超頻原理及CPU超頻入門

超頻的目的是讓系統(tǒng)正常工作在更高的頻率上，其基本原理就是提高主板上與CPU相關(guān)的時鐘頻率。那么主板上各種時鐘頻率是如何產(chǎn)生的呢？自IBM發(fā)布第一臺PC機(jī)以來，PC的主板上都使用一個頻率為14.318MHz的晶振來作為基準(zhǔn)頻率發(fā)生器，用來生成主板、CPU和外設(shè)所需要的多種時鐘信號，芯片組將利用參考頻率產(chǎn)生以下一些時鐘信號一SystemClock:該時鐘信號與基準(zhǔn)頻率相同，都為14.318MHz，供主板上需要該頻率的芯片或設(shè)備使用。系統(tǒng)時鐘的頻率是固定不變的。CPU時鐘：又被稱作外頻，是CPU的輸入頻率，目前常用的頻率有66MHz、75MHz、83MHz、100MHz、133MHz、150MHz等，Intel目前正式支持的外頻有60MHz、66MHz、100MHz、133MHz等幾種。顯然，CPU的外頻是變化的，并且依賴于它的其它時鐘信號的頻率也是變化的。USB：用于驅(qū)動USB總線，頻率為固定的48MHz。SuperI/O:供一些輸入輸出設(shè)備使用，頻率為固定的24MHz。SDRAM：這個時鐘信號用于驅(qū)動SDRAM，一般情況下其頻率等于外頻。PCI：用于驅(qū)動PCI總線，占用PCI插槽的聲卡、網(wǎng)卡、顯示卡、SCSI控制卡等設(shè)備均要使用這個時鐘信號，當(dāng)外頻小于100MHz時，PCI總線頻率一般為外頻的1/2，當(dāng)外頻等于100MHz時，PCI總線頻率一般為外頻的1/3，當(dāng)外頻等于100MHz時，PCI總線頻率一般為外頻的1/3AGP:用于驅(qū)動AGP總線，當(dāng)外頻小于100MHz時，AGP總線頻率一般等于外頻，當(dāng)外頻等于100MHz時，AGP總線頻率一般為外頻的2/3，當(dāng)外頻等于133MHz時，AGP總線頻率一般為外頻的1/2。從上面可以看出，SystemClock、USB和SuperI/O三種時鐘信號的頻率是固定不變的，而CPU、SDRAM、PCI和AGP四種時鐘信號的頻率則可以調(diào)整的，并且都與外頻有關(guān)。這六種時鐘信號除了SystemClock夕卜，都是利用一種叫”PLL（Phase-LockedLoop，鎖相環(huán)）”的電路產(chǎn)生的。PLL具有倍頻的功能，其輸出信號的頻率是輸入信號的頻率乘上一個倍數(shù)，正是PLL把14.318MHz的基準(zhǔn)頻率變成了24MHz、33MHz、48MHz、66MHz、100MHz等多種頻率。一塊主板中各時鐘信號產(chǎn)生的原理如下：由晶振產(chǎn)生的14.318MHz信號被輸入到CK100時鐘發(fā)生器中，CK100內(nèi)部至少有兩個PLL電路，一個用于產(chǎn)生固定的頻率，一個用于產(chǎn)生變化的頻率，CK100一共要生成五種頻率，包括SystemClock、USB、SuperI/O、FSB和PCI，CK100生成的一個FSB信號又被輸入到BX芯片組的核心芯片--82443中，82443負(fù)責(zé)生成AGP和SDRAM需要的兩種時鐘信號，SDRAM信號被應(yīng)用到SDRAM之前還經(jīng)過了一個特殊的時鐘信號緩沖器CKBF。少數(shù)主板上的CK100使用了特殊型號的芯片，SDRAM信號也由CK100直接生成。CPU的內(nèi)部工作頻率為FSB乘上一個倍數(shù)，同樣地，這個內(nèi)頻也是由CPU內(nèi)部的一個PLL產(chǎn)生的，并且未鎖倍頻的CPU的倍頻系數(shù)可以調(diào)整。我們通過設(shè)置BIOS或改變主板上的跳線來超頻時，實際上是在調(diào)整CK100和CPU內(nèi)部的PLL的倍頻系數(shù)。CK100使用的芯片都有一個串行數(shù)據(jù)接口，按照一定的I/O讀寫規(guī)則，可以對CK100進(jìn)行設(shè)置，而CPU內(nèi)部則有一個特殊的專用寄存器，用來保存倍頻系數(shù)，當(dāng)系統(tǒng)初始化時，BIOS與芯片組相互配合，完成對CK100和CPU倍頻數(shù)的設(shè)置工作。CPU的工作頻率（主頻）包括兩部分：外頻與倍頻，兩者的乘積就是主頻。所謂外部頻率指的就是系統(tǒng)總線頻率，目前主流CPU的外頻大多為66MHz、100MHz及133MHz，而AMD公司的K7將使用高達(dá)200MHz的外部頻率。倍頻的全稱是倍頻系數(shù)。CPU的主頻與外頻之間存在著一個比值關(guān)系，這個比值就是倍頻系數(shù)，簡稱倍頻。倍頻可以從1.5X一直到10X以上，一般以0.5為一個間隔單位。外頻與倍頻相乘就是主頻，所以其中任何一項提高都可以使CPU的主頻上升。超頻的產(chǎn)生還與CPU制造工藝的特殊性有關(guān)，CPU作為高科技產(chǎn)品，其生產(chǎn)過程有很多不可控因素夾雜在其中，這就造成無法完全確定CPU最終工作頻率。簡單的來說，當(dāng)某條生產(chǎn)線上制造特定型號的CPU時，只能保證最終產(chǎn)品在一定頻率范圍之內(nèi)，不可能”恰好”定在某個需要的頻率上。至于偏差情況有多嚴(yán)重，則要視具體生產(chǎn)工藝水平而定，如果把CPU直接標(biāo)上實測頻率，無疑是有一定風(fēng)險的，所以以按Intel等CPU廠商的一貫作法，為穩(wěn)妥起見或由于市場需要一般會將CPU標(biāo)低一至二個甚至三個檔次，比如說將測試為400MHz的CPU只標(biāo)為366MHz或333MHz甚至266MHz出售，很顯然這又為我們超頻提供了可能。由此可見，所謂”CPU的頻率”在很大程度上是一個被動的概念，除了CPU本身的內(nèi)在質(zhì)量外，它受到晶振芯片等外部條件的制約和影響，CPU的實際工作頻率則完全是由主板上的跳線或BIOS設(shè)置所決定的，這也是CPU能夠超頻的基本原理和條件。CPU的超頻手段CPU的超頻手段可以分成兩種：超外頻或超倍頻，其最終目的都可以讓超頻后的工作頻率比標(biāo)稱的工作頻率高。在相同主頻下，外頻較高的電腦相對會快些，例如：133MHzX10.0會比100MHzX13.0快。另外要注意的是：不管是超外頻、還是超倍頻，都是有一定的限度，比如賽揚(yáng)II533比較容易超到600MHz(75MHzX8.0)，但很難超到1066MHz(133MHzX8.0)。廠商的反超頻法：鎖倍頻由于超頻會直接影響CPU廠商的利益，因此，CPU廠商就將其產(chǎn)品的倍頻鎖定為某一固定值，從而在一定程度上限制了CPU的超頻使用。鎖定了倍頻的CPU仍然有可能超頻，只要CPU本身的性能允許，我們就可以通過改變外頻的方法來達(dá)到超頻的目的。但是用這種方法來超頻時，會影響PCI/AGP的頻率，PCI的標(biāo)準(zhǔn)頻率為33MHz，AGP的標(biāo)準(zhǔn)頻率為66MHz，如果超過了標(biāo)準(zhǔn)頻率，有可能會造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，甚至很可能導(dǎo)致硬件的損壞。超頻是如何達(dá)到的？超頻是通過主板對CPU的頻率進(jìn)行調(diào)整達(dá)到的。對于以前的老主板，要通過主板上的幾組跳線組合來達(dá)到(主要有：外頻跳線、倍頻跳線、電壓跳線)，如圖1所示。一些新型主板則采用免跳線設(shè)計，也就是CPU頻率和電壓的調(diào)節(jié)是通過CMOSSetup程序來完成。有些主板雖然聲稱免跳線，但是主板上還是預(yù)留一個用于切換“Auto”和133MHz外頻的跳線或是類似的跳線，如圖2所示。而CPU頻率和電壓的調(diào)節(jié)部份還是要通過CMOSSetup程序來完成。有些主板廠商還推出了線性超頻的設(shè)計，即以1MHz為調(diào)節(jié)單位，這樣超頻的幅度就比較大。

突破超頻的極限：加電壓超頻CPU都有所謂的核心工作電壓，核心工作電壓也會影響到超頻的范圍。例如，一顆AthlonXP的核心工作電壓為1.75V，在不增加電壓的情況下，只能超到1600MHz，那么加一點電壓（例如：1.775V或是1.80V），就可能可以讓這顆CPU可以更高的頻率下工作。不過當(dāng)工作電壓提高時，CPU也會發(fā)出更高的熱量。因此，如何有效地改善CPU的散熱環(huán)境，是大家應(yīng)注意的問題。我們可以使用適量的導(dǎo)熱硅脂以加大CPU與散熱器之間的接觸面積換成表面積更大的鋁合金散熱器換用大功率、高轉(zhuǎn)速的風(fēng)扇。通常用這些方法就可以達(dá)到非常好的散熱效果，而且比其他方法更是具有成本低廉、工藝簡單、使用方便的優(yōu)點。當(dāng)然了，超頻必須在系統(tǒng)絕對穩(wěn)定的前提下進(jìn)行。畢竟，電腦是買來用的，穩(wěn)定才是重要的，超頻只是提升系統(tǒng)的一種手段。CPU超頻入門首先，我們將內(nèi)存頻率盡可能設(shè)為最小值。設(shè)置內(nèi)存頻率值有幾種方式，都依賴于主板商的實際設(shè)置。一般可以按＜Enter＞鍵進(jìn)入?yún)?shù)選擇頁，如果不行的話可以試試PageUp、PageDown按鍵，或者是“+”和“-”按鍵，絕大多數(shù)主板都采用的是這三種之一。為什么要先將內(nèi)存頻率設(shè)為最小值呢？在CPU超頻的時候，我們會提升FSB頻率，同時，內(nèi)存的頻率也會提升，如果將內(nèi)存頻率設(shè)為最小，它將存在更多的提升空間。也就是說，我們要先盡可能地消除內(nèi)存對CPU超頻的影響。另外，我們還可以稍稍將內(nèi)存時序設(shè)高一點，或者為內(nèi)存加少少電壓，當(dāng)然必須在允許的范圍內(nèi)進(jìn)行。接下來，我們保存所有設(shè)置，系統(tǒng)將重新啟動。調(diào)整其他總線頻率：我們前面已經(jīng)說過，提升CPU外頻會間接提升內(nèi)存頻率，不過這不是唯一的好處。提升CPU外頻，同時也會提高其他一些部件的總線頻率，如PCI、SATA、PCIE、AGP等總線頻率。由此可見，我們只需提高CPU的外頻，整個系統(tǒng)幾乎大部分配件的工作頻率都會提升。但是我們也必須注意，有時候，配件的工作頻率如果超過了一定限度，可能會停止正常工作。一般來說，PCI總線的頻率是33.3MHz，AGP總線頻率66.6MHz，PCIE總線頻率100MHz?，F(xiàn)在支持PCI-E接口的主板還會提供多一個PCI-E頻率的調(diào)節(jié)，大家將其鎖定在100MHz就行了。CPU超頻：我們首先進(jìn)到BIOS中的【Frequency/VoltageControl】頁面：該頁面也可能被稱做是【POWERBIOSFeatures］，雖然會存在頁面上的不同，但是這對我們超頻絲毫沒有影響。在各自的頁面中，我們找到［CPUHostFrequency］，或【CPU/Clock】，或【ExternalClock】等選項，這些選項就是用來設(shè)定CPU外頻或倍頻頻率。那我們將這個頻率提升多少呢？這要取決于你的主板、CPU、散熱器、電源等的實際情況。最好就是慢慢地提升，例如先將外頻默認(rèn)值每次提高10MHz。退出BIOS，重新進(jìn)入Windows，確認(rèn)一下CPU是否正常工作，可以使用CPU-Z等工具來看看CPU具體情況。然后我們運(yùn)行幾個程序，如SuperPI、SP2004、3DMARK系列或游戲等等，來看看系統(tǒng)穩(wěn)定性。如果系統(tǒng)沒有出現(xiàn)任何異常，就證明超頻成功。另外別忘了看看CPU溫度，一般待機(jī)狀態(tài)下不要讓CPU超過60度。如果你使用的是IntelPentium4/CeleronD或者是AMDAthlon64/Sempron處理器，可以用EVEREST等工具在WINDOWS下來檢測CPU溫度，現(xiàn)在的主板BIOS內(nèi)一般都能查看CPU及各部件當(dāng)前溫度。有個細(xì)節(jié)必須提醒大家注意，超頻不一定會提升系統(tǒng)整體性能，當(dāng)CPU溫度超過一定臨界值后，系統(tǒng)性能會迅速下降。所以在超頻過程中，掌握好溫度是相當(dāng)重要的。出現(xiàn)這種情況，我們有兩種解決方法一一使用更強(qiáng)勁的散熱方案或者是使用更“溫和”的超頻手段。如果系統(tǒng)性能、溫度等方面