CPU的主频与CPU实际的运算能力有什么区别？

dfz159753

○主频

主频也叫时钟频率，单位是MHz，用来表示CPU的运算速度。 CPU的主频=外频×倍频因子。很认为主频决定了CPU的运行速度。这不仅是片面的，对于服务器来说，这种理解也是有失偏颇的。到目前为止，还没有明确的公式可以实现主频率与实际计算速度之间的数值关系。即使是英特尔和AMD两大处理器厂商，在这一点上仍然存在很大的争议。可以看出，英特尔非常注重加强自身主频的开发。与其他处理器制造商一样，有人曾将其与 1G Transmeta 进行比较。其运行效率相当于2G Intel处理器。

因此，CPU的主频与CPU的实际计算能力没有直接关系。主频代表数字脉冲信号在CPU中的振荡速度。在英特尔的处理器产品中，我们也可以看到这样的例子：1 GHz Itanium 芯片几乎可以和2.66 GHz Xeon/Opteron 一样快，或者1.5 GHz Itanium 2 大约是4 GHz Xeon/Opteron 一样快。 CPU的计算速度取决于CPU流水线各方面的性能指标。

当然，主频与实际计算速度有关。只能说主频只是CPU性能的一个方面，并不代表CPU的整体性能。

○FSB

FSB是CPU的参考频率，单位也是MHz。 CPU的外部频率决定了整个主板的运行速度。说白了，在台式机中，我们所说的超频就是超级CPU的FSB（当然，一般情况下，CPU的倍频是锁定的）相信这个很好理解。但是对于服务器CPU，绝对不允许超频。如前所述，CPU 决定了主板的运行速度。两者同步运行。如果服务器CPU超频，改变FSB，就会出现异步操作。 （很多台式机主板支持异步操作）这会导致整个服务器系统不稳定。

在目前的大多数计算机系统中，FSB 也是内存和主板之间同步运行的速度。这样就可以理解为CPU的FSB直接与内存相连，实现了两种状态之间的同步操作。 FSB和前端总线（FSB）频率很容易混淆，下面前端总线介绍就来谈谈两者的区别。

○前端总线（FSB）频率

前端总线（FSB）频率（即总线频率）直接影响CPU和内存之间直接数据交换的速度。有一个公式可以计算，即数据带宽=（总线频率×数据位宽）/8，最大数据传输带宽取决于所有同时传输数据的宽度和传输频率。比如现在的64位Xeon Nocona，前端总线是800MHz。根据公式，其最大数据传输带宽为6.4GB/sec。

外频与前端总线（FSB）频率的区别：前端总线的速度是指数据传输的速度，外频是CPU和主板同步运行的速度换句话说，100MHz FSB特指每秒振荡1000万次的数字脉冲信号；而100MHz前端总线是指CPU每秒可以接受的数据量为100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。

事实上，“HyperTransport”架构的出现改变了实际的前端总线（FSB）频率。之前我们知道IA-32架构必须有三个重要的组件：Memory Controller Hub（MCH）、I/O Controller Hub和PCI Hub，就像Intel的典型芯片组Intel 7501、 Intel7505芯片组，这是双Xeon处理器量身定做的-制成。它们包含的 MCH 为 CPU 提供了一个频率为 533MHz 的前端总线。采用DDR内存，前端总线带宽可达4.3GB/sec。但是随着处理器性能的不断提高，它也给系统架构带来了许多问题。 “HyperTransport”架构不仅解决了问题，还更有效地提高了总线带宽。比如AMD皓龙处理器，灵活的HyperTransport I/O总线架构允许它集成内存控制器，让处理器不通过系统总线。直接与芯片组的内存交换数据。在这种情况下，AMD Opteron 处理器中的前端总线 (FSB) 频率不知道从哪里开始。

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
http://www.pc-fly.com/a/shoujiruanjian/article-379073-1.html