CPU前端总线_工程_高等教育_教育区

什么是前端总线？什么是巴士？微型计算机中的总线通常包括内部总线，系统总线和芯片与处理器之间的总线，用于芯片级的互连. 系统总线是微型计算机中插入板与系统板之间的总线，用于相互板级. 外部总线是微型计算机和外部设备之间的总线. 作为一种设备，微型计算机通过总线与其他设备交换信息和数据. 它用于设备的互连. 名称“前端总线”是AMD在推出K7 CPU时提出的概念. FSB是指CPU与主板之间的连接速度. 该概念基于数字脉冲信号的振荡速度. 前端总线的速度是指数据传输的速度，因为数据传输的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×数据位宽度） ÷8. 目前，在PC上可以达到的前端总线频率为266MHz，333MHz，400MHz，533MHz，800MHz，1066MHz和1333MHz. 前端总线频率越大，CPU与内存之间的数据传输量就越大，就越能充分发挥CPU的功能. 当前的CPU技术发展迅速，计算速度迅速提高，足够大的前端总线可以保证有足够的数据提供给CPU.

较低的前端总线将无法向CPU提供足够的数据，这将限制CPU的性能并成为系统瓶颈. 前端总线的英文名称是Front Side Bus，通常用FSB表示，它是将CPU连接到北桥芯片的总线. 购买主板和CPU时，请注意两者的并置问题. 一般来说，如果CPU没有超频，则前端总线由CPU确定. 如果主板不支持CPU所需的前端总线，则系统将无法工作. 换句话说，主板和CPU必须都支持特定的前端总线才能使系统正常工作，但是CPU的默认前端总线是唯一的，因此请查看系统的主要前端总线. 只看CPU. 北桥芯片负责与内存，图形卡和其他具有最大数据吞吐量的组件进行联系，并与南桥芯片连接. 北桥芯片负责与内存，图形卡和其他具有最大数据吞吐量的组件进行联系，并与南桥芯片连接. CPU通过前端总线（FSB）连接到北桥芯片和北桥芯片，然后通过北桥芯片和存储器，显示器通过北桥芯片和存储器以及前端总线. 北桥芯片通过北桥芯片和存储卡交换数据. 前端总线是CPU与外界交换数据的最重要通道. 因此，前端总线最重要的通道是交换数据的卡. 最重要的通道数据传输容量对计算机的整体性能有很大影响. 如果没有足够快的前端总线，则无论CPU的性能如何，都无法显着提高计算机的整体速度.

数据传输的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×数据位宽度）÷8数据带宽=（总线频率×数据带宽=（总线频率数据位宽））÷8. 目前，在PC上可以实现的前端总线频率为266MHz，333MHz，400MHz，533MHz，800MHz. 前端总线频率越大，CPU与北桥芯片之间的数据传输容量就越大，并且越有能力充分发挥CPU的功能. 当前的CPU技术发展迅速，计算速度迅速提高. 足够大的前端总线可以确保将足够的数据提供给CPU，而较低端的前端总线将无法向CPU提供足够的数据. 这限制了CPU的性能，并成为系统瓶颈. 显然，在相同条件下，前端总线越快，系统性能越好. FSB和FSB频率之间的差异: FSB和FSB频率之间的差异正面总线的速度是指数据传输的速度. FSB是CPU和主板同步运行的速度. 换句话说，100MHz FSB特别是指每秒振荡一千万次的数字脉冲信号. 而100MHz FSB是指CPU每秒可接受的数据传输量为100MHz×64bit = 6400Mbit / s = 800MByte / s（1Byte = 8bit）.

北桥芯片北桥芯片（北桥）是在主板芯片组（也称为主机桥）中起主导作用的最重要的组件. 一般而言，芯片组的名称以北桥芯片的名称命名. 例如，Intel 845E芯片组的北桥芯片是82845E，875P芯片组的北桥芯片是82875P，依此类推. 北桥芯片负责联系CPU，并控制北桥内存储器和AGP数据的传输. 它提供CPU的类型和主频率，系统前端总线的频率，内存的类型（SDRAM，DDR SDRAM，RDRAM等）以及最大容量，AGP插槽，ECC纠错等在支持方面，集成芯片组的北桥芯片也集成了显示核心. 北桥芯片是最接近主板上CPU的芯片. 这主要是因为北桥芯片与处理器之间的通信最近，并且缩短了传输距离以提高通信性能. 由于北桥芯片的数据处理能力非常大，并且热量的产生越来越大，因此目前的北桥芯片被散热器覆盖，以增强北桥芯片的散热能力. 某些主板的北桥芯片还将与风扇配合散热. 因为北桥芯片的主要功能是控制内存，并且存储器标准像处理器一样频繁更改，所以不同芯片组中的北桥芯片肯定是不同的. 当然，这并不意味着所使用的存储技术是完全不同的，但是不同芯片组的北桥芯片之间必须存在一些差异.

由于AMD K8核心CPU已发布，因此内存控制器已集成到CPU中，因此支持K8芯片组的北桥芯片已大大简化，甚至可以使用单芯片芯片组结构. 这可能是大趋势. 北桥芯片的功能将逐渐变得单一. 为了简化主板结构并提高主板的集成度，也许将来的主流芯片组有可能成为南北桥的单芯片形式. SIS早就发布了许多单芯片芯片组. 芯片组到目前为止，有能力生产芯片组的制造商包括英特尔（美国），威盛（中国台湾），矽统（中国台湾），ULI（中国台湾），AMD（美国），NVIDIA（美国），ATI （加拿大），ServerWorks（美国），IBM（美国），HP（美国）等，其中最常见的是Intel，NVIDIA和VIA芯片组. 在台式机英特尔平台上，英特尔自己的芯片组占有最大的市场份额，并且产品线齐全，有高，中，低端和集成产品可供选择. 其他芯片组制造商VIA，SIS，ULI和最新的ATI和NVIDIA一起只能占据相对较小的市场份额. 除NVIDIA以外的其他制造商主要在低端和集成领域. NVIDIA仅具有中高端产品，而缺乏低端产品. 线条不完整.

在AMD平台上，AMD本身通常以很少的产品和很小的市场份额发挥先锋作用. 威盛曾经在AMD平台芯片组中拥有最大的市场份额，但现在它受到了即将到来的NVIDIA Challenge的大力支持，凭借其nForce2的强大性能，后者已成为AMD平台上最好的芯片组产品， nForce3和当前的nForce4系列芯片组已经赢得了威盛的许多市场份额，并已成为AMD平台的市场占有率. 最大的芯片组制造商以及SIS和ULI仍然扮演支持角色，主要在中，低端和集成领域. 在笔记本电脑方面，英特尔平台具有绝对优势，因此英特尔自己的笔记本电脑芯片组也占据了最大的市场份额. 其他制造商只能扮演市场份额很小的AMD平台的辅助角色和设计产品. 在服务器/工作站方面，英特尔平台绝对占主导地位. 英特尔自己的服务器/工作站芯片组产品占据了大部分市场份额. 但是，在基于Intel架构的高端多路服务器领域，IBM和HP具有绝对优势，例如IBM的XA32和HP F8是出色的高端多路服务器芯片组产品，但它们仅用于公司的服务器产品和声誉不是太大； AMD和服务器/工作站由于其市场份额很小，该平台以前主要使用AMD自己的芯片组产品，现在其中一些已经开始使用NVIDIA产品.

值得注意的是，曾经是基于Intel架构的服务器/工作站芯片组领域的ServerWorks在被Broadcom收购后已经完全退出了芯片组市场. ULI也已被NVIDIA收购，很有可能退出芯片组市场. 近年来，从ISA，PCI，AGP到PCI-Express，从ATA到SATA，Ultra DMA技术，双通道内存技术，高速前端总线等，芯片组技术也得到了突飞猛进的发展. ，每一项新技术进步都会带来改进的计算机性能. 2004年，芯片组技术将面临重大变化. 最引人注目的是PCI Express总线技术，它将取代PCI和AGP，大大增加设备带宽，并带来计算机技术的一场革命. 另一方面，芯片组技术也在朝着高度集成的方向发展. 例如，AMD Athlon 64 CPU集成了一个内存控制器，这大大降低了芯片组制造商设计产品的难度，现在芯片组产品已经集成了音频，网络，SATA，RAID等功能，大大降低了用户成本. 超线程技术“超线程（“ HT”）”技术. 超线程技术使用特殊的硬件指令将两个逻辑核心仿真为两个物理芯片，以便单个处理器可以使用线程级并行计算，该并行级计算与多线程操作系统和软件兼容，并减少了处理器的空闲时间. 中央处理器. 提高了CPU的运行效率.

超线程技术是在一个CPU上同时执行多个程序，并在一个CPU中共享资源. 从理论上讲，它需要像两个CPU一样同时执行两个线程. P4处理器需要再添加一个逻辑CPU指针（逻辑处理单元）. 因此，新一代P4 HT的芯片面积比以前的P4大5％. 其余部分（例如ALU（整数算术单元），FPU（浮点算术单元）和L2 Cache（二级缓存））保持不变，并且这些部分被共享. 尽管超线程技术可以同时执行两个线程，但它不像两个真正的CPU. 每个CPU都有独立的资源. 当两个线程同时需要某个资源时，应暂时停止其中一个线程，并释放这些资源，直到这些资源空闲为止. 因此，超线程的性能不等于两个CPU的性能.

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