前端总线相关图系统总线(BusSpeed)与前端总线(FSB、外频)的区别在于,前端总线(FSB、外频)的速度指的是CPU和北桥芯片间总线的速度。而系统总线(BusSpeed)的概念是建立在数位脉冲信号震荡速度基础之上的,也就是说,100MHz系统总线(BusSpeed)特指数位脉冲信号在每秒钟震荡一亿次,它更多的影响了PCI及其他总线的频率。之所以前端总线(FSB、外频)与系统总线(BusSpeed)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,前端总线(FSB、外频)与系统总线(BusSpeed)是相同速率,因此往往直接称系统总线(BusSpeed)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(外频、FSB)需要高于系统总线(BusSpeed),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,它们使得的前端总线(FSB、外频)频率成为系统总线(BusSpeed)的2倍、4倍甚至更高,从此之后系统总线(BusSpeed)和前端总线(FSB、外频)的区别才开始被人们重视起来。[2]
前端总线相关图现在的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。
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。选购主板和CPU时,要注意两者搭配问题,一般来说,如果CPU不超频,那么前端总线是由CPU决定的,如果主板不支持CPU所需要的前端总线,系统就无法工作。也就是说,需要主板和CPU都支持某个前端总线,系统才能工作,只不过一个CPU默认的前端总线是唯一的,因此看一个系统的前端总线主要看CPU就可以。
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、1333MHz几种,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。显然同等条件下,前端总线越快,系统性能越好。
前端总线相关图大多数现代总线(GTL+和EV6)是CPU和芯片组的连接主干。芯片组(通常由南桥和北桥组成)是和系统中其他总线的连接节点。PCI、AGP和内存总线均和芯片组相连,以使设备间数据能相互传送。
这些第二级系统总线的运行速率取决于前端总线的速率。总之,高的前端总线速率意味着计算机的高处理性能。
在PC发展初期,由于处理器速度不高,大部份组件的时钟频率均保持同步,直至80486时代,在处理器制程持续进步下,处理器速度也加速成长,当时由于其他外部组件受电气结构所限,而无法跟进成长,因此Intel首次于处理器时钟频率中加入倍频设计,首颗处理器为Intel 80486DX2,外部传输时钟频率是处理器的一半,及后处理器成长速度仍远超过外部组件,两者速度差距越来越大。直至Pentium III时代,处理器时钟频率已超越1GHz,但外部传输时钟频率仍仅有133MHz。
正常来说,外频速度越高代表处理器在同一周期下可读写越多的数据,因此,外频速度很可能会变成系统性能上的瓶颈,为解决处理器带宽不足的问题,Intel于Pentium 4时代加入Quad Pumped Bus架构,使其在同一周期内可传送4笔数据,此举令外部传输时钟频率不变下,传输效率却可提升四倍。
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。也就是说,100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一亿次;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/8=800MByte/s(1Byte=8bit)。
【超频和相关总线速率】
中央处理器(CPU)
中央处理器的时钟频率速度(简称内频)由系统总线速率(bus speed)乘上倍频系数决定。例如,一个时钟频率速度为700MHz的处理器,可能运行于100MHz的系统总线上。这说明处理器内的时钟倍频器的倍率设置为7,即中央处理器被设置为以7倍于系统总线的速率运行:100 MHz×7 = 700 MHz。通过改变倍频系数或系统总线速率,可以得到不同的时钟频率速度。以前经常套用的规则认为:时钟频率速度=外频(前端总线、FSB)*倍频系数。这句话严格来说并不正确。因为现在系统总线、前端总线(外频、FSB)速率不一样。就Intel CPU来说,前端总线=系统总线*4。所以,应该说时钟频率速度=系统总线*倍频系数。大多数主板允许用户通过跳线设置(BIOS)设置倍频或系统总线速率。现在许多处理器制造商预先锁定了处理器的倍频,但可以通过某些手段解锁。对所有的处理器,系统总线速率的适当提高可以增进其处理速率。[3]
【前端总线与系统总线】
系统总线(BusSpeed)与前端总线(FSB、外频)的区别在于,前端总线(FSB、外频)的速度指的是CPU和北桥芯片间总线的速度。而系统总线(BusSpeed)的概念是创建在数字脉冲信号震荡速度基础之上的,也就是说,100MHz系统总线(BusSpeed)特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一亿次,它更多的影响了PCI及其他总线的频率。之所以前端总线(FSB、外频)与系统总线(BusSpeed)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,前端总线(FSB、外频)与系统总线(BusSpeed)是相同速率,因此往往直接称系统总线(BusSpeed)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(外频、FSB)需要高于系统总线(BusSpeed),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,它们使得的前端总线(FSB、外频)频率成为系统总线(BusSpeed)的2倍、4倍甚至更高,从此之后系统总线(BusSpeed)和前端总线(FSB、外频)的区别才开始被人们重视起来。
传输率
传输率[[[:en:Data rate units#Mebibyte per second|MB/s]]] | 频率[[[:en:Hertz|MHz]]] | CPU |
---|---|---|
46-153 | 12-40 | Intel 80386 |
61-191 | 16-50 | Intel 80486 |
381-503 | 50-66 | Intel Pentium |
503-6104 | 66-200 | Intel Celeron |
762-1014 | 100-133 | Intel Pentium III |
2029-3052 | 133-200 | AMD Athlon XP |
3051-8133 | 100-266.5 | Intel Pentium 4(50% efficient) |
3052-4066 | 100-133.25 | Intel Pentium M |
3052-6103 | 100-200 | VIA C7 |
4066-12207 | 133.25-400 | Intel Core 2 |
11444-15259 | Intel Core i7(for comparison, QuickPath) |