電腦中的頻率是什麼意思

  隨著電腦的日益普及,我們隨時都會聽到“頻率”這個技術引數,它是衡量系統執行速度的一個重要指標,頻率高,說明系統執行速度快,但不同裝置有不同的頻率,使大家一頭霧水,令人搞不清楚是咋回事兒,如Hz***Hertz,赫茲***、KHz***千赫茲***、MHz***兆赫茲***,GHZ***吉赫茲***。面對眾多的頻率,下面小編就為大家介紹一下具體的知識內容吧,歡迎大家參考和學習。

  小知識:頻率

  頻率是指1秒鐘內發生的脈衝訊號的週期數,頻率為1kHz的時鐘週期為1毫秒、1MHz的時鐘週期為1微秒、1GHz的時鐘週期為1納秒。

  一、時鐘頻率

  誰在為電腦提供時鐘頻率呢?在主機板上有一個長方形、用金屬包裹的晶振元件***如圖1***,當主機板上電後它就會發生電磁振盪,產生一系列高頻率的電子脈衝波。但是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匯流排工作頻率。匯流排就是電腦內部資料傳輸的通道,匯流排製作在主機板上,它由密密麻麻的線路組成。電腦匯流排採用分層結構,執行頻率逐級降低。第一級為CPU與北橋晶片的資料傳輸通道,即系統前端匯流排頻率;第二級為記憶體與北橋晶片的資料傳輸通道,即記憶體匯流排頻率;第三級是AGP顯示卡與北橋晶片的資料傳輸通道,即AGP匯流排頻率;第四級是PCI、ISA裝置與南橋晶片的資料傳輸通道,即PCI匯流排頻率。

  二、CPU主頻率

  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,外頻就是匯流排時鐘頻率;而倍頻則是指CPU外頻與主頻相差的倍數。

  一般說來,一個時鐘週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的效能。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,這說明了什麼呢?具體來說,2.0GHz意味著每秒鐘它會產生20億個時鐘脈衝訊號,每個時鐘訊號週期為0.5納秒。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個時鐘週期內可以進行4個二進位制加法運算。這就意味著該Pentium 4 CPU每秒鐘可以執行80億條二進位制加法運算。但如此驚人的運算速度不能完全為使用者服務,電腦硬體和作業系統本身還要消耗CPU的資源。

  但Athlon XP處理器採用了PR標稱方式,AMD公開的266MHz前端匯流排頻率的Athlon XP處理器標稱頻率和實際頻率的轉換計算公式如下:

  標稱頻率=3×實際頻率/2-500

  實際頻率=2×標稱頻率/3 333

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

  三、系統前端匯流排頻率

  關於這方面的話題,大家可以參見《前端匯流排頻率≠外頻》一文。

  四、記憶體匯流排頻率

  現在使用的記憶體有PC133 SDRAM、DDR266/333/400 DDR SDRAM、PC800 RDRAM等幾種型別。我們應當注意記憶體時鐘頻率與記憶體匯流排頻率的區別。記憶體時鐘頻率對整個系統性能來說很重要,記憶體時鐘頻率指記憶體工作時的頻率,一般等同於匯流排時鐘頻率;而記憶體匯流排頻率指記憶體中資料傳輸的頻率。

  例如,PC133 SDRAM記憶體時鐘頻率為133MHz,它只能在時鐘脈衝的上升沿傳輸資料,也就是說在一個時鐘週期內只能傳輸1個數據,資料存取週期為7ns左右,因此PC133 SDRAM記憶體匯流排頻率也是133MHz;DDR SDRAM記憶體能夠在時鐘脈衝的上升沿和下降沿同時傳輸資料,因此DDR SDRAM在一個時鐘週期內能夠傳輸2個數據,當記憶體時鐘頻率為133MHz時,記憶體匯流排頻率為266MHz,資料存取週期為3ns左右;PC800 RDRAM記憶體時鐘頻率為400MHz,時鐘上升沿和時鐘下降沿都可以用來傳輸資料,如果採用雙通道記憶體匯流排時,記憶體匯流排頻率達到800MHz。

  五、AGP匯流排頻率

  AGP匯流排頻率為66MHz,它是通過主機板的分頻技術實現的。由此,我們也可以知道AGP匯流排頻率並不是固定的,而是取決於匯流排時鐘頻率,也就是CPU外頻。當匯流排時鐘頻率為66、100、133MHz時,主機板會通過分頻技術令AGP匯流排保持66MHz的工作頻率,而當外頻提高到非標準頻率時,比如125MHz時,AGP匯流排將工作在83.3MHz的工作頻率。

  六、PCI匯流排頻率

  計算機當中的PCI音效卡、PCI網絡卡,還有IDE硬碟、IDE光碟機都是在PCI匯流排下工作。PCI匯流排頻率為33MHz,它也是通過主機板的分頻技術實現的。當匯流排時鐘頻率為66、100、133MHz時,主機板會通過分頻技術令PCI匯流排保持33MHz的工作頻率,而當外頻提高到非標準頻率時,比如125MHz時,PCI匯流排將工作在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匯流排頻率提升後,硬碟與CPU的資料交換速度增加,極有可能導致讀寫不正常,從而產生宕機現象。反過來說,若是所有裝置都沒問題,那麼更高的PCI匯流排頻率可以很明顯的提高系統執行速度。

  七、顯示器重新整理頻率

  顯示器上的影象由顯示器內部的電子槍發射的電子掃描而成,電子槍發射的電子每秒在螢幕上掃描的水平線數稱為“水平重新整理頻率”***或稱“行頻”***。水平重新整理頻率越高影象的穩定性越好,但是水平重新整理頻率太高時,製造工藝複雜,產品價格偏高,並且容易損壞映象管。

  電子槍發射的電子從螢幕左上角掃描到螢幕右下角時,我們稱為“一場”***幀***,即完成一次畫面掃描。電子槍每秒鐘在螢幕上掃描完整畫面的次數稱為“垂直重新整理頻率”***或稱“場頻”,一般我們常說的“顯示器重新整理率”指的就是它***。當垂直重新整理頻率低於75Hz以下時,螢幕畫面將產生閃爍現象,長時間在這種狀態下工作時,將嚴重影響使用者的眼睛健康。

  從健康和經濟的雙重角度來考慮,85Hz是最合適的,沒有必要把垂直重新整理頻率調得太高。其實很多CRT製造出來時都可以承受很高的垂直重新整理頻率,例如160Hz以上,但在顯示器的規格表上卻標明最高垂直重新整理頻率只有100Hz,這是因為電子線路設計以及電子元件品質、功率等等選用的問題。現在市場上有一種3D眼鏡,它是利用了虛擬3D技術,也就是說利用兩個鏡片的快速切換,讓兩隻眼睛看到不同的畫面而產生立體感,不過要想享受這種技術可是要付出代價的,由於這項技術的要求比較高,要求顯示器的垂直重新整理頻率達到120Hz以上,這是市場上大多數中低檔顯示器難以達到的。