内存和CPU频率匹配方法的探讨

内存和CPU频率匹配方法的探讨

目录

1. CPU频率的概念 (1)

2.前端总线的概念 (2)

3.各种内存频率的名称辨析 (2)

4.内存的类别和属性 (2)

5. Intel平台内存和CPU同步的条件 (3)

6. FSB带宽和内存带宽相匹配条件 (4)

7．Intel平台的内存异步设臵方法 (4)

8.AMD平台的内存实际频率的计算方法 (6)

9.关于双通道内存技术 (8)

10. 小结 (11)

11. 后记 (11)

关于内存与CPU搭配的问题，是电脑爱好者最关心的问题之一。怎样搭配？在网上有成百上千篇文章，把人给看得眼花缭乱，如果不仔细分析判断，很难辨别哪个是正确的，哪个是错误的。据我分析，形成这种局面的原因有多种：一是CPU的外频跟前端总线的频率经常混用，有时还把前端总线跟HT总线也混同；二是三种内存（SDRAM、DDR1 SDRAM、DDR2 SDRAM）的特性不同，但是，经常被混同、混用；三是因为同一个频率有多种名称，各种名称经常被混用；四是Intel的CPU和AMD的CPU特性不同，它们跟内存的搭配方法也不相同，但是经常被混同；五是AMD的K8以前的CPU跟K8及以后的CPU特性不同，经常被混同；六是各个主板厂商对内存的设臵经常采用不同的方法和名称，容易使人迷惑；七是文章写作年代不予注明，不知道说的是哪个年代的、用的是什么型号的内存；八是写作者的水平参差不齐，鱼龙混杂，有时很难辨别孰是孰非。因此，我在学习内存知识时，还真的花了不少时间。因为看得多了，想得也多了，当然，也会萌生一些个人的见解。为了巩固我的学习成果，我作了此小结备忘。当然也希望给同是“菜鸟”的网友们以参考，更欢迎“大侠”们指正。

1.CPU频率的概念

CPU的频率就是我们常说的电脑的速度，非常重要。但是，CPU本身只是一个芯片，不会产生频率，频率是电脑的主板外加给它的。它的主频是它能正常工作的频率，如果频率太高，即对它作过度超频使用时，它会“罢工”甚至被烧坏的。CPU的主频等于外频(CPU Host Frequency)乘以倍频(Multiplier)，即有

主频＝外频×倍频

其实，倍频并不是频率，只是一个倍数，倍频器是设在CPU中的。外频是计算机主板上的频率发生器产生的，是计算机的时钟标准，也称为系统时钟频率。例如一个CPU的倍频器的倍数是10,加给它的外频是200 MHz时，这个CPU

的主频就等于

200 MHz×10 = 2000 MHz = 2.0 GHz

2.前端总线的概念

前端总线（FSB）是CPU跟主板上的北桥（North Bridge）相联系的总线，它的频率表示了CPU和外界（内存、AGP总线、PCI总线等）数据传输的速度。在Pentium 4出现之前，前端总线频率与外频是一样的。但是，随着电脑技术的不断发展，人们发现前端总线频率需要高于外频，因此，前端总线跟外频有所不同了。在Intel平台，前端总线的频率是外频的4倍；在AMD平台，前端总线频率是外频的2倍。自从AMD K8出现之后，AMD把内存控制器集成在CPU 的内部了，CPU和内存的联系也就不再经过FSB和北桥了，前端总线不再存在。

但是，在Intel平台，前端总线依然存在。

尽管如此，人们还是经常把前端总线跟外频混同，直至现在。

3.各种内存频率的名称辨析

网上、主板说明书上甚至CPU-Z上，对电脑各种频率叫法多种多样，很不

统一，因此需要大概梳理一下：

核心频率（Core Frequency）：也称内存的真实频率或极限频率，是指内存芯片能够承受的极限频率，如果加给它的频率超过这个数字较多（内存过超频），它就会拒绝工作，最常见的反映就是“蓝屏”。

时钟频率（Clock Frequency）:是指内存的实际工作频率。对这个频率的称呼有许多种，例如，内存频率、工作频率、运行频率、总线频率、DRAM频率等。在港台还称其为时脉。在不少场合还把频率称为“速度”。

数据频率（Date Frequency）也称等效频率或传输频率。

为了不造成混乱，本文对内存的频率只保留核心频率、时钟频率和数据频率三个名称。但是，在一些不会引起误解，而且和主题贴切的场合，也可能会把时钟频率称为“运行频率”、“工作频率”和“总线频率”等。

4.内存的类别和属性

对普通用户来说，内存有三种：SDRAM内存、DDR SDRAM内存（也称DDR或DDR1）和DDR2 SDRAM（简称DDR2）。DDR3内存出现不久，还没有广泛应用。

SDRAM（同步动态随机存储器），即Synchronous DRAM，说它是“同步动态随机存储器”，就是说它的工作速度是与系统总线速度是同步的，它在一个时钟周期内只在上升沿传输一次数据，因此，这种内存的核心频率（Core frequency）、时钟频率（Clock freq.）和数据频率（Data freq.）是一致的。

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，它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据，因此，虽然其时钟频率和核心频率是相等的，

但是，其数据频率却是翻了番的。即有内存的核心频率、时钟频率和数据频率

三者之比为1:1:2的关系。

DDR2则是在DDR内存的基础上，利用特殊技术可以处理的数据又比DDR高出了一倍。即做到了内存的核心频率、时钟频率和数据频率三者之比为1:2:4。

这三种内存的频率特性和几个频率之间的关系见下表：

目前SDRAM、DDR1和DDR2-400都已经先后被淘汰出局了，但是，在旧电脑中，三种规格的内存依然存在着。比如，我在2002年购臵的IBM黑金刚，当时算是比较先进的，但是，它的内存却是SDRAM的，容量也只有128MB。电脑的更

新换代的速度真是太快了。

5.Intel平台内存和CPU同步的条件

为了保证内存安全工作，加给内存的频率不能太高；为了保证电脑的速度，加给内存的频率应该跟CPU的速度相匹配，不能过低，因此提出了内存同步（Synchronize）的要求，什么是内存同步？在网上有各种说法，有的说：“内存的频率等于外频就是内存同步”；也有的说：“内存的时钟频率与外频相等就是内存同步”。例如，当外频是133 MHz时，对于支持SDRAM的主板，应该配以PC133内存；对于支持DDR1的主板，应该配以DDR 266的内存。这些说法当然

是正确的。

但是，对于DDR2内存来说，如果再说：“在Intel平台上，内存的时钟频率与外频相等就是内存同步”就有问题了。例如，对于FSB=800 MHz的CPU来说，它的外频等于200 MHz，在这种情况下，配以DDR2-800才是同步的。这就不是“内存的时钟频率等于外频”了，而是内存的时钟频率等于两倍外频才是内存同步了。因此，我认为，为了把DDR2内存也包括进来，应该把同步条件改为“内存的核心频率等于外频就是内存同步”才是准确的。