? CPU(中央處理單元)也稱為微處理器(Microprocessor)或處理器(Processor),它是計算機的核心部件,CPU 性能的高低直接反映了計算機的基本性能。
本文來自“CPU系統結構與故障維護”,超頻是人為地提高某個部件規定的工作頻率,使它的性能得到大幅度提升。CPU 公司在同一系列的產品中,按 CPU 工作頻率的高低進行價格劃分,因此超頻最明顯的動機是從低價低性能的 CPU 中,獲得與高價 CPU 相同的性能。
CPU 超頻需要采用高質量的主板、性能高和質量好的內存條,另外還需要增強系統的散熱能力(如 CPU 散熱、北橋芯片散熱、內存條散熱等),這使得 CPU 超頻帶來經濟上的好處會抵消殆盡。況且 CPU 超頻后,隨之而來會出現一些系統穩定性方面的問題。
1、CPU 超頻的可行性
一條 CPU 生產線投資達三十多億美元,而 CPU 公司有數千個不同型號的產品,不可能為每個型號的產品建立或調整一條生產線。為了降低 CPU 的設計和生產成本,大部分同一系列不同型號的 CPU,在設計中采用了同一系統結構,在制造上也采用同一生產線,在加工中采用同一制程工藝,甚至同一批次生產。最后通過 CPU 檢測,將性能穩定的 CPU標記為高頻率型號,性能不太穩定的 CPU 標記為低頻率型號。如果同一批次的 CPU 產品性能都很穩定,則人為地限定 CPU 的性能(鎖頻),使 CPU 在正常狀態下,只能工作在某個規定的頻率上。CPU 內部的 Cache 對 CPU 性能的影響也很大,通常 CPU 生產廠商也會對用戶可使用的 Cache 容量進行人為分割或鎖定。
人為頻率鎖定或 Cache 分割的方式,可以通過設備在硬件電路上進行自動處理;也可以利用 CPU 內部的微程序進行軟件鎖定,而且軟件處理方式更加靈活方便。CPU 工作頻率的人為限定,為 CPU 超頻提供了良好的基礎。
計算機中不同部件的工作速度不同,有些部件的工作速度與外頻相同,例如,PCI 總線的外頻為 33MHz,它工作的時鐘頻率也為 33MHz。也有些部件的內部工作頻率大大高于外頻。例如,CPU 內部工作頻率遠遠高于外頻,這就需要對外頻進行倍頻。CPU 內部工作頻率(或 CPU 主頻)與外頻之間的相對比例關系稱為倍頻(或倍頻系數)。CPU 工作頻率與外頻和倍頻的關系如下:
工作頻率(MHz)=外頻(MHz)×倍頻(3-3)
根據以上公式,可以反向推算出 CPU 的外頻。如 CPU 主頻為 3.2GHz,倍頻為 24 時,外頻為 3200MHz÷24=133MHz。
2、CPU超頻對硬件的要求
CPU 超頻對計算機的部分硬件設備有特殊要求:一是要有足夠超頻潛力的 CPU,二是支持 CPU 超頻的主板,三是性能強大和可靠性高的內存條,四是有較強散熱能力的設備(風扇、熱管、水冷等),以及其他部件。
在部分 CPU 中(如 AMDCPU),倍頻是“封頂鎖定”的,也就是可以改變倍頻到更低的數字,但不能超過規定的最高倍頻。在極少數 CPU 中,倍頻是完全放開的,這類 CPU 是超頻極品。提高或降低倍頻進行 CPU 超頻是最簡單的超頻方法,這種方法只影響到 CPU 的速度,而不會影響計算機其他部件。如果 CPU 的倍頻已經鎖定,就只能通過改變外頻進行超頻,而改變外頻進行超頻時,可能會帶來各種各樣的問題。
超頻時,如果不論采用多好的散熱器都不能提高 CPU 工作頻率時,可能是 CPU 沒有獲得足夠的電壓。這時必須在 BIOS 設置中提高 CPU 的工作電壓。
提高 CPU 工作電壓會導致 CPU 工作不穩定,甚至導致系統重新啟動。每個 CPU 都有廠家推薦的電壓設置,可以在廠家的網站上找到它們。CPU 電壓的最大值由出廠時決定,并且無法更改,因此不要超過廠家推薦的最大工作電壓。提高 CPU 工作電壓后,發熱量會大幅度增長,這時必須加強 CPU 的散熱功能。
3、CPU 超頻的危害
(1)系統發熱。CPU 超頻時,它會產生更多的熱量,如果散熱不充分,就有可能造成系統崩潰。不過一般的發熱并不會燒壞計算機,例如,CPU 本身有發熱保護功能,而系統隨機重啟是最常見的過熱征兆。
(2)工作不穩定。超頻使得某些部件(如主板、內存、集成顯卡、硬盤等)運行在高于規定的技術參數(如時鐘周期、電壓、功率、溫度等)下,長時間工作在這種狀態下時,會導致系統不穩定,產生經常性死機、藍屏、重啟等問題。
(3)可能縮短計算機部件的使用壽命。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:CPU超頻和倍頻技術介紹
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