主频、外频、倍频、前端总线频率、内存频率的概念及它们之间的关系2010-01-27 09:51:34| 分类：电脑知识| 标签：|字号大中小订阅主频、外频、倍频、前端总线频率、内存频率的概念及它们之间的关系天蚕收集整理2010-01-27现在网上对主频、外频、倍频、前端总线频率、内存频率的叫法千奇百怪，对同一种事物的叫法都没有统一，给人感觉好像有很多种类似的，所以很有必要先理清头绪，搞清楚多种不同叫法之间的等价关系：1.主频＝CPU频率＝CPU内部的频率2.外频＝CPU外频＝CPU外部的频率3.倍频＝CPU倍频4.前端总线频率＝FSB频率5.内存频率＝DRAM频率一、参数名称的历史沿革、发展及它们之间的关系概述我们知道，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，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，早期也就是内存的频率，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。

例如：一个老的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（英文Front Side Bus）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，即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。

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了。

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，即前端总线FSB有效频率=外频X4。

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200X4=800MHZ，所以你会看到533 MHZ前端总线的P4和800 MHZ 前端总线的P4，就是这样来的。

但他们的实际外频只有133 MHZ和200 MHZ，不过，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 MHZ外频的P4和800 MHZ外频的P4。

其实应该叫533 MHZ前端总线P4或533 MHZ FSB的P4才准确。

到现在，外频与前端前线的概念则出现了明显的区别：即外频是CPU与主板之间同步运行的速度，是指数字脉冲信号在每秒钟震荡的次数；而前端总线的速度指的是数据传输的速度，即每秒钟CPU可接受的数据传输量。

两者的区别就在于，前者是震荡频率的概念，而后者则是传输量的概念。

也就是说，100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡1千万次；而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是100MHz×64bit=6400Mbit/s=800MByte/s（1Byte=8bit）。

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，也就是说，内存的有效频率=内存原实际频率×2。

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的前端总线频率的关系。

在以前P3的时候，133的外频，内存的频率就是133，CPU的前端总线频率也是133，三者是一回事。

现在P4的CPU，在133的外频下，前端总线有效频率达到了133×4=533MHZ，内存频率是133×2=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，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。

当然，现在的主板都支持内存异步技术，就是内存的频率高于或低于外频都可以。

内存异步技术则是让内存频率与CPU外频不同，比如200MHz外频的P4 520在内存异步时，内存可以运行在166MHz，也可以运行在266MHz。

现今的内存异步技术，可以通过在BIOS中设置内存分频系数，使内存与CPU外频的异步运行甚至可以设定在4：3或2：1等的比例状态下，可以更为灵活的搭配内存，帮助升级用户节省下更换内存的资金。

从理论上讲，内存频率低于外频，即使是双通道，也会成为系统瓶径。

所以，在异步情况下，内存频率最好比外频高一些。

刚才说的是INTEL P4的前端总线FSB概念，它的对手AMD的CPU却有所不同。

旧的462针脚的AMD CPU，采用ev6前端总线，相当于外频的两倍，即FSB=外频×2，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芯片里），所以AMD 64位CPU的前端总线FSB频率与CPU实际频率一致。

AMD的K8处理器可说是划时代的，它把内存控制器集成在了CPU里面，通过内建内存控制器让处理器直接调配内存，可以减少处理器需要调用内存数据时，通过前端总线将指令传输到北桥，再由北桥中的内存控制器对内存进行操作的延迟，而且全面引入了HT（Hyper Transport）总线（“超传输”总线）的概念。

这是一种高速点对点总线技术，在K8平台上起到传输CPU和主板芯片组之间数据的作用。

K8和以往的处理器最大的区别在于：由于CPU已不通过传统的前端总线而是直接从内存获得数据，在AMD发布的Athlon64 CPU规格表以及各个芯片组厂商发布的芯片组原理图上，前端总线这个名词消失了，取而代之的是HT。

它和FSB到底有什么具体的区别呢？首先，FSB和外频是密不可分的，外频提高之后，FSB 会随之提高，这是不可调的。

但是K8平台的超频就不一样，当提高CPU的外频时，往往要将HT的倍数往下调，以保持HT总线频率不变！用AM2 Athlon64 3000+来打个比方，其默认外频是200MHz，假设主板支持1000MHz的HT总线，外频由200MHz超到250MHz时最好把HT的倍数从5调到4，使HT总线仍然保持在1000MHz上，这样可以提高超频的成功率。

而如今，AMD K10的推出，HT技术从原来的1.0发展到现在的3.0，HT 3.0的总线规范提供了1.8GHz、2.0GHz、2.4GHz、2.6GHz几种频率，最高可以支持32通道。

32位通道下，单向带宽最高可支持20.8GB/s的传输效率。

考虑到其DDR的特性，其总线的传输效率可以达到史无前例的41.6GB/s。

鉴于AMD K8之后的CPU都在内部集成了内存控制器，所以无论搭配什么主板，其内存分频机制都是一定的。

每一个确定了硬件配置的AMD平台都有其固定的内存分频系数，这些系数影响内存的运行频率。

例如，AM2 接口的Athlon64 3000＋搭配DDR2 667内存时在BIOS里把内存频率设置为DDR2 667，而此时内存实际工作在DDR2 600下，这就是由内存分频系数引起的。

由于此时BIOS 里的设置值并非内存的实际工作频率，因此我们把BIOS中的设置值设为内存标称频率。

AMD平台内存分频系数的计算方法如下：分频系数N＝CPU默认主频×2÷内存标称频率，得到的数值再用“进一法”取整数，注意，“进一法”不是四舍五入，而是把小数点后的数字舍掉，在前面的整数部分加一。

这时内存实际运行频率F＝CPU主频÷分频系数N（CPU主频的提高，会使内存的实际运行频率提高）。

以前面提到的AM2接口的Athlon64 3000＋搭配DDR2 667内存为例，N＝1800×2÷667≈5.397，取整数＝6，此时内存的实际运行频率F＝1800MHz÷6＝300MHz，即DDR2 600。

通过上面的计算公式，我们就知道了超频时内存的运行频率，如果已经远高于内存的工作极限频率，那么这时选择较高的分频比，就能让内存工作在正常的范围之内。

二、参数之间的关系综上所述，可得出主频、外频、倍频、前端总线、内存频率之间的关系为：1、CPU主频＝外频×倍频（MHz）2、Intel CPU前端总线=外频×4（MHz）AMD CPU前端总线=外频×2（MHz）3、DDR2内存频率=内存原频率×2（MHz）DDR3内存频率=内存原频率×3（MHz）AMD K8之后平台的内存频率=主频÷分频系数4、Intel内存分频系数=前端总线FSB频率：内存DRAM频率AMD K8之后平台内存分频系数=（CPU默认主频×2÷内存标称频率）用“进一法”取整数+1 （注意，“进一法”不是四舍五入，而是把小数点后的数字舍掉，在前面的整数部分加１）此时，内存实际运行频率＝CPU主频÷分频系数5、数据带宽＝（前端总线×数据位宽）÷8（MB/s）由于现在的电脑均采用64bit的数据位宽进行数据传输，因此：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）（注意单位是字节，这里的8的单位是字节B，不是指的8个bit，是64bit/8＝8B得到的，64bit是计算机每次传输的数据位数）。