前端總線(FSB,F(xiàn)ront Side Bus)是指中央處理器數(shù)據(jù)總線的專門術(shù)語,此總線負(fù)責(zé)中央處理器和北橋芯片間的數(shù)據(jù)傳遞。
某些帶有L2和L3緩存(Cache)的計(jì)算機(jī),通過后端總線(Back Side Bus)實(shí)現(xiàn)這些緩存和中央處理器的連接,而此總線的數(shù)據(jù)傳輸速率總是高于前端總線。
技術(shù)概念
“前端總線”這個名稱是由AMD在推出K7 CPU時提出的概念,但是一直以來都被大家誤認(rèn)為這個名詞不過是外頻的另一個名稱。通常所說的外頻指的是CPU與主板連接的速度,這個概念是建立在數(shù)字脈沖信號震蕩速度基礎(chǔ)之上的,而前端總線的速度指的是數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?,由于?shù)據(jù)傳輸最大帶寬取決于所有同時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的寬度和傳輸頻率,即數(shù)據(jù)帶寬=(總線頻率×數(shù)據(jù)位寬)÷8。
因?yàn)橹靼逯苯佑绊懙秸麄€系統(tǒng)的性能、穩(wěn)定、功能與擴(kuò)展性,其重要性不言而喻。主板的選購看似簡單,其實(shí)要注意的東西很多。選購時當(dāng)留意產(chǎn)品的芯片組、做工用料、功能接口甚至使用簡便性,這就要求對主板具備透徹的認(rèn)識,才能選擇到滿意的產(chǎn)品。
總線是將計(jì)算機(jī)微處理器與內(nèi)存芯片以及與之通信的設(shè)備連接起來的硬件通道。前端總線將CPU連接到主內(nèi)存和通向磁盤驅(qū)動器、調(diào)制解調(diào)器以及網(wǎng)卡這類系統(tǒng)部件的外設(shè)總線。大家常常以MHz表示的速度來描述總線頻率。外頻與前端總線頻率的區(qū)別:前端總線的速度指的是數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋忸l是CPU與主板之間同步運(yùn)行的速度。也就是說,100MHz外頻特指數(shù)字脈沖信號在每秒鐘震蕩一億次;而100MHz前端總線指的是每秒鐘CPU可接受的數(shù)據(jù)傳輸量是100MHz×64bit=6400Mbit/s=800MByte/s(1Byte=8bit)。主板支持的前端總線是由芯片組決定的,一般都帶有足夠的向下兼容性。如865PE主板支持800MHz前端總線,那安裝的CPU的前端總線可以是800MHz,也可以是533MHz,但這樣就無法發(fā)揮出主板的全部功效。
外頻頻率
外頻是CPU乃至整個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基準(zhǔn)頻率,單位是MHz(兆赫茲)。在早期的電腦中,內(nèi)存與主板之間的同步運(yùn)行的速度等于外頻,在這種方式下,可以理解為CPU外頻直接與內(nèi)存相連通,實(shí)現(xiàn)兩者間的同步運(yùn)行狀態(tài)。對于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來說,兩者完全可以不相同,但是外頻的意義仍然存在,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中大多數(shù)的頻率都是在外頻的基礎(chǔ)上,乘以一定的倍數(shù)來實(shí)現(xiàn),這個倍數(shù)可以是大于1的,也可以是小于1的。
說到處理器外頻,就要提到與之密切相關(guān)的兩個概念:倍頻與主頻,主頻就是CPU的時鐘頻率;倍頻即主頻與外頻之比的倍數(shù)。主頻、外頻、倍頻,其關(guān)系式:主頻=外頻×倍頻。
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(jī)的一些其他設(shè)備(如插卡、硬盤等)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(jìn)一步提高。因此出現(xiàn)了倍頻技術(shù),該技術(shù)能夠使CPU內(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(dá)到提升主頻的目的。倍頻技術(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 Ⅱ 350開始,CPU外頻提高到100MHz,CPU外頻已經(jīng)達(dá)到了200MHz。由于正常情況下外頻和內(nèi)存總線頻率相同,所以當(dāng)CPU外頻提高后,與內(nèi)存之間的交換速度也相應(yīng)得到了提高,對提高電腦整體運(yùn)行速度影響較大。
外頻與前端總線(FSB)頻率很容易被混為一談。
總線頻率
總線是將信息以一個或多個源部件傳送到一個或多個目的部件的一組傳輸線。通俗的說,就是多個部件間的公共連線,用于在各個部件之間傳輸信息。人們常常以MHz表示的速度來描述總線頻率。
北橋芯片負(fù)責(zé)聯(lián)系內(nèi)存、顯卡等數(shù)據(jù)吞吐量最大的部件,并和南橋芯片連接。CPU就是通過前端總線(FSB)連接到北橋芯片,進(jìn)而通過北橋芯片和內(nèi)存、顯卡交換數(shù)據(jù)。前端總線是CPU和外界交換數(shù)據(jù)的最主要通道,因此前端總線的數(shù)據(jù)傳輸能力對計(jì)算機(jī)整體性能作用很大,如果沒足夠快的前端總線,再強(qiáng)的CPU也不能明顯提高計(jì)算機(jī)整體速度。數(shù)據(jù)傳輸最大帶寬取決于所有同時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的寬度和傳輸頻率,即數(shù)據(jù)帶寬=(總線頻率×數(shù)據(jù)位寬)÷8。PC機(jī)上所能達(dá)到的前端總線頻率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz、1066MHz、1333MHz、1600MHz、2080MHz等幾種,并且隨著技術(shù)的進(jìn)步提高。前端總線頻率越大,代表著CPU與北橋芯片之間的數(shù)據(jù)傳輸能力越大,更能充分發(fā)揮出CPU的功能。CPU技術(shù)發(fā)展很快,運(yùn)算速度提高很快,而足夠大的前端總線可以保障有足夠的數(shù)據(jù)供給給CPU,較低的前端總線將無法供給足夠的數(shù)據(jù)給CPU,這樣就限制了CPU性能得發(fā)揮,成為系統(tǒng)瓶頸。顯然同等條件下,前端總線越快,系統(tǒng)性能越好。
常見頻率
英特爾平臺
Willamette核心CPU:
所有Willamette核心CPU的FSB都是400MHz FSB。
Northwood核心CPU:
相對于Willamette核心CPU,Northwood核心CPU的前端總線頻率則非常復(fù)雜,400MHz、533MHz和800MHz都有。其中,Celeron全部都是400MHz FSB;Pentium 4方面,1.6GHz-2.8GHz都有400MHz FSB的產(chǎn)品,例如1.8A、2.0A等等,Pentium 4型號后面帶有"B"字樣的則是533MHz FSB,帶有"C"字樣的則是800MHz FSB。
Prescott核心CPU:
Prescott核心的Celeron D,無論是Socket 478接口還是Socket 775接口,全部都是533MHz FSB。
Socket 478接口的Pentium 4方面,2.4A和2.8A是533MHz FSB,其余的Socket 478 Pentium 4都是800MHz FSB,在產(chǎn)品型號后面帶有"E"字樣。
Socket 775接口的Pentium 4 5XX系列方面,編號尾數(shù)為"5"的是533MHz FSB,例如Pentium 4 505/515;編號尾數(shù)為"0"的是800MHz FSB,例如Pentium 4 520/530/540等等。即將推出的Pentium 4 6XX系列CPU則都是800MHz FSB。
Pentium 4至尊版(即Pentium 4 EE,又稱Pentium 4 XE):
所有Socket 478接口的Pentium 4 EE都是800MHz FSB。Socket 775接口的Pentium 4 EE,Gallatin/Prescott核心的3.4GHz是800MHz FSB,3.46GHz則是1066MHz FSB,這是PC上最高的前端總線頻率。
Pentium EE:
Smithfield核心的Pentium EE 840是800MHz FSB,而Presler核心的Pentium EE 955和965都是1066MHz FSB。
Xeon和Xeon MP:
所有Socket 603接口的Xeon和Xeon MP都是400MHz FSB;Socket 604接口的Xeon中,支持英特爾 64位計(jì)算技術(shù)EM64T的Xeon是800MHz FSB,而不支持EM64T的Xeon則是533MHz FSB;Socket 771接口的Xeon中,Xeon 5000系列是667MHz或1066MHz FSB,而Xeon 7100系列則是1066MHz或1333MHz FSB;Socket 604接口的Xeon MP除了Xeon MP 7000系列是667MHz或800MHz FSB之外則全部都是667MHzFSB。
Cedar Mill核心CPU:
Cedar Mill核心的Celeron D都是533MHz FSB,而Cedar Mill核心的Pentium 4則都是800MHz FSB。
Yonah核心CPU:
Core Duo和Core Solo的T系列和L系列除了Core Duo T2x50和Core Solo T1x50是533MHz FSB之外都是667MHz FSB,而U系列則都是533MHz FSB;Celeron M 4xx系列則全部都是533MHz FSB。
Pentium D:
除了Smithfield核心的Pentium D 8X5系列是533MHz FSB之外,其它的Smithfield核心的Pentium D 8X0系列和Presler核心的Pentium D 9X0都是800MHz FSB。而Pentium D 9X5系列是1066MHz的FSB。
Core 2 Duo(酷睿2雙核處理器):
應(yīng)用于桌面平臺的Core 2 Duo E6x00系列都是1066MHz FSB,而即將推出的Core 2 Duo E4x00系列則是800MHz FSB;應(yīng)用于移動平臺的Core 2 Duo T5x00系列和T7x00系列則都是667MHz FSB,在推出第四代迅馳平臺Santa rosa時則會提升到800MHz FSB。
Core 2 Extreme(酷睿2雙核處理器至尊版):
Core 2 Extreme X6x00是1066MHz FSB,未來的Core 2 Extreme則將提升到1333MHz FSB。
Itanium 2:
Itanium 2 9000系列是400MHz或533MHz FSB,除此之外的所有Itanium 2全部都是400MHz FSB。
core i7 平臺:
core i7 平臺集成了內(nèi)存控制器,數(shù)據(jù)總線的名稱也有了改變,因而,F(xiàn)SB在i7平臺上已經(jīng)不存在,取而代之的是QPI(QuickPath Interconnect),中文意思是快速通道相聯(lián)。
最高的QPI速率為6.4GT/s,QPI的傳輸速率比FSB的傳輸速率快一倍。QPI總線采用的是2:1比率,意思就是實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸速率兩倍于實(shí)際的總線時鐘速率。所以6.4GT/s的總線速率其實(shí)際的總線時鐘頻率是 3.2GHz。
AMD平臺
Socket A平臺:
Socket A接口的Sempron是333MHz FSB,AppleBred核心的Duron則是266MHz FSB;
Athlon XP方面,Palomino核心為266MHz FSB,Thoroughbred核心為266MHz和333MHz FSB,Barton核心為333MHz和400MHz FSB,而Thorton核心則為333MHz FSB。
AMD64平臺:
Socket 754接口的所有CPU的HyperTransport頻率都是800MHz;
Socket 939接口的Sempron的HyperTransport頻率是800MHz,除Sempron之外的所有Socket 939接口CPU的HyperTransport頻率都是1000MHz;
舊版的Socket940接口CPU的HyperTransport頻率也是800MHz,而新版的Socket 940接口CPU的HyperTransport頻率也已經(jīng)提高到了1000MHz;
Socket S1接口的所有CPU的HyperTransport頻率都是800MHz;
即將發(fā)布的Socket F接口Opteron的HyperTransport頻率則都是1000MHz。
技術(shù)區(qū)別
前端總線的速度指的是CPU和北橋芯片間總線的速度,更實(shí)質(zhì)性的表示了CPU和外界數(shù)據(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)之上的,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淆,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,最終造成這樣的誤會。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)前端總線頻率需要高于外頻,因此采用了QDR(Quad Date Rate)技術(shù),或者其他類似的技術(shù)實(shí)現(xiàn)這個目的。這些技術(shù)的原理類似于AGP的2X或者4X,它們使得前端總線的頻率成為外頻的2倍、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來。
“前端總線”這個名稱是由AMD在推出K7 CPU時提出的概念。前端總線的英文名字是Front Side Bus,通常用FSB表示,是將CPU連接到北橋芯片的總線。計(jì)算機(jī)的前端總線頻率是由CPU和北橋芯片共同決定的。選購主板和CPU時,要注意兩者搭配問題。
系統(tǒng)總線
CPU廠商已經(jīng)找到了增加CPU的FSB有效速度的方法。只是在每個時鐘周期中發(fā)送了更多的指令。所以CPU廠商已經(jīng)有每個時鐘周期發(fā)送兩條指令的辦法(AMD CPU),或甚至是每個時鐘周期四條指令(英特爾 CPU),而不是每個時鐘周期發(fā)送一條指令。那么在考慮CPU和看FSB速度的時候,必須認(rèn)識到它不是真正地在那個速度下運(yùn)行。Intel CPU是“四芯的”,也就是它們每個時鐘周期發(fā)送4條指令。這意味著如果看到800MHz的FSB,潛在的FSB速度其實(shí)只有200MHz,但它每個時鐘周期發(fā)送4條指令,所以達(dá)到了800MHz的有效速度。相同的邏輯也適用于AMD CPU,不過它們只是“二芯的”,意味著它們每個時鐘周期只發(fā)送2條指令。所以在AMD CPU上400MHz的FSB是由潛在的200MHz FSB每個時鐘周期發(fā)送2條指令組成的。在CPU上提高或降低倍頻比FSB容易得多了。這是因?yàn)楸额l和FSB不同,它只影響CPU速度。改變FSB時,實(shí)際上是在改變每個單獨(dú)的電腦部件與CPU通信的速度。這是在超頻系統(tǒng)的所有其它部件了。這在其它不打算超頻的部件被超得太高而無法工作時,可能帶來各種各樣的問題。不過一旦了解了超頻是怎樣發(fā)生的,就會懂得如何去防止這些問題了。
常見芯片
ⅥA芯片組
KT266、KT266A、KM266所支持的前端總線頻率是266MHz,KT333、KT400、KT400A、KM400、KN400所支持的前端總線頻率是333MHz,KT600和KT880所支持的前端總線頻率是400MHz。
sis芯片組
SIS735、SIS745、SIS746、SIS740所支持的前端總線頻率是266MHz,SIS741GX和SIS746FX所支持的前端總線頻率是333MHz,SIS741和SIS748所支持的前端總線頻率是400MHz。
uli芯片組
M1647所支持的前端總線頻率是266MHz。
英偉達(dá)芯片組
nForce2 IGP、nForce2 400和nForce2 Ultra 400所支持的前端總線頻率是400MHz。
此外,由于AMD64系列CPU內(nèi)部整合了內(nèi)存控制器,其HyperTransport頻率只與CPU接口類型有關(guān),而與主板芯片組無關(guān),所以其HyperTransport頻率的區(qū)分是相當(dāng)簡單的:Socket S1接口的所有CPU的HyperTransport頻率都是800MHz;Socket AM2處理器接口的Sempron的HyperTransport頻率是800MHz,除Sempron之外的所有Socket AM2接口CPU的HyperTransport頻率都是1000MHz。
英特爾芯片組
845、845D、845GL所支持的前端總線頻率是400MHz,845E、845G、845GE、845PE、845GV以及865P、910GL所支持的前端總線頻率是533MHz,而865PE、865G、865GV、848P、875P、915P、915G、915GV、915PL、915GL、925X、945PL、945GZ所支持的前端總線頻率是800MHz,定位于歡躍(ⅦV)平臺的945GT所支持的前端總線頻率是533MHz和667MHz,高端的925XE、945P、945G、955X、975X所支持的前端總線頻率是1066MHz。946PL和946GZ所支持的前端總線頻率是800MHz,而P965、G965、Q965和Q963所支持的前端總線頻率則都是1066MHz。
ⅥA芯片組
P4X266、P4X266A、P4M266所支持的前端總線頻率是400MHz,P4X266E、P4X333、P4X400、P4X533所支持的前端總線頻率是533MHz,PT800、PT880、PM800、PM880、P4M800、P4M800 Pro、PT880 Pro所支持的前端總線頻率是800MHz,PT880 Ultra、PT894、PT894 Pro、PT890所支持的前端總線頻率也高達(dá)1066MHz。P4M890所支持的前端總線頻率是800MHz,而P4M900所支持的前端總線頻率則是1066MHz。
sis芯片組
SIS645、SIS645DX、SIS650所支持的前端總線頻率是400MHz,SIS651、SIS655、SIS648、SIS661GX所支持的前端總線頻率是533MHz,SIS648FX、SIS661FX、SIS655FX、SIS655TX、SIS649、SIS656、SIS662所支持的前端總線頻率是800MHz,SIS649FX和SIS656FX所支持的前端總線頻率則高達(dá)1066MHz。
ATI芯片組
Radeon 9100 IGP、Radeon 9100 Pro IGP、RX330、Radeon Xpress 200 IE(RC410)、Radeon Xpress 200 IE(RXC410)所支持的前端總線頻率是800MHz,Radeon Xpress 200 IE(RS400)、Radeon Xpress 200 CrossFire IE(RD400)、CrossFire Xpress 1600 IE所支持的前端總線頻率則高達(dá)1066MHz。
uli芯片組
M1683和M1685所支持的前端總線頻率是800MHz。
NⅥDIA芯片組
nForce4 SLI IE、nForce4 SLI X16 IE、nForce4 SLI XE、nForce4 Ultra IE所支持的前端總線頻率全部都高達(dá)1066MHz。nForce 590 SLI IE、nForce 570 SLI IE和nForce 570 Ultra IE所支持的前端總線頻率全部都是1066MHz。
二者關(guān)系
CPU超頻與CPU本身和芯片組所能承受的FSB頻率都有關(guān)系。芯片組所能承受的頻率不僅取決于本身的規(guī)格,還取決于主板廠商的優(yōu)化。一般說來,規(guī)格上支持前端總線頻率高的芯片組對高頻的忍受力更好,而同一款芯片組的不同廠商主板的超頻能力的差別就是廠商本身的優(yōu)化程度所造成的(例如供電,BIOS設(shè)置、散熱等等)超頻能力還取決于一些其他因素,比如芯片組的步進(jìn)(新的步進(jìn)往往會進(jìn)行一些工藝上的優(yōu)化并且修正Bug、提升某些部分的性能等等)和內(nèi)存等,還有很重要的一點(diǎn)就是散熱。舉個例子,P965(風(fēng)冷)能將Core 2 Duo E6320 的前端總線頻率超到2080MHz左右,而P35能將這顆處理器的前端總線頻率超到2180MHz左右,所以支持前端總線頻率差別較大的不同芯片組主板的極限超頻能力差別不見得會很大。
CPU和主板芯片組支持的前端總線頻率即使相同,也不意味著沒有超頻空間,只是比起支持高總線頻率的主板會少一些,但如果芯片組和主板本身的設(shè)計(jì)夠優(yōu)秀的話,超頻空間也不小
如果是小幅度超頻的話,沒有必要選擇支持的前端總線頻率超出自己的處理器太多的主板,如果是想榨干處理器的潛能的話,那么主板支持的前端總線頻率越高越好。
不建議對品牌機(jī)的CPU進(jìn)行超頻,品牌機(jī)的主板并非為超頻所設(shè)計(jì),其中的供電、散熱部分無法承受CPU和芯片組長時間高頻運(yùn)行所帶來的大電流和高發(fā)熱量的負(fù)荷。而且對品牌機(jī)的CPU進(jìn)行超頻的話會影響質(zhì)保,萬一損壞的話是得不到補(bǔ)償?shù)摹?/p>
參考資料 >