié)�(gòu)�(guān)�,無法象CPU那樣提升很高的速度(就算現(xiàn)在內(nèi)存達�400�533,但跟CPU的幾個G的速度相比,根本就不是一個級別的),于是造成了內(nèi)存和CPU之間出現(xiàn)了速度差異。在486之前,CPU的主頻還處于一個較低的階段,CPU的主頻一般都等于外頻。而在486出現(xiàn)以后,由于CPU工作頻率不斷提高,而PC機的一些其他設(shè)備(如插�、硬盤等)卻受到工藝的限�,不能承受更高的頻率,因此限制了CPU頻率的進一步提�。因此出�(xiàn)了倍頻技�(shù),該技�(shù)能夠使CPU�(nèi)部工作頻率變?yōu)橥獠款l率的倍數(shù),從而通過提升倍頻而達到提升主頻的目的。倍頻技�(shù)就是使外部設(shè)備可以工作在一個較低外頻上,而CPU主頻是外頻的倍數(shù)。在Pentium時代,CPU的外頻一般是60/66MHz,從Pentium � 350開始,CPU外頻提高�100MHz,目前CPU外頻已經(jīng)達到�200MHz。由于正常情況下外頻和內(nèi)存總線頻率相�,所以當CPU外頻提高后,與內(nèi)存之間的交換速度也相�(yīng)得到了提�,對提高電腦整體運行速度影響較大�
CPU主頻、外頻和前端總線(FSB)頻率的單位都是Hz,目前通常是以MHz和GHz作為計量單位。需要注意的是不要將外頻和FSB頻率混為一�,我們時常在IT媒體上可以看見一些外�800MHz�533MHz的詞�,其實這些是把外頻和FSB給混淆了。例如Pentium 4處理器的外頻目前�100MHz�133MHz兩種,由于Intel使用了四倍傳輸技�(shù),受益于Pentium4處理器的四倍數(shù)�(jù)傳輸(QDR,Quad data Rate)總�。該技�(shù)可以使系�(tǒng)總線在一個時鐘周期內(nèi)傳�4次數(shù)�(jù),也就是傳輸效率是原來的4�,相當于用了4條原來的前端總線來和�(nèi)存發(fā)生聯(lián)�。在外頻仍然�133MHZ(如P4 Northwood處理器)的時候,前端總線的速度增加4倍變成了133×4=533MHZ,當外頻升到200MHZ,前端總線變�800MHZ,所以你會看�533前端總線的P4�800前端總線的P4,就是這樣來的。他們的實際外頻只有133�200。即FSB=CPU外頻×4。AMD Athlon 64處理器基于同樣的道理,也將會�200MHz外頻支持800MHz的前端總線頻�。但是對于AMD Athlon XP處理器,因其前端總線使用雙倍數(shù)�(jù)傳輸技�(shù)(DDR,Double Date Rate�,它的前端總線頻率為外頻的兩�,所以外�200MHz的Athlon XP處理器的前端總線頻率�400MHz。對于早期的處理�,如Pentium III,其外頻和前端總線頻率是相等的�
前端總線的速度指的是CPU和北橋芯片間總線的速度,更實質(zhì)性的表示了CPU和外界數(shù)�(jù)傳輸?shù)乃俣取6忸l的概念是建立在數(shù)字脈沖信號震蕩速度基礎(chǔ)之上�,也就是��100MHz外頻特指�(shù)字脈沖信號在每秒鐘震蕩一萬萬�,它更多的影響了PCI及其他總線的頻率。之所以前端總線與外頻這兩個概念容易混�,主要的原因是在以前的很長一段時間里(主要是在Pentium 4出現(xiàn)之前和剛出現(xiàn)Pentium 4時),前端總線頻率與外頻是相同的,因此往往直接稱前端總線為外頻,最終造成這樣的誤�。隨著計算機技�(shù)的發(fā)展,人們發(fā)�(xiàn)前端總線頻率需要高于外�,因此采用了QDR(Quad Date Rate)技�(shù),或者其他類似的技�(shù)實現(xiàn)這個目的。這些技�(shù)的原理類似于AGP�2X或�4X,它們使得前端總線的頻率成為外頻�2��4倍甚至更高,從此之后前端總線和外頻的區(qū)別才開始被人們重視起�。FSB是將CPU連接到北橋芯片的總線,也是CPU和外界交換數(shù)�(jù)的主要通道,因此前端總線的�(shù)�(jù)傳輸能力對整機性能影響很大,數(shù)�(jù)傳輸帶寬取決于所有同時傳輸數(shù)�(jù)的寬度和傳輸頻率,即�(shù)�(jù)帶寬=總線頻率×數(shù)�(jù)位寬÷8。例如Intel公司的P� 333使用6 6MHz的前端總�,所以它與內(nèi)存之間的�(shù)�(jù)交換帶寬�528MB/s =�66×64�/8,而其P� 350則使�100MHz的前端總�,所以其�(shù)�(jù)交換峰值帶寬為800MB/s=�100×64�/8。再比如Intel 845芯片組只支持單通道DDR333�(nèi)�,所以理論內(nèi)存帶寬為333MHz×8Bytes(數(shù)�(jù)寬度)=2.7GB/s,而Intel 875平臺在雙通道下的�(nèi)存帶寬可�400MHz×8Bytes(數(shù)�(jù)寬度)�2�6.4GB/s。目前PC機常用的前端總線頻率�266MHz�333MHz�400MHz�533MHz�800MHz�1066MHz幾種�
IBM公司近日宣稱,其已經(jīng)研發(fā)出世界上“最快的”微處理器芯�。這款被IBM稱為z196的微處理器芯片為企業(yè)級四核芯�。該芯片�512平方毫米的表面上,裝載有14億個晶體管,每秒可以完�500億個指�,其主頻�5.2GHz。盡管鐵桿超頻發(fā)燒友可以通過跳頻等方法使得微處理器獲得高�5.2GHz的主頻,但IBM的這款z196并不需要其他降溫冷卻措施即可達�5.2GHz的主��
z196芯片利用IBM45納米SOI處理器技�(shù)制造而成,并�(nèi)嵌DRAM(eDRAM)科技。在過去三年�,IBM花費15億美元用戶該芯片的研�(fā)。專家預(yù)�,在不久的未來,IBM將把該芯片用于大型機zEnterprise 196�。zEnterprise 196系統(tǒng)比其前一代的處理器系�(tǒng)z10系統(tǒng)運算能力高出60[%],比1970�,IBM代Model 91系統(tǒng)運算能力高出�1.7萬倍�
Engadget�(wǎng)站透露消息�,富士通Venus CPU的處理速度為每�1280億次,但該處理器暫時尚不能應(yīng)用到超級計算機種。而IBM研發(fā)的z196將于9�10日開始即將應(yīng)用至大型計算機中�