
CPU的主频,即CPU核心工作的时钟速度。多少兆赫是某某CPU,这个兆赫是CPU的主频。很多人认为CPU的主频是它的运行速度,其实不然。CPU主频表示CPU中数字脉冲信号振荡的速度,与CPU的实际计算能力没有直接关系。主频和实际运算速度之间有一定的关系,但目前还没有确定的公式来量化它们之间的数值关系,因为CPU的运算速度还取决于CPU流水线的性能指标(缓存、指令集、CPU位数等)。).
由于主频并不直接代表运行速度,在一定情况下,主频越高的CPU,实际运行速度很可能越低。比如AMD的AthlonXP系列CPU,大部分都能以较低的频率达到英特尔奔腾4系列CPU的CPU性能,所以AthlonXP系列CPU以PR值命名。所以主频只是CPU性能的一个方面,并不能代表CPU的整体性能。
CPU的主频不代表CPU的速度,但是提高主频对于提高CPU的运行速度非常重要。例如,假设一个CPU在一个时钟周期内执行一个操作指令,那么当CPU以100MHz运行时,它的速度将是以50MHz运行时的两倍。因为100MHz的时钟周期是50MHz时钟周期的一半,也就是工作在100MHz频率的CPU执行一个操作指令只需要10ns,是工作在50MHz频率的20ns的一半,自然运算速度快了一倍。
然而,计算机的整体运行速度不仅取决于CPU的运行速度,还取决于其他子系统的运行情况。只有提高主频,才能提高各个子系统的运行速度和子系统之间的数据传输速度,才能真正提高计算机的整体运行速度。
提高CPU工作频率主要受生产技术限制。因为CPU是在半导体硅片上制造的,所以需要导线来连接硅片上的元器件。由于高频时要求导线尽可能细、尽可能短,因此可以减少导线分布电容等杂散干扰,保证CPU的正确工作。因此,制造工艺的限制是CPU主频发展的最大障碍之一。
内存时钟和CPU时钟一样,习惯上用来表示内存的速度,代表着内存所能达到的最高工作频率。存储器的主频率以兆赫(兆赫)为单位。内存的主频越高,在一定程度上,内存可以达到的速度越快。内存的主频决定了内存可以正常工作的最高频率。目前主流的内存频率是667MHz和800MHz的DDR2内存,1333MHz的DDR3内存。高端产品以GHz计算,比如高端企业要求的主频是2.4GHz。
说到处理器的主频,就要提到与之密切相关的两个概念:倍频和外频。外部频率是CPU的参考频率,单位也是MHz。外频是CPU与主板同步运行的速度,目前大多数计算机系统中,外频也是内存与主板同步运行的速度。这样就可以理解为CPU的外部频率直接与内存相连,实现它们之间的同步运行状态。也就是主频率与外部频率之比的倍数。主频、外频、倍频及其关系:主频=外频倍频。早期的CPU没有倍频的概念。当时,主频率和系统总线的速度是相同的。
随着技术的发展,CPU的速度越来越快,内存、硬盘等配件逐渐跟不上CPU的速度。倍频的出现解决了这个问题,可以使内存等组件仍然以相对较低的系统总线频率工作,通过倍频(理论上)可以无限提高CPU的主频。
我们可以把外部频率想象成机器中的一条生产线,倍频就是生产线的数量。机器的速度(主频)自然是生产线的速度(外频)乘以生产线的数量(倍频)。现在,大部分厂商已经基本锁定了倍频。要超频,唯一的办法就是从外部频率入手。通过倍频与外接频率的匹配,我们可以给主板打补丁或者在BIOS中设置软超频,从而部分提升电脑的整体性能。所以购买时尽量注意CPU的外接频率。

