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前端总线

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典型芯片组规划

前端总线FSBFront Side Bus)是指中央处理器数据总线的专门术语,此总线负责中央处理器和北桥芯片间的数据传递。

某些带有L2和L3缓存(Cache)的电脑,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总是高于前端总线。

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电脑的高处理性能。

在PC发展初期,由于处理器速度不高,大部分组件的时钟频率均保持同步,直至80486时代,在处理器制程持续进步下,处理器速度也加速成长,当时由于其他外部组件受电气结构所限,而无法跟进成长,因此Intel首次于处理器时钟频率中加入倍频设计,首颗处理器为Intel 80486DX2,外部传输时钟频率是处理器的一半,及后处理器成长速度仍远超过外部组件,两者速度差距越来越大。直至Pentium III时代,处理器时钟频率已超越1GHz,但外部传输时钟频率仍仅有133MHz。

正常来说,外频速度越高代表处理器在同一周期下可读写越多的数据,因此,外频速度很可能会变成系统性能上的瓶颈,为解决处理器带宽不足的问题,Intel于Pentium 4时代加入Quad Pumped Bus架构,使其在同一周期内可发送4笔数据,此举令外部传输时钟频率不变下,传输效率却可提升四倍。

超频和相关总线速率[编辑]

中央处理器(CPU)[编辑]

中央处理器的时钟频率速度(简称内频)由系统总线速率(bus speed)乘上倍频系数决定。例如,一个时钟频率速度为700MHz的处理器,可能运行于100MHz的系统总线上。这说明处理器内的时钟倍频器的倍率设置为7,即中央处理器被设置为以7倍于系统总线的速率运行:100 MHz×7 = 700 MHz。通过改变倍频系数或系统总线速率,可以得到不同的时钟频率速度。以前经常套用的规则认为:时钟频率速度=外频(前端总线、FSB)*倍频系数。这句话严格来说并不正确。因为现在系统总线、前端总线(外频、FSB)速率不一样。就Intel CPU来说,前端总线=系统总线*4。所以,应该说时钟频率速度=系统总线*倍频系数。大多数主板允许用户通过跳线设置(BIOS)设置倍频或系统总线速率。现在许多处理器制造商预先锁定了处理器的倍频,但可以通过某些手段解锁。对所有的处理器,系统总线速率的适当提高可以增进其处理速率。

前端总线与系统总线[编辑]

系统总线(BusSpeed)与前端总线(FSB、外频)的区别在于,前端总线(FSB、外频)的速度指的是CPU北桥芯片间总线的速度。而系统总线(BusSpeed)的概念是创建在数码脉冲信号震荡速度基础之上的,也就是说,100MHz系统总线(BusSpeed)特指数码脉冲信号在每秒钟震荡一亿次,它更多的影响了PCI及其他总线的频率。之所以前端总线(FSB、外频)与系统总线(BusSpeed)这两个概念容易混淆,主要的原因是在以前的很长一段时间里,前端总线(FSB、外频)与系统总线(BusSpeed)是相同速率,因此往往直接称系统总线(BusSpeed)为外频,最终造成这样的误会。随着电脑技术的发展,人们发现前端总线频率(外频、FSB)需要高于系统总线(BusSpeed),因此采用了QDR(Quad Date Rate)技术,或者其他类似的技术实现这个目的。这些技术的原理类似于AGP的2X或者4X,它们使得的前端总线(FSB、外频)频率成为系统总线(BusSpeed)的2倍、4倍甚至更高,从此之后系统总线(BusSpeed)和前端总线(FSB、外频)的区别才开始被人们重视起来。

传输率[编辑]

传输率 MB/s 频率 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)

参见[编辑]