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正 文

总线和超频

(2009/3/18 22:35)
超频前,首先了解下内存的作用。
内存是电脑中的主要部件,它是相对于外存而言的。我们平常使用的程序,如Windows操作系统、打字软件、游戏软件等,一般都是安装在硬盘等外存上的,但仅此是不能使用其功能的,必须把它们调入内存中运行,才能真正使用其功能,我们平时输入一段文字,或玩一个游戏,其实都是在内存中进行的。通常我们把要永久保存的、大量的数据存储在外存上,而把一些临时的或少量的数据和程序放在内存上,当然内存的好坏会直接影响电脑的运行速度。
内存和CPU都有自己的工作频率,由于CPU工作时数据从内存中获得,所以在286时代CPU工作频率和内存得一致。后来随着CPU速度的飞速提升,内存由于电气结构关系,无法象CPU那样提升很高的速度(就算现在内存达到400、533,但跟CPU的几个G的速度相比,根本就不是一个级别的),于是造成了内存和CPU之间出现了速度差异,这时就提出一个CPU的主频、倍频和外频的概念,外频顾名思义就是CPU外部的频率,也就是内存的频率,CPU以这个频率来与内存联系。CPU的主频就是CPU内部的实际运算速度,主频肯定是比外频高的,高一定的倍数,这个数就是倍频。举个例子,你从电脑垃圾堆里拣到一个被抛弃的INTEL 486 CPU,上面印着486 DX/2 66。这个486的CPU的主频是66MHZ,DX/2代表是2倍频的,于是算出CPU的外频是33MZ,也就是内存的工作频率,这同时也是前端总线 FSB的频率。因为CPU是通过前端总线来与内存发生联系的,所以内存的工作频率(或者说外频也行)就是前端总线的频率。刚才这个垃圾堆里的486 CPU,前端总线的频率就是33MZ。
到了奔腾4年代,内存和CPU的工作模式发生了改变,前端总线的概念也变得有些复杂。奔腾4 CPU采用了Quad Pumped(4倍并发)技术,该技术可以使系统总线在一个时钟周期内传送4次数据,也就是传输效率是原来的4倍,相当于用了4条原来的前端总线来和内存发生联系。在外频仍然是133MHZ的时候,前端总线的速度增加4倍变成了133X4=533MHZ,当外频升到200MHZ,前端总线变成 800MHZ,所以你会看到533前端总线的P4和800前端总线的P4,就是这样来的。他们的实际外频只有133和200,但由于人们保留了以前老的概念——前端总线就是外频,所以习惯了这样的叫法:533外频的P4和800外频的P4。其实还是叫533前端总线或533 FSB的P4比较合适。
那内存的情况怎么样呢?外频不完全等于前端总线了,那外频还等于内存的频率吗?内存发展到了DDR,跟原来相比,一个时钟周期内可以传送比原来多一倍的数据,DDR就是DOUBLE DATA RATE的缩写,意思就是双倍的数据传输速率。在133MHZ的外频下,DDR的传输速度是266,外频提高到200MHZ的时候,DDR的传输速度是 400,DDR266的内存和DDR400的内存就是这个意思。
再看一下现在外频、内存频率、CPU的前端总线的的关系。在以前P3的时候,133的外频,内存的频率就是133,CPU的前端总线也是133,三者是一回事。现在P4的CPU,在133的外频下,前端总线达到了 533MHZ,内存频率是266(DDR266)。问题出现了,前端总线是CPU与内存发生联系的桥梁,P4这时候的前端总线达到533之高,而内存只有 266的速度,内存比CPU的前端总线慢了一半,理论上CPU有一半时间要等内存传数据过来才能处理数据,等于内存拖了CPU的后腿。这样的情况的确存在的,845和848的主板就是这样。于是提出一个双通道内存的概念,两条内存使用两条通道一起工作,一起提供数据,等于速度又增加一倍,两条DDR266 就有266X2=533的速度,刚好是P4 CPU的前端总线速度,没有拖后腿的问题。外频提升到200的时候,CPU前端总线变为800,两条DDR400内存组成双通道,内存传输速度也是800 了。
但是随着CPU的进一步发展,CPU外频飞升,266,333,400相继出现,这时的FSB为1066,1333,1600.这时内存频率和FSB又不同步了(至少DDR2是这样的,DDR2最高频率1200MHZ),这时就不是FSB和内存比率为1:1了,可能为 4:3,2:1,4:1等(次比率为单通道时的,一下说得都是单通道内存)。拿2:1来说吧,FSB与外界交换2次数据,内存交换1次,和上文说得一样,内存又拖了CPU后腿。但是内存将数据传至CPU时,CPU可能还没将上次的数据处理完,所以上文说的是理论上,实际性能差的不是很大,所以现在没钱买 DDR3的玩家都降低内存频率来超频,这样也可以获得性能上的提升。而如果你不想让内存降频,而是强制它跟着FSB,那么如果你不是DDR3的话,让 FSB运行在更高速度下而强制内存与FSB不同步,对性能的阻碍将比运行在较低FSB及同步内存下要严重得多。但是放心,这种情况通常不会出现,因为主板 BIOS不会允许的,这样通常开不了机。(注:这里的降低内存频率并非真正的调低内存频率,而是调节FSB于内存比率,比如在FSB:内存=4:3 时,266MHZ的外频配800MHZ的内存;不改外频,将FSB:改为2:1,就是266MHZ的外频配533的内存。这样让内存频率在默认范围左右,通过调节FSB与内存比率来让外频提升不受内存限制。所以在超频时,先用较低的外频通过改变FSB与内存比率来测试内存稳定运行的极限频率,再把比率降到最低(可以认为是降低内存频率,但是这时内存频率要保持极限值)来提升外频,测出外频稳定极限后,就可以了。)
超频CPU是注意要对CPU进行加压,以保证它能运行的更稳定。当CPU外频超频超过400MHZ时,这是一般需要对北桥进行加压,这里要务必注意:北桥不像CPU那样耐压,所以电压要从最低主簿向上调节至系统运行稳定,过高的电压容易烧毁主板,最好买个好的北桥散热器。当然,CPU散热器也是必要的,我现在用的是九州风神α+,才 80块,性能很好(LGA775散热器)。
现在讲讲对新出的基于Nehalem微架构的新系列CPU---Core i7 系列超频方法。
Nehalem 架构CPU目前有三种:Core i7 920,Core i7 940,Core i7 Extreme Edition 965。Core i7系列处理器主要由Core(处理器内核心)和Uncore(处理器外核心)组成,Core包括四个处理器核心和L1,L2缓存,Uncore包括 QPI总线控制器,内存控制器和L3缓存。两部分电源层分离,工作在不同电压下,因此主板对其供电电路是分开的。
Nehalem架构取消了 Intel沿用多年的FSB前端总线,由QPI总线(Quick Path Interconnect,快速通道互联)来控制内存。内存将只支持DDR3 1333,并支持三通道内存。所以说,想发挥好i7,最好是用三通道内存。i7的接口是LGA1366,目前只有X58系列主板对其提供支持。i7的外频(Core)频率,Uncore频率,内存频率,QPI频率都是通过一个共有的BCLK基本频率乘以各自的倍频得到的。
了解了Nehalem 架构的基本情况,现在我们谈谈它们如何超频。Core i7 Extreme Edition 965是英特尔的黑盒产品,不锁倍频,所以想超频的话完全可以只调节倍频,因为它是CPU内部的,调节后不会影响其他硬件的工作。所以,超倍频是首选。超倍频的话仅把核心电压加到1.47V就可。但是,有的主板由于BIOS设计原因,超不了倍频,所以只能通过超外频来获得性能的提升。提升了外频(BCLK 频率),各个相关硬件的实际频率都加大,因此要降低各自的倍频,防止系统不稳定被烧毁。现在我么要将Core i7 Extreme Edition 965通过提升BCLK频率的办法来提升主频(提升倍频太简单了,不详细讲),首先将BCLK频率设为165MHZ,其主频达到 165*24=3960MHZ,约等于4GHZ。然后将QPI总线倍频降到18,其工作频率变为165*18=2970MHZ。QPI总线速度=QPI频率*2,等于5.94GT/S(QPI频率换位GHZ单位),低于默认的6.4GT/S,实际带宽=5.94*20bit*2\10=23.76GB/S 低于默认的6.4*20bit*2/10=25.6GB/S,相当于CPU传输数据通道受阻,所以在部分的测试中超频后CPU成绩不升反降。而以前的 FSB时代由于CPU不是很强悍,所以通道受阻不会太影响速度,而Core i7 Extreme Edition 965这样的怪兽级CPU则不同,它处理内存送来的数据很快,而传输通道受阻真的造成了CPU花了比较长的一部分时间等待从内存中来的数据,所以降低了性能。这里我建议加大QPI总线的电压(1.48V左右),适当提升其倍频来获得更高的QPI总线,以真正提升性能。内存的倍频要降到8,以保持 1320MHZ速度,不会烧坏。这里有个重要地方,就是Uncore频率永远是内存频率的2倍以上,超频时注意设置它们的倍频要是2倍关系。这时的 Uncore频率为1320*2=2.64GHZ。这里注意,内存和Uncore频率都未变(1333MHZ和1320MHZ看做近似未变),所以不加电压。注:Nehalem目前出的三款CPU内存默认频率分别为1066,1066,1333。由于Uncore频率必须为内存频率二倍以上,所以要是使用频率过高的内存可能会烧毁CPU和主板。通常Uncore频率不超过3000MHZ,就比较稳定,所以特别注意,i7不可用DDR3 1333以上的内存,危险系数很大!
而对Core i7 920来说,他的倍频为20,而且被锁定,想超到4GHZ只能将BCLK频率提升到200MHZ,这样其QPI总线就算设置为最低的18倍频,其频率仍为 200*18=3600MHZ,远远超过默认的2400MHZ,而QPI总线速度也提升到3.6*2=7.2GT/S,远远高于其额定的 2.4*2=4.8GT/S。内存倍频降到6,实际频率为1200MHZ,稍稍降了一点,同时Uncore频率为1200*2=2400MHZ。这里由于超了QPI总线不少,所以需要加大QPI电压到1.5V到1.525V来保持稳定。.
最后看看Core i7 Extreme Edition 965的温度和功耗。CPU加主板加内存等在默认频率是满载最高为240W左右,超频后为380W左右,所以超频Core i7 Extreme Edition 965最少电源得800W(刚才显卡还没算呢!),要是多卡并联,1200W甚至1500W都不为过。温度方面,Core i7 Extreme Edition 965用原厂散热器超频后温度飞升至75°,所以超频的话的买个好风扇。这里我介绍个好的i7散热风扇,九州风神冰刃,售价300左右,性能很好。
http://user.qzone.qq.com/799802104
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2楼 chb813 发表于 2009/4/29 16:24 回复
Nehalem系列的cpu在服务器上还是试用阶段,本身也是不成熟产品,现在就谈这系列的超频是不是太早了,这个用起来也太提心吊胆了吧,呵呵
1楼 52RD网友 发表于 2009/3/19 11:23 回复
很好很强大
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