CPU內核工作的時鐘頻率？ 什麼叫時鐘頻率？

主頻，也就是CPU的時鐘頻率，簡單地說也就是CPU的工作頻率。一般說來，一個時鐘周期完成的指令數是固定的，所以主頻越高，CPU的速度也就越快了。不過由於各種CPU的內部結構也不盡相同，所以並不能完全用主頻來概括CPU的性能。至於外頻就是系統總線的工作頻率;而倍頻則是指CPU外頻與主頻相差的倍數。用公式表示就是:主頻=外頻×倍頻。

「頻率」是大家很常見到的一個技術參數，在很多地方，尤其是硬體的介紹中，都會用到它。頻率是衡量系統運行速度的一個重要指標頻率高，說明系統運行速度快，但不同設備有不同頻率，請看下面的文字介紹。

在主板上有一個長方形、用金屬包裹的晶振元件，當主板加電後它就會發生電磁震蕩，產生一個高頻電子脈衝信號。但這些脈衝還不夠精確，與電腦需要的頻率還不匹配，因此還需要將這些原始頻率輸入到晶振元件附近的時鐘頻率發生器晶片，對原始頻率進行整形、分頻，然後變為計算機需要時各種總線工作頻率。計算機當中的總線採用分層結構，運行頻率逐級降低。第一級為CPU與北橋晶片的數據傳輸通道，即系統前端總線頻率;第二級為內存與北橋晶片的數據傳輸通道，即內存總線頻率;第三級是AGP顯卡與北橋晶片的數據傳輸通道，即AGP總線頻率;第四級是PCI、ISA設備與南橋晶片的數據傳輸通道，即PCI總線頻率。

CPU主頻率也就是CPU的時鐘頻率，簡單地說也就是CPU的工作頻率。用公式表示就是:主頻=外頻×倍頻。其中，外頻就是總線時鐘頻率;而倍頻則是指CPU外頻與主頻相差的倍數。

一般說來，一個始終周期完成的指令數是固定的，所以主頻越高，CPU的速度也就越快了。不過由於各種CPU的內部結構也不盡相同，所以並不能完全用主頻來概括CPU的性能。但CPU主頻的高低可以決定電腦的檔次和價格水平。

以Pentium 4 2.0為例，它的工作主頻為2.0GHz，這說明，每秒鐘它會產生20億個時鐘脈衝信號，每個時鐘信號周期為0.5ns。而Pentium 4 CPU有4條流水線運算單元，如果負載均勻的話，CPU在1個時鐘周期內可以進行4個二進位加法運算。這就意味著該Pentium 4 CPU每秒鐘可以執行80億條二進位加法運算。但如此驚人的預算速度不能完全為用戶服務，電腦硬體和作業系統本身還要消耗CPU的資源。

但AMD的Athlon XP處理器採用了PR標稱方式，AMD公開的266MHz前端總線頻率的Athlon XP處理器標稱頻率和實際頻率的轉換公式如下:

標稱頻率=3×實際頻率/2-500/

實際頻率=2×標稱頻率/3+333H1

例如，Athlon XP 2100+的實際頻率為1733MHz=2×2100/3+333。

前端總線(Front SIDE Bus,FSB)是連接CPU和北橋晶片之間的線路。在Pentium 4以前，系統前端總線頻率和CPU外頻是相同的。而對於Pentium 4和Athlon處理器就不同了。

Pentium 4處理器採用類似AGP 4×工作原理的四倍數據傳輸模式的技術。例如Pentium 4 3.06GHz是採用133MHz外頻，那麼它的前端總線頻率就是533MHz=133×4(注:硬體裡有一些比較固定的標準數據，尤其在頻率和容量上，這些帶有標準意義的數據有時候並不是那麼的精確的，比如這裡133×4=532，但你在哪裡看介紹都不會有532MHz這個數字的，而是533，就是這個道理，其實頻率本身並不是特別的精確的，比如Pentium 4 2.4BGHz這款處理器，在正常狀態下使用時，會發現，其實際工作頻率並不是2.40GHz，而是2.41GHz，這是由於其外頻已經達到133.95MHz的緣故，所以533那樣的頻率其實表示的是一種標準，或說是一個檔次，用以和其他標準或檔次區分的，不完全具有其數字本身的含義，這一點，大家不要見怪啊)。

同樣，在AMD Athlon(中文稱作速龍)、Athlon XP、Duron(中文稱作毒龍)系列處理器上，是使用了一種可以在脈衝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」。例如AMD Athlon 900採用100MHz外頻，其前端總線卻是200MHz。

現在使用的內存主要有PC133 SDRAM、DDR266/333/400 DDR SDRAM(又稱PC2400/2700/3200 DDR SDRAM)、PC800 RDRAM等幾種類型。我應當注意內存時鐘頻率和內存總線頻率的區別。內存時鐘頻率對整個系統性能來說很重要，內存時鐘頻率指內存工作時的頻率，一般等同於總線時鐘頻率;而內存總線頻率指內存中數據傳輸的頻率。

例如，PC133 SDRAM的內存時鐘頻率為133MHz，它只能在時鐘脈衝的上升沿傳輸數據，也就是說在一個時鐘周期內只能傳輸1個數據，數據存取周期約為7ns，因此PC133 SDRAM內存總線頻率也是133MHz;DDR SDRAM內存能夠在時鐘脈衝的上升沿和下降沿同時傳輸數據，因此DDR SDRAM在一個時鐘周期內能夠傳輸2個數據，當內存時鐘頻率為133MHz時，內存總線頻率為266MHz，數據存取周期約為3ns;PC800 RDRAM內存時鐘頻率為400MHz，時鐘上升沿和下降沿都可以用來傳輸數據，如果採用雙通道內存總線時，內存總線頻率達到800MHz。(多說一句題外話，DDR SDRAM的標註比其他的稍微亂一些，既有DDR400這樣的標註，也有PC3200這樣的標註，其實它們是一樣的，不同之處在於，前者標註時用的是內存總線頻率，而後者標註時用的是內存總線帶寬，即DDR400內存的帶寬為3200MB/s，但PC133和PC800標註的仍然是總線頻率)

AGP(Accelerated Graphics Port，圖形加速接口)接口是一種專用於處理器和顯卡之間高速連接的新型總線，就像當圖形界面作業系統的普及導致ISA顯卡的帶寬成為瓶頸一樣，當基於3D圖形的一些要求高顯示性能的應用成為一種趨勢的時候，PCI顯卡的帶寬不可避免地開始顯得捉襟見肘。這裡也要向大家介紹AGP時鐘頻率和AGP總線頻率的區別。

AGP的位寬和PCI一樣是32位，但AGP時鐘頻率是PCI的2倍(即66MHz)。它是通過主板的分頻技術實現的。由此，我們也可以知道AGP時鐘頻率並不是固定的，而是取決於總線時鐘頻率，也就是CPU外頻。當總線時鐘頻率為66MHz、100MHz、133MHz時，主板會通過分頻技術令AGP時鐘頻率保持在66MHz，而當外頻提高到非標準頻率時，比如125MHz，AGP時鐘頻率將工作在83.3MHz。

AGP總線頻率也是基於AGP時鐘頻率，它是隨著AGP的不同規範而改變。在AGP 1×下，AGP總線頻率和AGP時鐘頻率均為66MHz;AGP 2×是採用類似DDR的兩倍頻傳輸技術，所以AGP 2×的總線頻率達到133MHz，而AGP時鐘頻率還是66MHz;AGP 4×是採用QDR(Quad Data Rate)的四倍頻傳輸技術，所以AGP 4×的總線頻率達到266MHz，而AGP時鐘頻率還是66MHz;AGP 8×是採用ODR(Octal Data Rate)的八倍頻傳輸技術，所以AGP 8×的總線頻率達到533MHz，而AGP時鐘頻率依然是66MHz。可見，AGP時鐘頻率的標準一直都沒有變，為66MHz，而據說，下一代AGP的標準，改變的就是AGP時鐘頻率。

計算機當中的PCI音效卡、PCI網卡，還有IDE硬碟、IDE光碟機都是在PCI總線下工作。PCI總線頻率和PCI時鐘頻率均為33MHz，它也是通過主板的分頻技術實現的。當總線頻率為66MHz、100MHz、133MHz時，主板會通過分頻技術令PCI總線保持33MHz的工作頻率，而當外頻提高到非標準頻率時，如125MHz，PCI總線將工作在41.6MHz的工作頻率。這樣一來，許多部件必須工作在非額定頻率之下，是否能正常運作則要取決於產品本身的質量了。此時，硬碟能否撐得住是最關鍵的，因為PCI總線頻率提升後，硬碟與CPU的數據交換速度加快，極有可能導致讀寫不正常，從而產生死機現象。反過來說，若是所有設備都沒問題，那麼更高的PCI總線頻率可以很明顯地提高系統運行速度。