前端总线

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典型晶片組規劃

前端总线FSBFront Side Bus)是指中央处理器数据总线的专门术语,此总线負責中央处理器和北橋晶片间的数据传递。

某些带有L2和L3缓存(Cache)的计算机,通过后端总线(Back Side Bus)实现这些缓存和中央处理器的连接,而此总线的数据传输速率總是高于前端总线。

目前用途[编辑]

大多数现代总线(GTL+和EV6)是CPU和芯片组的连接主干。芯片组(通常由南桥和北桥组成)是和系统中其他总线的连接节点。PCI、AGP和内存总线均和芯片组相连,以使设备间数据能相互传送。

这些第二级系统总线的运行速率取决于前端总线的速率。总之,高的前端总线速率意味着计算机的高处理性能。

在PC發展初期,由於處理器速度不高,大部份元件的時脈均保持同步,直至80486時代,在處理器制程持續進步下,處理器速度也加速成長,當時由於其他外部元件受電氣結構所限,而無法跟進成長,因此Intel首次於處理器時脈中加入倍頻設計,首顆處理器為Intel 80486DX2,外部傳輸時脈是處理器的一半,及後處理器成長速度仍遠超過外部元件,兩者速度差距越來越大。直至Pentium III時代,處理器時脈已超越1GHz,但外部傳輸時脈仍僅有133MHz。

正常來說,外頻速度越高代表處理器在同一週期下可讀寫越多的數據,因此,外頻速度很可能會變成系統效能上的瓶頸,為解決處理器頻寬不足的問題,Intel於Pentium 4時代加入Quad Pumped Bus架構,使其在同一週期內可傳送4筆數據,此舉令外部傳輸時脈不變下,傳輸效率卻可提升四倍。

超频和相关总线速率[编辑]

中央處理器(CPU)[编辑]

中央處理器的時脈速度(簡稱內頻)由系統匯流排速率(bus speed)乘上倍頻係數決定。例如,一個時脈速度為700MHz的處理器,可能運行於100MHz的系統匯流排上。這說明處理器內的時鐘倍頻器的倍率設置為7,即中央處理器被設定為以7倍於系統匯流排的速率運行:100 MHz×7 = 700 MHz。通過改變倍頻係數或系統匯流排速率,可以得到不同的時脈速度。以前經常套用的規則認為:時脈速度=外頻(前端匯流排、FSB)*倍頻係數。這句話嚴格來說並不正確。因為現在系統匯流排、前端匯流排(外頻、FSB)速率不一樣。就Intel CPU來說,前端匯流排=系統匯流排*4。所以,應該說時脈速度=系統匯流排*倍頻係數。大多數主機板允許用戶通過跳線設置(BIOS)設定倍頻或系統匯流排速率。現在許多處理器製造商預先鎖定了處理器的倍頻,但可以通過某些手段解鎖。對所有的處理器,系統匯流排速率的適當提高可以增進其處理速率。

前端匯流排與系統匯流排[编辑]

系統匯流排(BusSpeed)與前端匯流排(FSB、外頻)的區別在於,前端匯流排(FSB、外頻)的速度指的是CPU北橋晶片間匯流排的速度。而系統匯流排(BusSpeed)的概念是建立在數位脈衝信號震盪速度基礎之上的,也就是說,100MHz系統匯流排(BusSpeed)特指數位脈衝信號在每秒鐘震盪一億次,它更多的影響了PCI及其他匯流排的頻率。之所以前端匯流排(FSB、外頻)與系統匯流排(BusSpeed)這兩個概念容易混淆,主要的原因是在以前的很長一段時間裏,前端匯流排(FSB、外頻)與系統匯流排(BusSpeed)是相同速率,因此往往直接稱系統匯流排(BusSpeed)為外頻,最終造成這樣的誤會。隨著電腦技術的發展,人們發現前端匯流排頻率(外頻、FSB)需要高於系統匯流排(BusSpeed),因此採用了QDR(Quad Date Rate)技術,或者其他類似的技術實現這個目的。這些技術的原理類似於AGP的2X或者4X,它們使得的前端匯流排(FSB、外頻)頻率成為系統匯流排(BusSpeed)的2倍、4倍甚至更高,從此之後系統匯流排(BusSpeed)和前端匯流排(FSB、外頻)的區別才開始被人們重視起來。

傳輸率[编辑]

傳輸率[[[:en:Data rate units#Mebibyte per second|MB/s]]] 頻率[[[:en:Hertz|MHz]]] CPU
46-153 12-40 Intel 80386
61-191 16-50 Intel 80486
381-503 50-66 Intel Pentium
503-6104 66-200 Intel Celeron
762-1014 100-133 Intel Pentium III
2029-3052 133-200 AMD Athlon XP
3051-8133 100-266.5 Intel Pentium 4(50% efficient)
3052-4066 100-133.25 Intel Pentium M
3052-6103 100-200 VIA C7
4066-12207 133.25-400 Intel Core 2
11444-15259 Intel Core i7(for comparison, QuickPath)

參見[编辑]