CPU帶寬和內(nèi)存帶寬之間的匹配

1、Intel的CPU，從P4開始就對(duì)內(nèi)存帶寬有一定要求，為什么當(dāng)年Intel非要推RamBUS來(lái)搭配P4？就是因?yàn)镾DRAM和DDR RAM都不足以滿足P4的需求。具體說(shuō)一下，F(xiàn)SB為533的P4（外頻為133），數(shù)據(jù)帶寬需求為4.3GB/S（可以這么粗略估算，CPU帶寬=FSB×8），F(xiàn)SB800的P4帶寬需求為6.4GB/s。而同時(shí)期的DDR 400能提供的帶寬也只有3.2GB/s（所以DDR400又叫PC3200內(nèi)存，就是以帶寬命名的），DDR266帶寬為2.1GB/s，DDR333帶寬為2.7GB/s，可見單根DDR內(nèi)存滿足不了FSB800的P4的需求，當(dāng)CPU要數(shù)據(jù)時(shí)內(nèi)存卻傳

2、不過(guò)來(lái)足夠的數(shù)據(jù)，造成CPU閑置。所以Intel費(fèi)勁功夫硬性推廣RamBUS來(lái)搭配自家的P4。但無(wú)奈RamBUS成本和產(chǎn)能都擺在那里，成了曲高和寡的東西。不得已Intel舍棄850芯片組，重新推出的支持SDRAM的845芯片組來(lái)搭配P4，早期買P4的可能就是這種主板，其實(shí)此時(shí)P4的性能被內(nèi)存制約了。包括后來(lái)出的支持DDR單通道內(nèi)存的845D、848等等芯片組，都沒有完美解決問題。3 y; G* 9 |2 r' g6 H    后來(lái)出現(xiàn)了支持“雙通道”的865芯片組才解決了問題，雙通道的DDR266帶寬正好滿足FSB533的P4，而雙通道的DDR400則滿足了FSB8

3、00的P4。這個(gè)規(guī)律可以簡(jiǎn)單的推算為 內(nèi)存標(biāo)稱值*2=FSB頻率（補(bǔ)充一下：內(nèi)存實(shí)際工作頻率是標(biāo)稱值的一半，也就是標(biāo)稱DDR400的內(nèi)存，實(shí)際內(nèi)存工作頻率是200MHz，DDR2 800內(nèi)存，實(shí)際工作頻率是400MHz）。如DDR 400的雙通道內(nèi)存可以滿足FSB800的CPU，DDR2 533的雙通道內(nèi)存可以滿足FSB1066的CPU，DDR2 667的內(nèi)存雙通到可以滿足FSB1333的CPU，DDR2 800內(nèi)存雙通就可以滿足FSB1600。" p  a6 j( j" % + " R1 c    目前的酷睿CPU，低端的

4、仍舊是FSB800的（肉羊420、E2140、E4300等），此時(shí)一根DDR2 667的內(nèi)存還滿足不了CPU的需求（如果超頻到800也可以），而1根DDR2 800的內(nèi)存則正好能滿足需求（或者2跟DDR400內(nèi)存組雙通道也可以，不過(guò)極少有這種主板）。 如果進(jìn)行超頻，比如E2140，當(dāng)CPU外頻從200超到266，F(xiàn)SB為1066，此時(shí)雙通道的DDR2 533可以滿足帶寬，超頻到333外頻時(shí)則雙通道的667可以滿足帶寬，超頻到400外頻時(shí)，此時(shí)FSB已是1600了，則只有雙通道的DDR2 800內(nèi)存才能滿足CPU的需求。8 E2 e0 I# g* 0 z( : j. L   

5、 由此可見，如果不超頻，搭配FSB800系列，最好起步就是單根800的內(nèi)存，如果購(gòu)買的是FSB1066或1333的U，單根內(nèi)存就徹底沒法滿足要求了，最好上雙通道。如果還打算超頻，比如大家夢(mèng)寐以求的400外頻，則最好一次就購(gòu)入2條800的內(nèi)存組成雙通道。否則即使CPU頻率上去了，實(shí)際使用中還是會(huì)因?yàn)閮?nèi)存帶寬不足而拖CPU的后退。 目前800內(nèi)存和667內(nèi)存幾乎一個(gè)價(jià)，所以就不要再考慮667內(nèi)存了。- t6 K8 O3 ?6 Y% I' K0 e5 j! a) p9 _       如果不知道自己的系統(tǒng)到底cpu和內(nèi)存帶寬是多少，可以運(yùn)行一個(gè)叫EVE

6、REST的軟件，在“主板”-“主板”下可以查到2者的帶寬情況。只要內(nèi)存帶寬高于前端總線（FSB）帶寬就可以了。8 g, q' U$ M& Y, i) w+ t4 g0 l% f( R) 4 q& ' d1.JPG (32.58 KB). h( c0 8 K9 D' K2008-11-21 20:138 q; / o& z! 5 P* A" D$ Y  p7 M! , D" s0 Q: P" J, h5 p5 r2 j6 t) T  M7 a! G7 x$ k5 . N) ) O

7、) X# M8 V0 d0 j: Y 部分CPU的FSB4 t$ g) H  A% J9 _1 FSB800         賽揚(yáng)4XX系列，奔騰E2XXX系列，酷睿E4XXX系列，還有很老的奔騰D系列。% u3 k* A4 l7 j7 |/ C7 o FSB1066       部分E6XXX系列（6300/6400/6500/6320/6420），E7XXX系列（7200/7300），X6（X6800)，4核的Q6XXX系 列（6600/6700）。1 b6 M# Q0

8、d4 ?8 I* g6 D2 % c FSB1333       部分E6XXX系列（6550/6750/6850），E8XXX系列（8100/8200/8300/8400），4核的Q9XXX系列（9100/9300/9550）/QX9XXX（9650）/QX6XXX（6850）， $ V4 o( k; L* J  B3 o  z: 6 " z2 S! K) T# C7 E% t補(bǔ)充：最近發(fā)現(xiàn)老有DIYer選用E7200/E8300之類CPU，卻只搭配1根DDR2 800內(nèi)存，這樣會(huì)嚴(yán)重拖累系統(tǒng)的。請(qǐng)裝機(jī)

9、時(shí)注意避免。 9 u& k# z0 O0 ' X! H  Z' q; 0 a, ?* |3 Y注：對(duì)于AMD的CPU，因?yàn)閮?nèi)部整合了內(nèi)存管理器，所以不需要經(jīng)過(guò)北橋來(lái)讀取內(nèi)存數(shù)據(jù)，而是CPU直接讀取數(shù)據(jù)，因此不像Intel的CPU這么需要強(qiáng)調(diào)帶寬搭配問題，一般可以用單條2G DDR2 800來(lái)裝機(jī)。超頻基礎(chǔ)知識(shí)：簡(jiǎn)單核算CPU前端總線和內(nèi)存帶寬匹配的問題帶寬計(jì)算公式：帶寬時(shí)鐘頻率×總線位數(shù)×倍增系數(shù)/8     在Intel平臺(tái)，內(nèi)存控制器集成在北橋里，CPU和內(nèi)存交換數(shù)據(jù)，是經(jīng)由CPU前端總

10、線和北橋交換數(shù)據(jù)，再由北橋和內(nèi)存交換數(shù)據(jù)。所以北橋到內(nèi)存的帶寬必須大于等于CPU到北橋的帶寬這樣才不會(huì)產(chǎn)生瓶頸。前端總線和內(nèi)存位數(shù)都是64?，F(xiàn)在的內(nèi)存都是DDR內(nèi)存，即DOUBLE DATA RATE(雙倍數(shù)據(jù)率)，倍增系數(shù)都是2，我們平時(shí)所說(shuō)的DDR2 667或DDR2 800等等都是乘上了“2”這個(gè)倍增系數(shù)的頻率，內(nèi)存實(shí)際工作的頻率為333和400MHZ，如果按我們的習(xí)慣稱謂來(lái)計(jì)算內(nèi)存帶寬，就不需再乘以備增系數(shù)。     可以看出，按我們的習(xí)慣，在這個(gè)公式里，只有時(shí)鐘頻率是不一定的，在其他系數(shù)均相同的情況下，完

11、全可以簡(jiǎn)單的比較前端總線和內(nèi)存的頻率關(guān)系來(lái)核算兩者帶寬是否匹配。      例如：E4500的前端總線為800MHZ，如果采用1條DDR2 800MHZ內(nèi)存，那么兩個(gè)頻率相等即帶寬相等，不存在瓶頸。又如E6550的前端總線為1333MHZ，由于沒有這么高頻率的DDR2內(nèi)存，所以如果采用單條內(nèi)存方案，無(wú)論匹配哪種DDR2內(nèi)存，都會(huì)產(chǎn)生瓶頸。只有組建雙通道才能解決瓶頸問題，比如采用兩條ddr2 667內(nèi)存，根據(jù)以上說(shuō)明，簡(jiǎn)單將其頻率相加為1333MHZ，則代表此時(shí)兩者帶寬剛好匹配，無(wú)瓶頸產(chǎn)生.    

12、; 在AMD平臺(tái)，內(nèi)存控制器集成在CPU內(nèi)部，CPU通過(guò)HT總線直接和內(nèi)存交換數(shù)據(jù)，繞開了北橋的連接，所以沒有前端總線一說(shuō)。也就沒有內(nèi)存帶寬和前端總線帶寬是否匹配的說(shuō)法！AMD CPU內(nèi)部的內(nèi)存控制器采用了分頻的方式，這個(gè)方式有點(diǎn)復(fù)雜，可以通過(guò)以下的頻率關(guān)系公式計(jì)算得出內(nèi)存實(shí)際運(yùn)行頻率： 1、內(nèi)存分頻=主頻(超頻前，目前均為200MHZ)×倍頻(超頻后)÷內(nèi)存頻率(BIOS內(nèi)設(shè)置值)后取整。 2、主頻×倍頻=CPU實(shí)際運(yùn)行頻率。 3、CPU實(shí)際運(yùn)行頻率÷內(nèi)存分頻=內(nèi)存實(shí)際運(yùn)行頻率,這個(gè)非常重要，很多人超頻不成功就是因?yàn)閮?nèi)存的實(shí)際運(yùn)行頻

13、率大大高于默認(rèn)頻率，而內(nèi)存條的超頻性能又不是很好。     所以，AMD平臺(tái)在大多數(shù)時(shí)候，內(nèi)存都工作在一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)的頻率下，這個(gè)頻率隨著CPU主頻、倍頻、設(shè)定內(nèi)存頻率的變化而變化，內(nèi)存帶寬也就千變?nèi)f化，但是總結(jié)經(jīng)驗(yàn)如下：不超頻采用雙通道667足夠，超頻就必須用體質(zhì)好的DDR2 800內(nèi)存組建雙通道，以避免因內(nèi)存分頻關(guān)系，造成超頻后內(nèi)存實(shí)際工作頻率過(guò)高而引起的不穩(wěn)定！CPU總線帶寬和內(nèi)存帶寬匹配外頻外頻是由主板為CPU提供的基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率，一般常見的有100、133、166、200。我們說(shuō)的FSB（Front System Bus）指的是系統(tǒng)前端總線

14、，他是處理器和主板北橋芯片或內(nèi)存控制集線器之間的數(shù)據(jù)通道，常見頻率有400、333、533、800。作為新手不必掌控那么多概念性的東西，只要記住以下幾個(gè)公式：主頻=外頻*倍頻（MHz）IntelCPU前端總線=外頻*4（MHz）AMDCPU前端總線=外頻*2（MHz）CPU數(shù)據(jù)帶寬=前端總線*8（MB/s）內(nèi)存帶寬=內(nèi)存等效工作頻率*8（MB/s）前端總線頻率     總線是將信息以一個(gè)或多個(gè)源部件傳送到一個(gè)或多個(gè)目的部件的一組傳輸線。通俗的說(shuō)，就是多個(gè)部件間的公共連線，用于在各個(gè)部件之間傳輸信息。人們常常以MHz表示的速度來(lái)描述總線頻率?？偩€的種類非常多，前端總線的英文名

15、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和北橋芯片一起決定的。       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(guò)前端總線（FSB）連接到北橋芯片，進(jìn)而通過(guò)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(duì)計(jì)算機(jī)整體性能作用非常大，如果沒足夠快的前端總線，再?gòu)?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(shí)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)

16、據(jù)位寬）÷8。目前PC機(jī)上所能達(dá)到的前端總線頻率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz幾種，最高到1066MHz。前端總線頻率越大，代表著CPU和北橋芯片之間的數(shù)據(jù)傳輸能力越大，更能充分發(fā)揮出CPU的功能。目前的CPU技術(shù)發(fā)展非?？欤\(yùn)算速度提高非?？欤銐虼蟮那岸丝偩€能保障有足夠的數(shù)據(jù)供給給CPU，較低的前端總線將無(wú)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。 外頻和前端總線頻率的差別      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)?/p>

17、速度。而外頻的概念是建立在數(shù)字脈沖信號(hào)震蕩速度基礎(chǔ)之上的，也就是說(shuō)，100MHz外頻特指數(shù)字脈沖信號(hào)在每秒鐘震蕩一萬(wàn)萬(wàn)次，他更多的影響了PCI及其他總線的頻率。之所以前端總線和外頻這兩個(gè)概念容易混淆，主要的原因是在以前的非常長(zhǎng)一段時(shí)間里（主要是在Pentium 4出現(xiàn)之前和剛出現(xiàn)Pentium 4時(shí)），前端總線頻率和外頻是相同的，因此往往直接稱前端總線為外頻，最終造成這樣的誤會(huì)。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)，或其他類似的技術(shù)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。這些技術(shù)的原理類似于AGP的2X或4X，他們使得前端總線的頻率成為外頻的2倍、

18、4倍甚至更高，從此之后前端總線和外頻的差別才開始被人們重視起來(lái)，目前的主流產(chǎn)品均采用這些技術(shù)。DDR和DDR2內(nèi)存說(shuō)明DDR傳輸標(biāo)準(zhǔn)        嚴(yán)格的說(shuō)DDR應(yīng)該叫DDR SDRAM，人們習(xí)慣稱為DDR，部分初學(xué)者也?？吹紻DR SDRAM，就認(rèn)為是SDRAM。DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的縮寫，是雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的意思。DDR內(nèi)存是在SDRAM內(nèi)存基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，仍然沿用SDRAM生產(chǎn)體系，因此對(duì)于內(nèi)存廠商而言，只需對(duì)制造普通SDRAM的設(shè)備稍加改進(jìn)，即可實(shí)現(xiàn)DDR內(nèi)存的生產(chǎn)，可有

19、效的降低成本。      SDRAM在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)只傳輸一次數(shù)據(jù)，他是在時(shí)鐘的上升期進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；而DDR內(nèi)存則是個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)傳輸兩次次數(shù)據(jù)，他能夠在時(shí)鐘的上升期和下降期各傳輸一次數(shù)據(jù)，因此稱為雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器。DDR內(nèi)存能在和SDRAM相同的總線頻率下達(dá)到更高的數(shù)據(jù)傳輸率。 和SDRAM相比：DDR運(yùn)用了更先進(jìn)的同步電路，使指定地址、數(shù)據(jù)的輸送和輸出主要步驟既獨(dú)立執(zhí)行，又保持和CPU完全同步；DDR使用了DLL(Delay Locked Loop，延時(shí)鎖定回路提供一個(gè)數(shù)據(jù)濾波信號(hào))技術(shù)，當(dāng)數(shù)據(jù)有效時(shí)，存儲(chǔ)控制器可使用這個(gè)數(shù)據(jù)濾波信號(hào)來(lái)精確定

20、位數(shù)據(jù)，每16次輸出一次，并重新同步來(lái)自不同存儲(chǔ)器模塊的數(shù)據(jù)。DDR本質(zhì)上不必提高時(shí)鐘頻率就能加倍提高SDRAM的速度，他允許在時(shí)鐘脈沖的上升沿和下降沿讀出數(shù)據(jù)，因而其速度是標(biāo)準(zhǔn)SDRA的兩倍。       從外形體積上DDR和SDRAM相比差別并不大，他們具有同樣的尺寸和同樣的針腳距離。但DDR為184針腳，比SDRAM多出了16個(gè)針腳，主要包含了新的控制、時(shí)鐘、電源和接地等信號(hào)。DDR內(nèi)存采用的是支持2.5V電壓的SSTL2標(biāo)準(zhǔn)，而不是SDRAM使用的3.3V電壓的LVTTL標(biāo)準(zhǔn)。     DDR內(nèi)存的頻率能用工作頻率和等效頻率兩

21、種方式表示，工作頻率是內(nèi)存顆粒實(shí)際的工作頻率，不過(guò)由于DDR內(nèi)存能在脈沖的上升和下降沿都傳輸數(shù)據(jù)，因此傳輸數(shù)據(jù)的等效頻率是工作頻率的兩倍。     PC1600如果按照傳統(tǒng)習(xí)慣傳輸標(biāo)準(zhǔn)的命名，PC1600（DDR200）應(yīng)該是PC200。在當(dāng)時(shí)DDR內(nèi)存正在和RDRAM內(nèi)存進(jìn)行下一代內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)，此時(shí)的RDRAM按照頻率命名應(yīng)該叫PC600和PC800。這樣對(duì)于不是非常了解的人來(lái)說(shuō)，自然會(huì)認(rèn)為PC200遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于PC600，而JEDEC基于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的考慮，將DDR內(nèi)存的命名規(guī)范進(jìn)行了調(diào)整。傳統(tǒng)習(xí)慣是按照內(nèi)存工作頻率來(lái)命名，而DDR內(nèi)存則以內(nèi)存?zhèn)鬏斔俾拭Ｒ虼瞬庞辛私裉斓腜

22、C1600、PC2100、PC2700、PC3200、PC3500等（在用CPU-Z工具查看機(jī)器時(shí)，在SPD中顯示的最大帶寬）。     PC1600的實(shí)際工作頻率是100 MHz，而等效工作頻率是200 MHz，那么他的數(shù)據(jù)傳輸率就為“數(shù)據(jù)傳輸率頻率*每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)”，就是200MHz*64bit=12800Mb/s，再除以8就換算為MB為單位，就是1600MB/s，從而命名為PC1600。 DDR2傳輸標(biāo)準(zhǔn)        DDR2能看作是DDR技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的一種升級(jí)和擴(kuò)展：DDR的核心頻率和時(shí)鐘頻率相等，但數(shù)據(jù)

23、頻率為時(shí)鐘頻率的兩倍，也就是說(shuō)在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)必須傳輸兩次數(shù)據(jù)。而DDR2采用“4 bit Prefetch(4位預(yù)取)”機(jī)制，核心頻率僅為時(shí)鐘頻率的一半、時(shí)鐘頻率再為數(shù)據(jù)頻率的一半，這樣即使核心頻率還在200MHz，DDR2內(nèi)存的數(shù)據(jù)頻率也能達(dá)到800MHz?也就是所謂的DDR2 800。 目前，已有的標(biāo)準(zhǔn)DDR2內(nèi)存分為DDR2 400和DDR2 533，DDR2 667和DDR2 800，其核心頻率分別為100MHz、133MHz、166MHz和200MHz，其總線頻率(時(shí)鐘頻率)分別為200MHz、266MHz、333MHz和400MHz，等效的數(shù)據(jù)傳輸頻率分別為400MHz、533M

24、Hz、667MHz和800MHz，其對(duì)應(yīng)的內(nèi)存?zhèn)鬏攷挿謩e為3.2GB/sec、4.3GB/sec、5.3GB/sec和6.4GB/sec，按照其內(nèi)存?zhèn)鬏攷挿謩e標(biāo)注為PC2 3200、PC2 4300、PC2 5300和PC2 6400。DDR SDRAM是“Double Data Rate SDRAM”的縮寫，即“雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器”。和早期的SDRAM相比，DDR SDRAM內(nèi)存可在時(shí)鐘脈沖的上升和下降沿同時(shí)傳輸信號(hào)，這意味著在相同的工作頻率下，DDR SDRAM的理論傳輸速率為SDRAM的兩倍。例如：同為133MHz的工作頻率，SDRAM內(nèi)存能實(shí)現(xiàn)1.06GB/s數(shù)據(jù)帶寬，而D

25、DR SDRAM則達(dá)到了2.1GB/s，這種DDR SDRAM內(nèi)存便被稱為DDR 266或PC2100，前者代表等效工作頻率，后者表明了數(shù)據(jù)帶寬。  DDR2 SDRAM則在DDR SDRAM的基礎(chǔ)上再次進(jìn)行了改進(jìn)，他同樣可在時(shí)鐘脈沖的上升和下降沿同時(shí)傳輸信號(hào)，但采用了4bit數(shù)據(jù)預(yù)讀取方式，使得數(shù)據(jù)傳輸速率在DDR SDRAM的基礎(chǔ)上翻番。例如：同為133MHz工作頻率，DDR SDRAM可實(shí)現(xiàn)2.1GB/s數(shù)據(jù)帶寬，而DDR2 SDRAM則達(dá)到4.2GB/s，也被稱為DDR2 533或PC2 4200內(nèi)存。DDR SDRAM和DDR2 SDRAM頻率規(guī)格對(duì)比實(shí)際工作頻率

26、(MHZ)  規(guī)格    等效工作頻率(MHZ)  數(shù)據(jù)帶寬(GB/s)  傳輸標(biāo)準(zhǔn)133                DDR 266       266           2.1             PC2100                      DDR2 533      533           4.2             PC2 4200166