求助计算机总线

有没有人知道计算机总线,越详细越全面越好,本人急需,谢谢各位了!

第1个回答  2014-05-26
计算机方面 FSB=Front Side BUS前段总线 FSB只指CPU与北桥芯片之间的数据传输总线,又称前端总线。 对于P4来说,FSB频率=CPU外频*4。 这个参数指的就是前端总线的频率,它是处理器与主板交换数据的通道,既然是通道,那就是越大越好,现在主流中最高的FSB是800M,向下有533M、400M和333M等几种,它们价格是递减的。(现在也有1066/1333 FSB的主板不过由于面向骨灰级发烧级的玩家和超频者,价格比较高昂) FSB(或是FrontSideBus,前端总线)是超频最容易和最常见的方法之一。FSB是CPU与系统其它部分连接的速度。它还影响内存时钟,那是内存运行的速度。一般而言,对FSB和内存时钟两者来说越高等于越好。然而,在某些情况下这不成立。例如,让内存时钟比FSB运行得快根本不会有真正的帮助。同样,在AthlonXP系统上,让FSB运行在更高速度下而强制内存与FSB不同步(使用稍后将讨论的内存分频器)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。 FSB在Athlon和P4系统上涉及到不同的方法。在Athlon这边,它是DDR总线,意味着如果实际时钟是200MHz的话,那就是运行在400MHz下。在P4上,它是“四芯的”,所以如果实际时钟是相同的200MHz的话,就代表800MHz。这是Intel的市场策略,因为对一般用户来说,越高等于越好。Intel的“四芯”FSB实际上具有一个现实的优势,那就是以较小的性能损失为代价允许P4芯片与内存不同步运行。每个时钟越高的周期速度使得它越有机会让内存周期与CPU周期重合,那等同于越好的性能 Front Side Bus,简写为FSB,前端总线 ! FSB决定CPU的运行速度,FSB可以通过超频来提高! FSB高电脑的运行速度也会有所提高的! FSB的由来:“前端总线”这个名称是由AMD在推出K7 CPU时提出的概念,但是一直以来都被大家误认为这个名词不过是外频的另一个名称。我们所说的外频指的是CPU与主板连接的速度,这个概念是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的,而前端总线的速度指的是数据传输的速度,由于数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率,即数据带宽=(总线频率×数据位宽)÷8。目前PC机上所能达到的前端总线频率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz、1066MHz、1333MHz几种,前端总线频率越大,代表着CPU与内存之间的数据传输量越大,更能充分发挥出CPU的功能。现在的CPU技术发展很快,运算速度提高很快,而足够大的前端总线可以保障有足够的数据供给给CPU。较低的前端总线将无法供给足够的数据给CPU,这样就限制了CPU性能得发挥,成为系统瓶颈。 前端总线的英文名字是Front Side Bus,通常用FSB表示,是将CPU连接到北桥芯片的总线。选购主板和CPU时,要注意两者搭配问题,一般来说,如果CPU不超频,那么前端总线是由CPU决定的,如果主板不支持CPU所需要的前端总线,系统就无法工作。也就是说,需要主板和CPU都支持某个前端总线,系统才能工作,只不过一个CPU默认的前端总线是唯一的,因此看一个系统的前端总线主要看CPU就可以。 北桥芯片负责联系内存、显卡等数据吞吐量最大的部件,并和南桥芯片连接。CPU就是通过前端总线(FSB)连接到北桥芯片,进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据。前端总线是CPU和外界交换数据的最主要通道,因此前端总线的数据传输能力对计算机整体性能作用很大,如果没足够快的前端总线,再强的CPU也不能明显提高计算机整体速度。数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率,即数据带宽=(总线频率×数据位宽)÷8。目前PC机上所能达到的前端总线频率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz几种,前端总线频率越大,代表着CPU与北桥芯片之间的数据传输能力越大,更能充分发挥出CPU的功能。现在的CPU技术发展很快,运算速度提高很快,而足够大的前端总线可以保障有足够的数据供给给CPU,较低的前端总线将无法供给足够的数据给CPU,这样就限制了CPU性能得发挥,成为系统瓶颈。显然同等条件下,前端总线越快,系统性能越好。 外频与前端总线(FSB)频率的区别:前端总线的速度指的是数据传输的速度,外频是CPU与主板之间同步运行的速度。也就是说,100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次;而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是100MHz×64bit=6400Mbit/s=800MByte/s(1Byte=8bit)。 常见芯片组对应的前端总线频率: Intel平台系列 Intel芯片组: 845、845D、845GL所支持的前端总线频率是400MHz,845E、845G、845GE、845PE、845GV以及865P、910GL所支持的前端总线频率是533MHz,而865PE、865G、865GV、848P、875P、915P、915G、915GV、915PL、915GL、925X、945PL、945GZ所支持的前端总线频率是800MHz,定位于欢跃(VIIV)平台的945GT所支持的前端总线频率是533MHz和667MHz,高端的925XE、945P、945G、955X、975X所支持的前端总线频率是1066MHz。946PL和946GZ所支持的前端总线频率是800MHz,而P965、G965、Q965和Q963所支持的前端总线频率则都是1066MHz。 VIA芯片组: P4X266、P4X266A、P4M266所支持的前端总线频率是400MHz,P4X266E、P4X333、P4X400、P4X533所支持的前端总线频率是533MHz,PT800、PT880、PM800、PM880、P4M800、P4M800 Pro、PT880 Pro所支持的前端总线频率是800MHz,PT880 Ultra、PT894、PT894 Pro、PT890所支持的前端总线频率也高达1066MHz。P4M890所支持的前端总线频率是800MHz,而P4M900所支持的前端总线频率则是1066MHz。 SIS芯片组: SIS645、SIS645DX、SIS650所支持的前端总线频率是400MHz,SIS651、SIS655、SIS648、SIS661GX所支持的前端总线频率是533MHz,SIS648FX、SIS661FX、SIS655FX、SIS655TX、SIS649、SIS656、SIS662所支持的前端总线频率是800MHz,SIS649FX和SIS656FX所支持的前端总线频率则高达1066MHz。 ATI芯片组: Radeon 9100 IGP、Radeon 9100 Pro IGP、RX330、Radeon Xpress 200 IE(RC410)、Radeon Xpress 200 IE(RXC410)所支持的前端总线频率是800MHz,Radeon Xpress 200 IE(RS400)、Radeon Xpress 200 CrossFire IE(RD400)、CrossFire Xpress 1600 IE所支持的前端总线频率则高达1066MHz。 ULI芯片组: M1683和M1685所支持的前端总线频率是800MHz。 NVIDIA芯片组: nForce4 SLI IE、nForce4 SLI X16 IE、nForce4 SLI XE、nForce4 Ultra IE所支持的前端总线频率全部都高达1066MHz。nForce 590 SLI IE、nForce 570 SLI IE和nForce 570 Ultra IE所支持的前端总线频率全部都是1066MHz。 AMD平台系列 VIA芯片组: KT266、KT266A、KM266所支持的前端总线频率是266MHz,KT333、KT400、KT400A、KM400、KN400所支持的前端总线频率是333MHz,KT600和KT880所支持的前端总线频率是400MHz。 SIS芯片组: SIS735、SIS745、SIS746、SIS740所支持的前端总线频率是266MHz,SIS741GX和SIS746FX所支持的前端总线频率是333MHz,SIS741和SIS748所支持的前端总线频率是400MHz。 Uli芯片组: M1647所支持的前端总线频率是266MHz。 nVidia芯片组: nForce2 IGP、nForce2 400和nForce2 Ultra 400所支持的前端总线频率是400MHz。 此外,由于AMD64系列CPU内部整合了内存控制器,其HyperTransport频率只与CPU接口类型有关,而与主板芯片组无关,所以其HyperTransport频率的区分是相当简单的:Socket 754接口的所有CPU的HyperTransport频率都是800MHz;Socket 939接口的Sempron的HyperTransport频率是800MHz,除Sempron之外的所有Socket 939接口CPU的HyperTransport频率都是1000MHz;旧版的Socket 940接口CPU的HyperTransport频率也是800MHz,而新版的Socket 940接口CPU的HyperTransport频率也已经提高到了1000MHz;Socket S1接口的所有CPU的HyperTransport频率都是800MHz;Socket AM2接口的Sempron的HyperTransport频率是800MHz,除Sempron之外的所有Socket AM2接口CPU的HyperTransport频率都是1000MHz;即将发布的Socket F接口Opteron的HyperTransport频率则都是1000MHz。 常见CPU对应的前端总线频率: 【Intel CPU】 Willamette核心CPU: 所有Willamette核心CPU的FSB都是400MHz FSB。 Northwood核心CPU: 相对于Willamette核心CPU,Northwood核心CPU的前端总线频率则非常复杂,400MHz、533MHz和800MHz都有。其中,Celeron全部都是400MHz FSB;Pentium 4方面,1.6GHz-2.8GHz都有400MHz FSB的产品,例如1.8A、2.0A等等,Pentium 4型号后面带有"B"字样的则是533MHz FSB,带有"C"字样的则是800MHz FSB。 Prescott核心CPU: Prescott核心的Celeron D,无论是Socket 478接口还是Socket 775接口,全部都是533MHz FSB。 Socket 478接口的Pentium 4方面,2.4A和2.8A是533MHz FSB,其余的Socket 478 Pentium 4都是800MHz FSB,在产品型号后面带有"E"字样。 Socket 775接口的Pentium 4 5XX系列方面,编号尾数为"5"的是533MHz FSB,例如Pentium 4 505/515;编号尾数为"0"的是800MHz FSB,例如Pentium 4 520/530/540等等。即将推出的Pentium 4 6XX系列CPU则都是800MHz FSB。 Pentium 4至尊版(即Pentium 4 EE,又称Pentium 4 XE): 所有Socket 478接口的Pentium 4 EE都是800MHz FSB。Socket 775接口的Pentium 4 EE,Gallatin/Prescott核心的3.4GHz是800MHz FSB,3.46GHz则是1066MHz FSB,这是目前PC上最高的前端总线频率。 Pentium EE: Smithfield核心的Pentium EE 840是800MHz FSB,而Presler核心的Pentium EE 955和965都是1066MHz FSB。 Xeon和Xeon MP: 所有Socket 603接口的Xeon和Xeon MP都是400MHz FSB;Socket 604接口的Xeon中,支持Intel 64位计算技术EM64T的Xeon是800MHz FSB,而不支持EM64T的Xeon则是533MHz FSB;Socket 771接口的Xeon中,Xeon 5000系列是667MHz或1066MHz FSB,而Xeon 7100系列则是1066MHz或1333MHz FSB;Socket 604接口的Xeon MP除了Xeon MP 7000系列是667MHz或800MHz FSB之外则全部都是667MHz FSB。 Cedar Mill核心CPU: Cedar Mill核心的Celeron D目前都是533MHz FSB,而Cedar Mill核心的Pentium 4则都是800MHz FSB。 Yonah核心CPU: 目前Core Duo和Core Solo的T系列和L系列除了Core Duo T2x50和Core Solo T1x50是533MHz FSB之外都是667MHz FSB,而U系列则都是533MHz FSB;Celeron M 4xx系列则全部都是533MHz FSB。 Pentium D: 目前除了Smithfield核心的Pentium D 8X5系列是533MHz FSB之外,其它的Smithfield核心的Pentium D 8X0系列和Presler核心的Pentium D 9X0都是800MHz FSB。而Pentium D 9X5系列是1066MHz的FSB。 Core 2 Duo(酷睿2双核处理器): 目前应用于桌面平台的Core 2 Duo E6x00系列都是1066MHz FSB,而即将推出的Core 2 Duo E4x00系列则是800MHz FSB;目前应用于移动平台的Core 2 Duo T5x00系列和T7x00系列则都是667MHz FSB,在推出第四代迅驰平台Santa rosa时则会提升到800MHz FSB。 Core 2 Extreme(酷睿2双核处理器至尊版): 目前Core 2 Extreme X6x00是1066MHz FSB,未来的Core 2 Extreme则将提升到1333MHz FSB。 Itanium 2: Itanium 2 9000系列是400MHz或533MHz FSB,除此之外的所有Itanium 2全部都是400MHz FSB。 【AMD CPU】 Socket A平台: Socket A接口的Sempron是333MHz FSB,AppleBred核心的Duron则是266MHz FSB;Athlon XP方面,Palomino核心为266MHz FSB,Thoroughbred核心为266MHz和333MHz FSB,Barton核心为333MHz和400MHz FSB,而Thorton核心则为333MHz FSB。 AMD64平台: Socket 754接口的所有CPU的HyperTransport频率都是800MHz;Socket 939接口的Sempron的HyperTransport频率是800MHz,除Sempron之外的所有Socket 939接口CPU的HyperTransport频率都是1000MHz;旧版的Socket 940接口CPU的HyperTransport频率也是800MHz,而新版的Socket 940接口CPU的HyperTransport频率也已经提高到了1000MHz;Socket S1接口的所有CPU的HyperTransport频率都是800MHz;Socket AM2接口的Sempron的HyperTransport频率是800MHz,除Sempron之外的所有Socket AM2接口CPU的HyperTransport频率都是1000MHz;即将发布的Socket F接口Opteron的HyperTransport频率则都是1000MHz。 QPI 一、FSB正离我们远去 众所周之,前端总线(Front Side Bus,简称FSB)是将CPU中央处理器连接到北桥芯片的系统总线,它是CPU和外界交换数据的主要通道。前端总线的数据传输能力对计算机整体性能影响很大,如果没有足够带宽的前端总线,即使配备再强劲的CPU,用户也不会感觉到计算机整体速度的明显提升。 目前intel处理器主流的前端总线频率有800MHz、1066MHz、1333MHz几种,而就在2007年11月,intel再度将处理器的前端总线频率提升至1600MHz(默认外频400MHz),这比2003年最高的800MHzFSB总线频率整整提升了一倍。这样高的前端总线频率,其带宽多大呢?前端总线为1333MHz时,处理器与北桥之间的带宽为10.67GB/s,而提升到1600MHz能达到12.8GB/s,增加了20%。 虽然intel处理器的前端总线频率看起来已经很高,但与同时不断提升的内存频率、高性能显卡(特别是双或多显卡系统)相比,CPU与芯片组存在的前端总线瓶颈仍未根本改变。例如1333MHz的FSB所提供的内存带宽是1333MHz×64bit/8=10667MB/s=10.67GB/s,与双通道的DDR2-667内存刚好匹配,但如果使用双通道的DDR2-800、DDR2-1066的内存,这时FSB的带宽就小于内存的带宽。更不用说和未来的三通道和更高频率的DDR3内存搭配了(Nehalem平台三通道DDR3-1333内存的带宽可达32GB/s)。 与AMD的HyperTransport(HT)总线技术相比,FSB的带宽瓶颈也很明显。HT作为AMD CPU上广为应用的一种端到端的总线技术,它可在内存控制器、磁盘控制器以及PCI-E总线控制器之间提供更高的数据传输带宽。HT1.0在双向32bit模式的总线带宽为12.8GB/s,其带宽便可匹敌目前最新的FSB带宽。2004年AMD推出的HT2.0规格,最大带宽又由1.0的12.8GB/s提升到了22.4GB/s。而最新的HT3.0又将工作频率从HT2.0最高的1.4GHz提高到了2.6GHz,提升幅度几乎又达到了一倍。这样,HT3.0在2.6GHz高频率32bit高位宽运行模式下,即可提供高达41.6GB/s的总线带宽(即使在16bit的位宽下也能提供20.8GB/s 带宽),相比FSB优势明显,应付未来两年内内存、显卡和处理器的升级需要也没有问题。 面对这种带宽上的劣势,虽然intel通过对市场的准确把握,以及其他优势技术上的弥补(如指令集优势、如CPU效率上intel的酷睿2双核共享二级缓存互联架构要明显优于AMD HT互联下的的双核架构等等),让AMD的带宽优势并没有因此转化为胜势,但intel要想改变这种处理器和北桥设备之间带宽捉襟见肘的情况,纵使在现可在技术上将FSB频率进一步提高到2133MHz,也难以应付未来DDR3内存及多显卡系统所带来的带宽需求。Intel推出新的总线技术势在必行。 二、当世界失去FSB我们还有QPI Intel自身也清醒的认识到,要想在通过单纯提高处理器的外频和FSB,也难以像以前那样带来更好的性能提升。采用全新的Nehalem架构的intel下一代CPU让我们看到了英特尔变革的决心。目前已经正式发布,基于该架构的代号为Boomfield第一款处理器,我们可以看见很多很多技术的细节——该处理器拥有全新的规格和性能,采用全新的LGA 1366接口,45nm制程,集成三通道DDR3内存控制器(支持DDR3 800/1066/1333/1600内存规格),使用新总线QPI与处理器进行连接,支持SMT(Simultaneous Muti-hreading,单颗处理器就可以支持8线程并行技术)多线程技术,支持SSE4.2指令集(增加了7条新的SSE4指令),是intel第一款原生四核处理器…… 当然,在其拥有的众多技术中,最引人注目的应该还是QPI(原先宣传的CSI总线)总线技术,他是全新的Nahalem架构之所以能在架构、功能和性能上取得大突破的关键性技术。 三、QPI能给我们带来什么 QPI(Quick Path Interconnect)——"快速通道互联",取代前端总线(FSB)的一种点到点连接技术,20位宽的QPI连接其带宽可达惊人的每秒25.6GB,远非FSB可比。QPI最初能够发放异彩的是支持多个处理器的服务器平台,QPI可以用于多处理器之间的互联。 1. QPI是通信更加方便 QPI是在处理器中集成内存控制器的体系架构,主要用于处理器之间和系统组件之间的互联通信(诸如I/O)。他抛弃了沿用多年的的FSB,CPU可直接通过内存控制器访问内存资源,而不是以前繁杂的“前端总线——北桥——内存控制器”模式。并且,与AMD在主流的多核处理器上采用的4HT3(4根传输线路,两根用于数据发送,两个用于数据接收)连接方式不同,英特尔采用了4+1 QPI互联方式(4针对处理器,1针对I/O设计),这样多处理器的每个处理器都能直接与物理内存相连,每个处理器之间也能彼此互联来充分利用不同的内存,可以让多处理器的等待时间变短(访问延迟可以下降50%以上),只用一个内存插槽就能实现与四路AMD皓龙处理器(AMD在服务器领域的处理器,与intel至强同等产品定位)同等带宽。 2. QPI、处理器间峰值带宽可达96GB/s 在intel高端的安腾处理器系统中,QPI高速互联方式使得CPU与CPU之间的峰值带宽可达96GB/s,峰值内存带宽可达34GB/s。这主要在于QPI采用了与PCI-E类似的点对点设计,包括一对线路,分别负责数据发送和接收,每一条通路可传送20bit数据。这就意味着即便是最早的QPI标准,其传输速度也能达到6.4GB/s——总计带宽可达到25.6GB/s(为FSB 1600MHz的12.8GHz的两倍)。这样的带宽已可媲美AMD目前的总线解决方案,能满足未来CPU与CPU、CPU与芯片的数据传输要求。 3. 多核间互传资料不用经过芯片组 QPI总线可实现多核处理器内部的直接互联,而无须像以前那样还要再经过FSB进行连接。例如,针对服务器的Nehalem架构的处理器拥有至少4组QPI传输,可至少组成包括4颗处理器的4路高端服务器系统(也就是16颗运算内核至少32线程并行运作)。而且在多处理器作业下,每颗处理器可以互相传送资料,并不需要经过芯片组,从而大幅提升整体系统性能。随着未来Nehalem架构的处理器集成内存控制器、PCI-E 2.0图形接口乃至图形核心的出现,QPI架构的优势见进一步发挥出来。 4. QPI互联架构本身具有升级性 QPI采用串联方式作为讯号的传送,采用了LVDS(低电压差分信号技术,主要用于高速数字信号互联,使信号能以几百Mbps以上的速率传输)信号技术,可保证在高频率下仍能保持稳定性。QPI拥有更低的延迟及更好的架构,将包括集成的存储器控制器以及系统组件间的通信链路。 5. QPI总线架构具备可靠性和性能 可靠性、实用性和适用性特点为QPI的高可用性提供了保证。比如链接级循环冗余码验证(CRC)。出现时钟密码故障时,时钟能自动改路发送到数据信道。QPI还具备热插拔。深度改良的微架构、集成内存控制器设计以及QPI直接技术,令Nehalem拥有更出色的执行效率,在单线程同频率下,Nehalem拥有更为出色的执行效率,在单线程同频率条件下,Nehalem的运算能力在相同功耗下比现行的Penryn架构的效能可能提高30%。 参考文献: http://baike.baidu.com/view/22256.htm http://baike.baidu.com/view/1377507.htm
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