CPU：我們關注性能
2019-11-03 09:55:03
供稿：網友
CPU：我們關注性能
談到CPU的性能，我們會想到一些有關CPU的基本性能指標，如：主頻、倍頻、前端總線等等。有關這些名詞的定義我們已經十分清楚了，不過，這些技術性能指標對于我們的有效使用有什么樣的影響呢？
【eNews消息】談到CPU的性能，我們會想到一些有關CPU的基本性能指標，如：主頻、倍頻、前端總線等等。有關這些名詞的定義我們已經十分清楚了，不過，這些技術性能指標對于我們的有效使用有什么樣的影響呢？
主頻
主頻無疑是顯示CPU性能的最根本的指標，我們選購電腦的CPU時，常常會說到“Pentium III 600”、“Pentium III 600B”、“Duron 600”、“Athon 900”等等，這些型號里面的數字就是CPU的主頻。
大多數人都認為CPU的主頻指的是CPU運行的速度，實際上這個認識是很片面的。CPU的主頻表示在CPU內數字脈沖信號震蕩的速度，從根本上講，與CPU實際的運算能力是沒有直接關系的。當然，CPU能夠運行在更高的頻率下說明CPU能夠承受更高的運算速度，也就是說主頻和實際的運算速度是有關的，但是目前還沒有一個確定的公式能夠實現兩者之間的數值關系。
由于主頻并不直接代表運算速度，所以在一定情況下，很可能會出現主頻較高的CPU實際運算速度較低的現象，英特爾日前推出的奔騰4就出現了這種情況，雖然它的主頻可以高達1.4G以上，但其運算性能卻遠遠比不上AMD 1.2G的速龍甚至奔騰III。在這里要讓大家明確一點的是，主頻僅僅是CPU性能表現的一個方面，而不代表CPU的整體性能。
外頻&前端總線
相信大家對于主頻=外頻×倍頻這個公式都已經很熟悉了，但是我們仿佛一直沒有真正討論過外頻的含義。外頻是CPU與主板之間同步運行的速度，而且目前的絕大部分電腦系統中外頻也是內存與主板之間的同步運行的速度，在這種方式下，可以理解為CPU的外頻直接與內存相連通，實現兩者間的同步運行狀態。
說到了外頻，就不能不說說前端總線，“前端總線”這個名稱是由AMD在推出K7 CPU時提出的概念，但是一直以來都被大家誤認為這個名詞不過是外頻的另一個名稱。我們所說的外頻指的是CPU與主板連接的速度，這個概念是建立在數字脈沖信號震蕩速度基礎之上的，而前端總線的速度指的是數據傳輸的速度，也就是說，100MHz外頻特指數字脈沖信號在每秒鐘震蕩一千萬次；而100MHz前端總線指的是每秒鐘CPU可接受的數據傳輸量是100MHz×64bit÷8Byte/bit=800MB/s。
CPU的外頻在近幾年內有著突飛猛進的進步，97年還在流行的66MHz很快就失去了原來的風采，到98年中期，Intel隨著其BX主板芯片組提出了新一代的100MHz外頻標準，實際傳輸速率達到800MB/s；隨之AMD立刻推出的在外頻這個概念上可謂“劃時代”的Athlon CPU，把外頻和前端總線的意義清晰的分出來。Athlon CPU采用了一種可以在脈沖信號上下沿都進行數據傳輸的技術，AMD稱其為“雙倍前端總線”。也就是說Athlon若采用的是100MHz外頻，它的前端總線就為200MHz，其實際數據傳輸率即可以達到1600MB/s。至此，前端總線的意義就有了進一步的飛躍。
不久之后，Intel又在完善自身技術的基礎上推出了133MHz外頻的新款CPU，在99年推出樣品，使133MHz成為現在市場上的主力軍。外頻速度高，CPU就可以同時接受更多的來自外圍設備的數據，從而使整個系統的速度進一步提高。與此同時，AMD進一步在133MHz外頻的基礎上進行優化，并于今年年初推出具有266MHz前端總線的Athlon CPU——Athlon 1.33GHz，數據傳輸率可達到2133MB/s，與今后的DDR內存的雙倍速度技術相配合，可以達到更高的內存子系統性能，至此計算機的性能又進一步得到升級。通過CPU設計在不斷的追求高外頻、高前端總線這個現象不難看出外頻和前端總線的重要性。
而提高前端總線的另一個重要的作用是真正實現主頻的提升，由于工藝技術上的限制，一般情況下，高于10倍倍頻的CPU就已經不容易生產出來，而且其穩定性也會比較差，因此外頻在一定程度上限制了CPU主頻的提升。不難看出，如果同樣采用10倍倍頻，100MHz外頻可以使主頻達到1GHz，133MHz外頻可以使主頻達到1.33GHz，而采用了266MHz前端總線，就可以很容易的實現2.66GHz的主頻，對于CPU主頻的進一步提升進行了充分的準備。
倍頻
倍頻就是CPU的運行頻率與整個系統外頻運行頻率之間的倍數，在相同的外頻下，倍頻越高CPU的頻率也越高。但實際上，在相同外頻的前提下，高倍頻的CPU本身意義并不大。這是因為前面提到CPU與系統之間數據傳輸速度是有限的，單純的一味追求高倍頻而得到高主頻的CPU就會出現明顯的“瓶頸”效應——CPU從系統中得到數據的極限速度不能夠滿足CPU運算的速度，可想而知，這樣無疑是一種浪費。
據有關計算可以得知，CPU的外頻在5～8倍的時候，其性能能夠得到比較充分的發揮。如果超出這個數值的話，低或者高都不是很完善。偏低還好說，不過是CPU本身運算速度慢而已，高了以后就會出現顯著的“瓶頸”效應，系統與CPU之間進行數據交換的速度跟不上CPU的運算速度，從而浪費CPU的計算能力。因此某些高于10倍頻的CPU就已經達到了極限了，繼續盲目的追求倍頻，只能是一種浪費。
綜上所述，對于最終用戶來說，根本不可能夠通過對CPU的改造來獲取完整的性能，因此需要權衡各個性能指標的優劣及實際意義，選擇一款能夠實現高性能的CPU。其實一直以來，AMD在CPU最佳性能的提供上做得相當到位，其最新款的速龍（Athlon） 1.33GHz 的CPU就具有高外頻、高前端總線、適當的倍頻以及已經完全能夠滿足我們需要的主頻，基本符合CPU性能指標所規定的最佳配備的標準，進一步滿足了用戶追求高速電腦的需求。
