内存和CPU匹配方法详解

内存和CPU匹配方法详解自从本人发表过《内存知识160问》后，受到网友们的热情关注。其中对内存如何跟CPU搭配始终是热门话题，仅一篇有关讨论内存跟CPU匹配的文章，在短短两三个月的时间，就有60余人次发表了评论。而且在评论中基本上都给予了积极地评价。这是很令人感动的。但是，在网上还有各式各样的说法，有许多说法，我不敢苟同。为此，我想把对这个问题的观点归纳一下，并把解决这个问题的方法表格化、数值化，以便使初步接触这个问题的网友能够自主进行计算，如果不会计算，你从我给出的表格中也会得到答案的。但是，可能有不妥之处。谨供网友们参考。1.内存和CPU的有关数据在正式讨论问题之前，我们首先要把内存的核心频率、时钟频率和数据频率之间的关系搞清楚,而且应该特别熟悉。这是讨论这个问题的基础。见下表：表1内存名称及各种频率列表file:///E:/temp/%E5%86%85%E5%AD%98%E5%92%8CCPU%E5%8C%B9%E9%85%8D%E6%96%B9%E6%B3%95%E8%AF%A6%E8%A7%A3%20-_files/9045920_1.jpg由表1可见,核心频率、时钟频率和数据频率之间有固定的关系。它们之间的比例关系见表2。表2.内存的核心频率、时钟频率和数据频率之间的比例关系file:///E:/temp/%E5%86%85%E5%AD%98%E5%92%8CCPU%E5%8C%B9%E9%85%8D%E6%96%B9%E6%B3%95%E8%AF%A6%E8%A7%A3%20-_files/9045920_2.jpg其中的核心频率又称颗粒频率或基本频率；时钟频率又称工作频率、内存频率、I/O频率、DRAM、DRAMFrequency、时脉或内存速度；数据频率又称等效频率或传输通道频率。本文只采用“核心频率”、“时钟频率”和“数据频率”三个名称。对这些名称一定要弄清楚。另外，有关CPU的名称也是五花八门的。例如，主频又称CoreSpeed；外频的名称就更多了，如BusSpeed、汇流排频率、FSB（和前端总线混用）等。2.内存和CPU搭配的基本原则我认为：无论你采用的CPU是Intel的,还是AMD的,当选配内存时都必须遵守三条基本原则。第一条是频率要同步：即内存的核心频率要等于或稍大于CPU的外频。不要给内存加上它不能承受的高频率，否则是频率“过载”。频率“过载”后，内存将拒绝工作。这样，电脑是要蓝屏的。当然，你给它加上低于核心频率的频率时，它会是胜任愉快的。第二条是带宽要匹配：应该设法使内存的数据带宽跟CPU前端总线的带宽相等，否则，数据的传输能力将受制于带宽较低的那端；第三条是主板要调控：因为以上两个条件有时是不可能同时能满足的。这就要靠主板来调控，调控的主要方法是异步设置。因为第一条是有关生或死的问题，所以，这一条必须满足。第二条就可以灵活处理了。另外，当讨论内存跟CPU如何搭配时，必须明确以下事项：①内存的核心频率小于外频时，内存会拒绝工作。表现是蓝屏。但是，在任何情况下，内存的核心频率大于CPU的外频时，内存都能正常工作。但是，系统也不会承认它的高频率。只承认它的核心频率等于外频。例如，你将DDR2-1066插入外频是200MHz的板子上时，系统将认为这个内存是DDR2-800。②Intel处理器的前端总线频率（FSB）是外频频率的4倍。但是，在历史上前端总线的频率和外频是同一个，所以，人们还是经常用FSB来表示外频（例如软件CPU-Z就是这样，它表示的“FSB:DRAM”实际上是指“CPU的外频：内存的时钟频率”）。AMD的内存，在K8以前，也有前端总线，不过，那时的前端总线频率是外频频率的两倍。K8以后AMD的CPU就没有前端总线了。③当讨论内存跟Intel平台的CPU的匹配时，必须知道CPU的外频或前端总线频率。知道一个就行，因为它们之间是四倍关系，此时，不必关心CPU的主频是多少。不过，自从有了Intel的i3/i5/i7后，参照的CPU频率已经不是外频和前端总线FSB，而是基本频率BF了。但是，在检测软件CPU-Z中，还是把BF频率称为外频的。在这种情况下，怎样配内存，请参看本文之6。④当讨论内存跟AMD平台的CPU匹配时，首先必须明确这个CPU是K8的?K10的？还是K8以前的？因为这三种CPU陪内存的方法是截然不同的。讨论K8以前的CPU时，只需知道外频或FSB；讨论给K8的CPU配内存时，只需知道CPU的主频，不要提HT总线，因为配内存跟HT总线无关；同样的原因，当为K10配内存时，如果你不超频，只需知道CPU或主板支持什么内存就可以了。因为K10架构的CPU配内存时是跟外频挂钩的，而AMDCPU的外频是固定在200MHz的。⑤当讨论内存跟CPU的搭配关系时，是根据内存和CPU的参数计算的，不必考虑主板。但是，当你对搭配方案作出选择后，还必须考虑主板是否支持。在一般情况下，主板的频率是应该高于FSB的频率的。⑥内存的异步就是使加给内存的频率是它能正常工作的频率。一般是指降频。但是，频率降下来的后果就是速度变慢和带宽变窄。所有主板都支持内存异步运行的。但是，支持的程度不同。⑦从内存跟CPU是否搭配的角度看，配内存时，不必考虑内存的容量是多少。但是，容量超过一定大小时，有时是要考虑主板是否支持的。⑧内存跟CPU是否匹配，跟CPU是几个核没有什么关系。以上就是我认为内存匹配的三大原则和八项注意。3.在Intel平台实现频率同步的方法在Intel平台，内存频率跟CPU同步的条件就是:内存的核心频率必须等于或稍大于CPU的外频。否则，就是“频率过载”，内存将停止工作，主要的表现形式是蓝屏。虽然对我这个说法经常听到不同的声音。但是，我坚信我的这个归纳方法是完全能站得住脚的。因为内存能够耐受多大的频率，完全是由核心频率决定的。时钟频率和数据频率都是在核心频率的基础上，通过技术手段放大出来的。当核心频率相等时，不同类型的内存会有不同的时钟频率和数据频率。例如，在Intel平台，当外频是200MHz时，为了实现频率同步，应该选DDR-400、DDR2-800或DDR3-1600。因为这几种内存的核心频率都是200MHz。这是十分重要的一条规律。但是，过去，人们都是把内存的同步条件说成“内存的时钟频率（而不是说“内存的核心频率”）等于或稍大于外频频率就是同步”。更多的是模棱两可的说法，比如说“内存的频率等于或稍大于外频，就是同步”。至今在网上的许多文章还是这样说的。相当混乱。我认为，在SD和DDR时代，说“时钟频率和核心频率相等就是同步”，是完全正确的。但是，在DDR2和DDR3出现以后，再这样说就是完全错误的，因为不同类型的内存。其核心频率跟时钟频率是不同的。因此，两种判别方法存在巨大差异。不过，囿于习惯，人们还是愿意用时钟频率来跟CPU的外频对比。我认为，按时钟频率跟CPU频率对比的方法来判断内存是否同步也不是不可以的。但是，必须把这个比作适当改动。比如说：“对于SDRAM和DDR，当内存的时钟频率跟CPU的外频相等时，就是内存同步。例如，当外频是200MHz时，应该配DDR-400的内存”；对于DDR2，就应该说：“当内存的时钟频率是外频的两倍时，就是内存同步。例如，当外频是200MHz时，应该配DDR2-800内存”；对于DDR3，就应该说：“当内存的时钟频率是外频的4倍时，就是内存同步。例如当外频是200MHz时，就应该配DDR3-1600内存”。这样说不是太啰嗦了吗！可是，在检测软件CPU-Z中，就是用CPU的外频（此处称其为FSB）跟时钟频率（此处称为DRAM）的比值关系表示内存是否同步的的。其关系见下表：表3内存同步时，CPU的外频跟内存的时钟频率的频率关系内存的类型DDRDDR2DDR3FSB:DRAM（即CPU的外频跟内存时钟频率之比）1:11:21:4注：在检测软件CPU-Z中，就是用“FSB”表示CPU的外频的，这是历史形成的误用。上表中的“DRAM”是指时钟频率。知道了以上原则，我们应该选什么样的内存跟CPU来匹配的问题也就迎刃而解了。我认为：对Intel的CPU在i3/i5/i7架构出现以前，只要能知道外频或前端总线频率（FSB=4倍外频）中的一个参数，就可以选择合适的内存了。不同型号的内存有不同的计算方法。具体计算方法是：①当在Intel平台选择DDR内存时有：DDR-×××后的三个“×”=FSB值÷2（1）例如，当Intel平台的FSB是533MHz时，如果选择DDR内存时，×××=533÷2=266，所以，应该选DDR-266型的内存。这样选也符合“内存的核心频率（133MHz）等于CPU外频（133MHz）”的原则。②当在Intel平台选择DDR2内存时有：DDR2-×××后的三个“×”=FSB值（2）例如，当Intel平台的FSB是800MHz时，如果选择DDR2内存时，×××=FSB值=800，所以，应该选DDR2-800型的内存。这样选也符合“内存的核心频率（200MHz）等于CPU外频（200MHz）”的原则。③当在Intel平台选择DDR3内存时有：DDR3-××××后的四个“×”=FSB值×2（3）例如，当Intel平台的FSB是800MHz时，如果选择DDR3内存，就应该选四个“×”等于800×2=1600的内存，即应该选DDR3-1600型的内存。这样选也符合“内存的核心频率（200MHz）等于CPU外频（200MHz）”的原则。下表就是我根据上述原则计算出来的、根据CPU的参数来选择内存的计算结果。这是根据频率同步的条件计算出来的最高频率。都存在向较低频率异步的空间。（i3/i5/i7架构的CPU如何选内存，见本文的6）表4.内存同步时外频频率跟内存型号的关系注①：表中的“频率比”是指同步的情况下，外频跟时钟频率的比，即在CPU-Z中的“FSB:DRAM”值。如果CPU-Z显示的不是这个值，那就是内存频率异步了。根据CPU-Z中的“FSB:DRAM”比，还可以很容易反求出来在电脑中安装的（或设置的）是什么型号的内存。例如，当你的CPU的外频是200MHz、而且安装的内存是DDR2时，如果CPU-Z的显示是“FSB:DRAM=1：1.66”的话,那就肯定你安装的内存不是在同步状态。因为DDR2内存同步时，其比是1:2。那么安装的是什么内存呢？可以有下述方法计算出来：因为200:X=1：1.66，所以，X=333。这个333就是实装内存的时钟频率值333MHz，由此可以断定，这个内存是DDR2-667。注②：DDR、DDR2和DDR3内存的针脚和插座都是不相同的，不能用错。所以，当选择主板时，要搞清楚主板支持哪类内存。目前，为了用户方便，有的主板同时具有DDR2和DDR3内存插槽。4.在Intel平台实现带宽相等的计算方法什么是带宽呢？在计算机领域，带宽又叫频宽，是指在固定的时间内可以传输的数据量，亦即在传输通道中可以传递数据的能力。带宽通常以比特每秒（bps）表示，即每秒可传输的位数。但是，为了简化，通常都是以MB/s或GB/s表示的。带宽的计算方法是：带宽=频率×总线位数/8（4）因为电脑内存总线的传输位数是64比特，所以，对于频率是800MHz的通道来说，带宽=800MHz×64b÷8b/B=6.4GB/s。还有一个简捷计算方法，就是带宽=频率数×8B（5）例如，当频率等于800MHz时，带宽就是800MHz×8B=6400MB/s=6.4GB/s。在表1中已经给出了不同频率和带宽关系的计算结果。这里说的带宽匹配，实际上就是频率的匹配。对于我们普通使用者，还是按频率来论述比较直观，因为带宽相等，就是频率相等。带宽匹配的原则是：内存的数据带宽应该跟CPU前端总线FSB的带宽相等，或者说：“内存的数据频率等于CPU的FSB频率，就是带宽匹配”。只有这样才能保证数据的顺利传输。如果有一方的带宽小于另一方，小带宽的一方就构成了“瓶颈”。但是，如果CPU已经选定了，内存的带宽大一些，并没有坏处。在满足同步的条件下，对DDR2来说，就会自动满足带