External Clock 外部时钟频率(或外频)

什么是外频?

CPU 的外频,通常为系统总线的工作频率(系统时钟频率),CPU 与周边设备传输数据的频率,具体是指 CPU 到芯片组之间的总线速度。外频是 CPU 与主板之间同步运行的速度,在早期的绝大部分电脑系统中外频,也是内存与主板之间的同步运行的速度,在这种方式下,可以理解为 CPU 的外频直接与内存相连通,实现两者间的同步运行状态。

从 486DX2 处理器开始,CPU 厂商开始使用一个新的概念,叫做倍频。在这种体系下,如今所有的 CPU 都在使用。CPU 现在有一个外部时钟,用于和 ram 内存之间交互数据(北桥芯片),CPU 也有了一个更高的内部频率。

在一个真实事件的示例中,一个 3.4GHz 的 Pentium 4, “3.4 GHz” 是指 CPU 内部时钟频率,是通过 17 * 200MHz 的倍乘获得的。

example

在现代 CPU 中内频和外频之间的巨大差异是提高计算机性能需要解决的主要障碍。继续在上面 3.4GHz 的 Pentium 4 中,在 CPU 从 RAM 读取数据时,cpu 速度必须降低 17 倍,也就是说,只是在 200 MHz 的时钟频率下工作。

已经有一下技术被用于把这种频率差距的影响降到最低。其中一种使用 cpu 中的内存缓存。另一种是在一个时钟周期里传输多个数据块,从 AMD 和 intel 生产的 CPU 都有这个特性,但是 AMD cpu每个时钟周期传输 2 个数据块,intel 的cpu每个时钟周期传输 4 个数据块。

mermory cache

因为以上这些原因,AMD cpu 的实际频率是外频的两倍。比如,一个 AMD 200MHz 的 cpu 实际频率是 400MHz。同样的事情也发生在 Intel CPUs,一个 intel 200MHz 的 cpu 实际频率是 800MHz。

这种每个时钟周期传输两个数据块的计算叫做 DDR(Dual Data Rate),每个时钟周期传输四个数据块的计算叫做 QDR (Quad Data Rate).

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