主频是什么

主频是什么

主频是什么?所谓主频就是时钟频率。这是针对于CPU来说的。通常所说的某某CPU是多少兆赫的，而这个多少兆赫就是“CPU的主频”。很多人认为CPU的主频就是其运行速度，其实不然。CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度，与CPU实际的运算能力并没有直接关系。由于主频并不直接代表运算速度，所以在一定情况下，很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。

CPU的主频不代表CPU的速度，但提高主频对于提高CPU运算速度却是至关重要的。举个例子来说，假设某个CPU在一个时钟周期内执行一条运算指令，那么当CPU运行在100MHz主频时，将比它运行在50MHz主频时速度快一倍。因为100MHz的时钟周期比50MHz的时钟周期占用时间减少了一半，也就是工作在100MHz主频的CPU执行一条运算指令所需时间仅为10ns比工作在50MHz主频时的20ns缩短了一半，自然运算速度也就快了一倍。只不过电脑的整体运行速度不仅取决于CPU运算速度，还与其它各分系统的运行情况有关，只有在提高主频的同时，各分系统运行速度和各分系统之间的数据传输速度都能得到提高后，电脑整体的运行速度才能真正得到提高。 　　

提高CPU工作主频主要受到生产工艺的限制。由于CPU是在半导体硅片上制造的，在硅片上的元件之间需要导线进行联接，由于在高频状态下要求导线越细越短越好，这样才能减小导线分布电容等杂散干扰以保证CPU运算正确。因此制造工艺的限制，是CPU主频发展的最大障碍之一。 　　

内存主频和CPU主频一样，习惯上被用来表示内存的速度，它代表着该内存所能达到的最高工作频率。内存主频是以MHz（兆赫）为单位来计量的。内存主频越高在一定程度上代表着内存所能达到的速度越快。内存主频决定着该内存最高能在什么样的频率正常工作。目前较为主流的内存频率是667MHz和800MHz的DDR2内存，以及1333MHz的DDR3内存。较为高端的以GHz计算，如高端企业需求的主频≥2.4GHz。 　　

大家知道，计算机系统的时钟速度是以频率来衡量的。晶体振荡器控制着时钟速度，在石英晶片上加上电压，其就以正弦波的形式震动起来，这一震动可以通过晶片的形变和大小记录下来。晶体的震动以正弦调和变化的电流的形式表现出来，这一变化的电流就是时钟信号。而内存本身并不具备晶体振荡器，因此内存工作时的时钟信号是由主板芯片组的北桥或直接由主板的时钟发生器提供的，也就是说内存无法决定自身的工作频率，其实际工作频率是由主板来决定的。 　　DDR内存和DDR2内存的频率可以用工作频率和等效频率两种方式表示，工作频率是内存颗粒实际的工作频率，但是由于DDR内存可以在脉冲的上升和下降沿都传输数据，因此传输数据的等效频率是工作频率的两倍；而DDR2内存每个时钟能够以四倍于工作频率的速度读/写数据，因此传输数据的等效频率是工作频率的四倍。例如DDR 200/266/333/400的工作频率分别是100/133/166/200MHz，而等效频率分别是200/266/333/400MHz；DDR2 400/533/667/800的工作频率分别是100/133/166/200MHz，而等效频率分别是400/533/667/800MHz。

内存主频是什么
　　
内存主频和CPU主频一样，习惯上被用来表示内存的速度，它代表着该内存所能达到的最高工作频率。内存主频是以MHz（兆赫）为单位来计量的。内存主频越高在一定程度上代表着内存所能达到的速度越快。内存主频决定着该内存最高能在什么样的频率正常工作。目前较为主流的内存频率室333MHz和400MHz的DDR内存，以及533MHz和667MHz的DDR2内存。 　　

大家知道，计算机系统的时钟速度是以频率来衡量的。晶体振荡器控制着时钟速度，在石英晶片上加上电压，其就以正弦波的形式震动起来，这一震动可以通过晶片的形变和大小记录下来。晶体的震动以正弦调和变化的电流的形式表现出来，这一变化的电流就是时钟信号。而内存本身并不具备晶体振荡器，因此内存工作时的时钟信号是由主板芯片组的北桥或直接由主板的时钟发生器提供的，也就是说内存无法决定自身的工作频率，其实际工作频率是由主板来决定的。 　　

DDR内存和DDR2内存和DDR3的内存的频率可以用工作频率和等效频率两种方式表示，工作频率是内存颗粒实际的工作频率，但是由于DDR内存可以在脉冲的上升和下降沿都传输数据，因此传输数据的等效频率是工作频率的两倍；而DDR2内存和DDR3内存每个时钟能够以四倍于工作频率的速度读/写数据，因此传输数据的等效频率是工作频率的四倍。例如DDR 200/266/333/400的工作频率分别是100/133/166/200MHz，而等效频率分别是200/266/333/400MHz；DDR2 400/533/667/800的工作频率分别是100/133/166/200MHz，而等效频率分别是400/533/667/800MHz；DDR31066/1333/1600/1800/2000的工作频率分别是266/333/400/450/500MHZ，而等效频率分别是1066/1333/1600/1800/2000MHZ。 　　

内存异步工作模式包含多种意义，在广义上凡是内存工作频率与CPU的外频不一致时都可以称为内存异步工作模式。首先，最早的内存异步工作模式出现在早期的主板芯片组中，可以使内存工作在比CPU外频高33MHz或者低33MHz的模式下(注意只是简单相差33MHz)，从而可以提高系统内存性能或者使老内存继续发挥余热。其次，在正常的工作模式(CPU不超频)下，目前不少主板芯片组也支持内存异步工作模式，例如Intel 910GL芯片组，仅仅只支持533MHz FSB即133MHz的CPU外频，但却可以搭配工作频率为133MHz的DDR 266、工作频率为166MHz的DDR 333和工作频率为200MHz的DDR 400正常工作(注意此时其CPU外频133MHz与DDR 400的工作频率200MHz已经相差66MHz了)，只不过搭配不同的内存其性能有差异罢了。再次，在CPU超频的情况下，为了不使内存拖CPU超频能力的后腿，此时可以调低内存的工作频率以便于超频，例如AMD的Socket 939接口的Opteron 144非常容易超频，不少产品的外频都可以轻松超上300MHz，而此如果在内存同步的工作模式下，此时内存的等效频率将高达DDR 600，这显然是不可能的，为了顺利超上300MHz外频，我们可以在超频前在主板BIOS中把内存设置为DDR 333或DDR 266，在超上300MHz外频之后，前者也不过才DDR 500(某些极品内存可以达到)，而后者更是只有DDR 400(完全是正常的标准频率)，由此可见，正确设置内存异步模式有助于超频成功。 　　

目前的主板芯片组几乎都支持内存异步，英特尔公司从810系列到目前较新的875系列都支持，而威盛公司则从693芯片组以后全部都提供了此功能在。

主频与多核谁更重要？
　　
现在购买高配置电脑的用户90%以上都是游戏玩家。在有限的预算里，将更多的钱投资在显卡上，游戏性能提升会有立竿见影的提升，但为了发挥出CPU的全部性能，不造成系统瓶颈，一款高端的CPU又是不可或缺的。面对孤岛危机2这类的热门的DX11游戏，如何平衡CPU与显卡的搭配，相信你问一百个人，会有一百个说法，即使是一些资深的游戏玩家他们自身也存在疑问，很难给出你一个正确的答案。 　　对DX11游戏有一定了解的玩家都知道，大量真实的物理效果运用，是现在DX11游戏的一个趋势，以现有的生产工艺水平、CPU内部所能集成的晶体管数量和执行效率，光是巨大的纹理贴图渲染以及很多后期处理特效，就已经让CPU负担不过来了。因此在系统不具备物理卡的情况下，现在很多DX11游戏物理仿真特效其实都还是都交由CPU负责处理的，也就是说CPU在游戏中参与了很多需要大量运算、任务量繁重的工作。 　　

作为一款权威性的3D图形测试软件，3DMark Vantage给了我们很好的启示：对于未来场景越来越复杂的DX10游戏，需要CPU拥有强大的物理处理能力和多线程执行能力才能保证游戏的流畅运行。 　　

如果未来的游戏能将CPU从繁重的工作中解放出来，目前的可行的设想是SLI或Crossfire平台用一块显卡专门负责物理运算，但现在这个设想还只能停留在纸面上，无论是Quad SLI还是Quad Crossfire，都还无法在游戏中真正实现这一点。 　　

另外，在实际的使用中，很多玩家在玩游戏同时后台还会有其它的任务操作，诸如传输文件，迅雷、BT下载等，在这种应用前提下，只有高端的CPU才会有资源闲置的情况，低端的CPU往往在游戏中处于100%的负载状态下，很难胜任大型3D游戏+多任务同时运行的应用环境。 　　

目前几款主流的DX11游戏引擎对多核CPU的支持情况一般，比较的例外是UT3和Crysis，这两款基于多线程开发的游戏能够真正发挥出4核处理器的强大性能，失落星球则基本是GPU一个人在唱独角戏，CPU的主频和核心数量对其影响不大。 　　

回到现实的游戏配置搭配上，如果玩家不希望CPU成为游戏瓶颈的话，至少得需要一款酷睿2Duo E8000级别的处理器才行。其它几款游戏在1680x1050及以上分辨率，不管是顶级四核还是入门级CPU，性能差距都不大。

比完主频比什么？　　

在英特尔和AMD面前的挑战，就是联合自己的软硬件战略合作伙伴，建立战略联盟，迅速完善各自的产业价值链。这才是“后主频竞争时代”真正的较量。 　　长期以来，“频率至上”一直是CPU市场竞争的主旋律，英特尔、AMD、VIA、Transmeta都曾是这场“频率大战”的参与者。如今，Transmeta调整策略，转而销售IP核；VIA对于频率之争似乎只是一个跟随者，凭借价格优势在中低端市场占据一席之地；只有AMD和英特尔长期在过招。AMD Athlon曾经抢先突破了1GHz大关，对英特尔的Pentium Ⅲ造成了一定的威胁，但英特尔通过Pentium 4系列打了个翻身仗，让AMD只有招架之功、而无还手之力。 　　频率竞争的结果就是CPU的主频不断增长、工艺线宽不断缩小。但是由于受到工艺尺寸的限制，CPU主频不可能无限度增长。同时，随着线宽的缩小，散热、电流泄露、热噪等问题的解决越来越棘手。因此CPU技术的发展出现了又一个瓶颈，在摩尔定律的战鼓声中持续已久的“频率大战”也快偃旗息鼓了。 　　CPU厂商间的竞争，在比完主频之后比什么？ 　　

目前，整个IT应用正在向两极化发展，虽然企业应用市场的增长渐趋平稳，但数字家庭应用市场正在高速崛起，基于多媒体技术的娱乐应用必将成为IT厂商的新战场。因此，多核及64位CPU开始成为厂商发力的新方向。最近，英特尔与AMD之间新一轮的较量已经开始，竞争的焦点就集中在双核及64位上。英特尔于美国东部时间4月18日发布了其第一款双内核CPU Pentium Extreme Edition 840，较其原先计划的发布时间提前了一天。AMD也不甘示弱，于4月21日发布了它的首款双内核CPU。而在64位方面，AMD于2003年首先将64位CPU用于个人桌面系统，同时为了挑战英特尔的迅驰平台，又于2005年4月14日进一步推出了其64位移动处理器Athlon 64 3700+。在64位市场上，AMD可谓是捷足先登，而英特尔也计划随后推出其用于桌面系统的64位CPU产品。 　　

其实，在双核及64位新产品的发布时间上，英特尔与AMD之间的你争我抢，还只是新一轮竞争开始的前奏，真正的竞争在隐藏于英特尔和AMD身后新的产业价值链的完善。一个完善的产业价值链不仅仅包括CPU、芯片组提供商，还包括操作系统提供商、应用软件提供商、整机制造商、系统集成商等，如果是应用在嵌入式领域，还会涉及算法、协议栈提供商、IDH等环节。在基于32位的“主频大战”时代，这个产业链是完善的。但由于软件的支持至关重要，双核及64位CPU产品不可能直接嫁接到原有的32位产品的产业链上，新的CPU不可能脱离相应的配套软件而独立发挥其优势。 　　

因此，英特尔和AMD之间的竞争只是一个表象，最终会转到分别以英特尔和AMD为龙头的两个产业链之间的竞争上。在产品发布结束之后，摆在英特尔和AMD面前的挑战就是联合自己的软硬件战略合作伙伴，建立战略联盟，迅速完善各自的产业价值链，这才是“后主频竞争时代”真正的较量。