主板 CPU 内存 及搭配(好东西哦)

主板 CPU 内存 及搭配(好东西哦)

希望下述对大家有用!(下述是对intel平台而言的,某些对amd平台不适用。)
时钟:
电脑中的芯片绝大多数属于数字逻辑芯片,数字芯片中众多的晶体管全都工作在开关状态,它们的导通和关断动作无不是按照时钟信号的节奏进行的。如果时钟频率过高,就可能出现晶体管的状态来不及变化的情况,产生死锁或随机性误操作。所以,每一款芯片都有自己的频率极限。
芯片本身通常并不具备时钟信号源,因此须由专门的时钟电路提供时钟信号,石英晶体振荡器(Quartz Crystal OSC)就是一种最常用的时钟信号振荡源。石英晶体就是纯净的二氧化硅,是二氧化硅的单晶体。从一块晶体上按一定的方位角切下薄片(称为“晶片”),在晶片的两个表面上涂覆一层薄薄的银层后接上一对金属板,焊接引脚,并用金属外壳封装,就构成了石英晶体振荡器。石英晶片之所以能当为振荡器使用,是基于它的压电效应:在晶片的两个极上加一电场,会使晶体产生机械变形;在石英晶片上加上交变电压,晶体就会产生机械振动,同时机械变形振动又会产生交变电场,虽然这种交变电场的电压极其微弱,但其振动频率是十分稳定的。
一只石英振荡器只能提供一种频率,而电脑中的不同设备对时钟频率的要求是不一样,需要不同的时钟频率。主板制造商通常将这些原本散布在主机板上各处的振荡电路整合成一颗“频率合成器(Frequency Synthesizer)”芯片,对晶体振荡器产生的脉冲信号进行分频或倍频,以便为不同运行速度的芯片(或设备)提供所需要的时钟频率。
时钟芯片是电脑的心脏,其性能和稳定性直接决定着整个硬件系统的性能。采用频率合成器一方面可以节省成本与主板空间,更为重要的目的是使主板各芯片以及外部设备的时钟信号与CPU的时钟信号之间保持严格的同步关系,以保证正确地交换数据。FS芯片不仅具有倍频/分频功能,更主要的特点就是具有相位锁定功能——输出信号的相位被强制跟参考信号的相位保持一致。因此,频率合成器输出的各种时钟信号虽然频率各不相同,但它们在相位上是完全一致的,它们都与参考信号源保持相位同步。频率合成器芯片还可在超频失败导致死机时,对频率寄存器进行清零,使系统按照CPU的默认频率正常启动。
CPU制造商和主板制造商共同开发时钟频率的自动设置技术,其中,CPU外频是频率合成器提供的,而倍频则由CPU自身进行设定。为了实现对外频的调节和控制,在CPU外频设定引脚和频率合成器之间建立了一个逻辑信号转换芯片,使CPU外频

可以通过BIOS或超频软件进行调节。改变频率合成器的输出频率,是通过修改它的控制寄存器的频率控制位实现的。寄存器中的数据发生变化时,频率合成器的工作状态也随之改变,从而实现不同频率的输出。由于不同型号的CPU有着不同的外频,因此电脑在启动时就要告诉频率合成器按照怎样一个频率来启动系统,这一功能是通过CPU的BSEL(FSB_Sense)引脚来实现的。
内存总线时钟信号也是由频率合成器产生的,不过较新的主板已经撇开了主板上的频率合成器芯片,而由北桥芯片完成内存总线时钟频率的设定,这在业界被称作“内存异步”。与CPU频率的自动设置原理相似,北桥芯片内的频率合成器也是通过一定的手段实现自动设置频率的。内存总线时钟与系统时钟的频率往往并不相同,譬如系统时钟为133MHz,而内存时钟的频率为200MHz时,两者之间存在67MHz的差异,这种频率上的差异被称为“内存异步”。不过,为了实现内存与CPU之间的同步通信,两个总线在相位上仍然需要保持同步。故内存无法决定自身的工作频率,其实际工作频率是由主板来决定的。
事实上,即插即用的外部设备的频率设置与内存频率的自动设置原理基本相同,主机通过读取设备中ROM芯片中包括频率在内的特征参数,然后自动分配系统资源,自动配置驱动程序,使得设备可以正常工作。
简言之 : 在主板上有一个长方形、用金属包裹的晶振元件,当主板上电后它就会发生电磁振荡,产生一系列高频率的电子脉冲波。但是这些脉冲还不够精确,与电脑需要的频率还不匹配,因此还需要将这些原始频率输入到晶振元件附近的时钟频率发生器芯片,对原始频率进行整形、分频,然后变为计算机需要时各种总线工作频率。总线就是电脑内部数据传输的通道,总线制作在主板上,它由密密麻麻的线路组成。电脑总线采用分层结构,运行频率逐级降低。第一级为CPU与北桥芯片的数据传输通道,即系统前端总线频率;第二级为内存与北桥芯片的数据传输通道,即内存总线频率;第三级是AGP显卡与北桥芯片的数据传输通道,即AGP总线频率;第四级是PCI、ISA设备与南桥芯片的数据传输通道,即PCI总线频率。
除去总线时钟频率(外频)以外,各分系统时钟频率和AGP接口频率都是由总线时钟频率(系统频率、外频)按照一定的比例分频或倍频得到的,所以调整电脑中的总线时钟频率(系统频率、外频)必然会改变其他各分系统的时钟信号频率,影响各分系统的实际运行情况。
主板与CPU:
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,于是就提出一个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。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=外频内存时钟频率=前端总线的频率。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。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,,所以你会看到533前端总线的P4。此时外频内存时钟频率不等于前端总线的频率,Intel前端总线的频率=外频4。
CPU主频也叫时钟频率,倍频的全称为倍频系数,外频与倍频相乘就是主频。由于主频并不直接代表运算速度,所以在一定情况下,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。因此主频仅仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能.。
外频的概念是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的。外频是CPU乃至整个计算机系统的基准频率,是CPU与主板之间同步运行的速度,它更多的影响了PCI及其他总线的频率。超频、分频是指超“外频”、分“外频”,故超频、分频之类提到超FSB时实际上是指超“外频”。
前端总线(Front Side Bus)指的是系统前端总线,它的速度指的是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。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。
系统时钟频率(系统总线时钟频率/外频/CPU的外频/CPU外部时钟频率/CPU总线上的时钟频率)不同于前端总线频率,intel系统时钟频率=前端总线频率4。
提高CPU主频和系统时钟频率可以提高电脑系统的运算速度,但提高CPU工作主频主要受到生产工艺的限制,提高系统时钟频率的尝试也受到了运行速度较慢的外部器件制约。
内存:
内存频率实际上应细分为数据频率、时钟频率和DRAM核心频率三种。数据频率指的是内存模组与系统交换

数据的频率;时钟频率则是指内存与系统协调一致的频率;而DRAM核心频率指的是DRAM内部组件的工作频率,它只与内存自身有关而不受任何外部因素影响。
严格的说DDR应该叫DDR SDRAM,人们习惯称为DDR, 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。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。
DDR2(Double Data Rate 2)和DDR一样,都采用了在时钟的上升延和下降延同时进行数据传输的基本方式,但是最大的区别在于,DDR2内存可进行4bit预读取,两倍于标准DDR内存的2bit预读取(即DDR2内存实现了在每个时钟周期处理多达4bit的数据,比传统DDR内存可以处理的2bit数据高了一倍),这就意味着,DDR2拥有两倍于DDR的预读系统命令数据的能力。但在同样100MHz的核心频率下,DDR的实际频率为200MHz,而DDR2则可以达到400MHz,这样在同等核心频率的DDR和DDR2内存中,后者的内存延时要慢于前者。注:DDR2采用全新定义的240 PIN DIMM接口标准,完全不兼容于DDR的184PIN DIMM接口标准。
SDRAM核心频率:时钟频率(总线频率):工作频率(数据频率等效工作频率)是111,DDR 核心频率:时钟频率:工作频率 是112,DDRII 核心频率:时钟频率:工作频率是124。CPU-z中FSB表示cpu外频,用外频200的P4(前端总线800),配合双通道DDRII 533时,CPU外频200,内存时钟频率266, 此时FSBRAM=34。(CPU-z 显示的内存频率为时钟频率)
所谓双通道DDR,简单来说,就是芯片组可以在两个不同的数据通道上分别寻址、读取数据。这两个相互独立工作的内存通道是依附于两个独立并行工作的,双通道体系包含了两个独立的、具备互补性的智能内存控制器,两个内存控制器都能够在彼此间零等待时间的情况下同时运作。双通道和频率没有关系,但可以提供两倍的带宽。如:单通道的DDRII 533,时钟频率为266;双通道的DDRII 533,时钟频率还是266。只是双通道提供的内存带宽是单通道的两倍,这样可以更好的满足CPU对带宽的要求,充分发挥CPU,提高计算机整体速度、性能。
内存主频和 CPU 主频一样,习惯上被用来表示内存的速度,它代表着该内存所能达到的最高工作频率(是等效频率)。内存主频是以 MHz(兆赫)为单位来计量的。内存主频越高,在一定程度上代表着内存所能达到的速度

越快。内存主频决定着该内存最高能在什么样的频率正常工作(超频等则可超出此频率)。如DDRII 533的主频是533MHz。
但内存实际工作的等效频率(数据频率等效工作频率)并不一定是内存主频,这与外频等有关:
内存同步就是内存频率与CPU外频运行在同一频率。也就是说,在内存同步的情况下,内存频率=CPU外频。比如当200MHz外频的P4 520(前端总线=2004,即800MHz)与内存同步时,内存(时钟频率=200MHz)也运行在200MHz外频上。由于使用的是DDR内存,所以内存的频率=200MHz×2=400MHz(即为DDR400)。
内存异步技术则是让内存频率与CPU外频不同,内存频率=CPU外频×NM(特定的一个比值)。200MHz外频的P4 520在内存异步时,内存可以运行在166MHz,使用DDR333内存就可以了。当然,内存也可以运行在266MHz,此时系统只需要使用DDR533内存即可。也就是说,NM的比值可以大于1也可以小于1,即内存异步时,内存的频率可以高于或低于CPU外频。内存与CPU外频的异步运行甚至可以设定在43或54等比例状态下。理论上来讲,搭配更高频率的内存就可以获得更大的数据带宽,对于系统性能的提升也会有很大帮助,并且内存异步技术还可以更为灵活的搭配内存。比如,某处理器运行在100MHz外频下,其时钟周期为10ns。运用内存异步技术之后,内存可以运行在133MHz频率下,时钟周期为7.5ns。但当周期为7.5 ns的时钟周期结束时,周期为10ns的时钟周期还没有结束,那么前者就需要等待后者完成一个周期后才能开始下一个周期,这样就造成了内存的延迟。 不过事情总是有转机的,处理器的外频不断提高时,内存技术也跟着飞速发展。高频内存与CPU外频之间,使用异步后的延时越来越小,系统性能的提升也就越来越明显,这样使得内存在一定程度上摆脱了CPU外频对其频率的束缚,利用异步工作模式技术就可以避免以往超频而导致的内存瓶颈问题。
总述:
CPU和内存的数据带宽受到两个因素的限制:CPU和MCH芯片之间的数据带宽、MCH芯片和内存的数据带宽。两者无论任何一边成为瓶颈,都会影响整个系统效能。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。数据在内存与CPU 之间传输需要通过内存总线和FSB 这两条必经之路,速度受带宽低的总线限制。“带宽”称为“数据传输率”,带宽好比是一个口小肚大的瓶子,无论是向内灌水还是向外倒水都要看瓶口的大小,如果瓶口太小,水流量就会受到限制,这也就是常说的带宽瓶颈问题。CPU带宽、内存带宽尽量实

现均衡,即尽量使CPU带宽与内存带宽接近。如:主板支持FSB 800MHz,内存类型DDRIIDDR;则可用总线频率800MHz的CPU,此时若内存同步,系统没超频,则系统时钟频率=200 MHz,前端总线频率=800 MHz,故理论上只需时钟频率为200 MHz(即等效工作频率=400 MHz)的存储器(DDRDDR2)即可满足,此时显然内存带宽仅为CPU带宽的12,造成带宽瓶颈,使用双通道DDR 400DDR2 400即可满足带宽相等(是否需这样因情况而定)。当然如果更高频率的内存器能在主板上运行,那当然使用更高的更好,因为这样内存器降频后仍可保持内存同步,何况实际中可超频、内存异步等。保持处理器外频与内存时钟频率的同步是最好的办法,但是,要实现最高的系统性能,应当使处理器和内存分别工作在自身的最高速度上,这就需要内存异步工作了。
注:理论上,内存同步,系统没超频时,只需保证内存时钟频率=CPU外频(系统时钟频率)即可。(DDR的2bit预取,核心一次传输的数据可供外部IO缓冲传输2次,而数据以DDR方式传输,数据传输是CLK时钟的上下沿触发,因此外部时钟频率与核心频率保持一致。而4bit预取就不一样了,核心一次传输数可供外部IO缓冲传输4次,同样使DDR方式传输,外部频率也要是核心频率的两倍才行,除非不以DDR方式工作,否则当预取数据超过外部IO缓冲和MCH芯片一次DDR传输量,内存芯片核心频率就必须降低。因此外部频率才是内存数据传输品频率的基准,我们常以外部频率作为衡量内存时钟频率的标准。由于DDR 2核心频率和外部时钟频率的这种倍进关系,造成一个时钟周期等待时间更长,也就是俗称的“DDR 2高延迟”,随着频率的提升,这种延迟会变得越来越明显。在频率相同的情况下,DDR 2内存确实有部分性能不如DDR内存,例如专门的内存测试项和部分整数运算性能,但这种差异很小很小,在游戏里更是几乎没有差别。而随着频率的提高,DDR 2高频高带宽的优势体现无疑,DDR也就533MHz到头了。所以,在现有的主流内存里,DDR 2内存性能更强是肯定的。)
前端总线带宽(CPU带宽)=FSB频率(系统外频×N倍速)FSB位宽8 (现在FSB位宽都是64位)。如:P4系列133MHz外频即前端总线为533MHz(133MHz外频×4倍速)的CPU的传输带宽可达4.2GBs(533MHz×8)速率。
内存带宽=总线位宽8×一个时钟周期内交换的数据包个数×总线频率。如:DDR266的带宽=648×2×133=2128,它的传输带宽为2.1GBs。(SDRAM DDR DDR2一个时钟周期内交换的数据包个数分别为1 2 4)
内存传输标准是指主板所支持的内存传输带宽大小或主板所支持的内存的工作频率,这里的内存最高传输标准是指主板

的芯片组默认可以支持最高的传输标准。不同主板的内存传输标准是不同的,原则上主板可以支持的内存传输标准是由芯片组决定的。
RDRAM内存传输标准:(工作频率指时钟频率或核心频率)

DDR SDRAM内存传输标准:(这里工作频率指时钟频率或核心频率)

DDR2内存传输标准:(这里总线频率指时钟频率非核心频率)



CPU FSBHTT 对应同步内存 单通道内存数据带宽 双通道内存数据带宽
533 DDR266 2.1Gs 4.2Gs
800 DDR400 3.2Gs 6.4Gs
1000 DDR500 4Gs 8Gs
1066 DDRDDRII533 4.2Gs 8.4Gs
1333 DDRDDRII667 5.3Gs 10.6Gs
电脑硬件报价参考网址
https://www.360docs.net/doc/ce15065877.html,product_search.phpcatid=3&manuid=60
https://www.360docs.net/doc/ce15065877.html,price_search.phpnavi_id=3

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