CPU主板FSB内存的匹配关系.docx
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CPU主板FSB内存的匹配关系
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
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
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
DDR
DDR2
DDR3
FSB:
DRAM（即CPU的外频跟内存时钟频率之比）
1:
1
1:
2
1:
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：
，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=GB/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=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，就会自动满足带宽相等的要求，即可以做到内存的传输带宽等于前端总线的带宽；但是，对DDR来说，如果满足了同步的要求，内存的带宽仅是FSB带宽的1/2；对于DDR3来说，如果满足了同步的要求，内存的带宽就是FSB带宽的两倍。
这种关系见下表。
表5内存同步时，FSB的带宽跟内存数据通道的带宽的关系
内存的类型
DDR
DDR2
DDR3
FSB的带宽：
内存数据通道的带宽
2：
1
1：
1
1：
2
对内存的同步要求是生或死的问题，所以，必须满足，如果不能满足，必须采取异步运行。
但是，对于带宽的要求则比较灵活一些。
如果不能满足，也可以用双通道或异步的方法来解决。
在DDR时代就是利用双通道的方法解决内存带宽是“瓶颈”的问题的。
但是，如果不组成双通道，只用一个内存条，只要频率是同步的，也可以正常工作。
在AMD平台，其内存控制器置入CPU内部了。
即CPU直接跟内存打交道了。
带宽的问题，已经没有那么重要了。
5.在Intel平台用主板调控内存运行参数的方法
①主板的自动调控作用：
其实，根据内存的同步要求选择出来的内存（见表4）就可以正常使用了。
但是，也有例外的情况。
比如：
有的时候，按计算结果，应该用DDR2-800内存才能同步，但是，你手头没有DDR2-800,只有DDR2-667内存，并安装上去了。
怎么办呢要靠主板的调控。
只要你没有在BIOS中的“MemClockMode”中选“Manual”，也没有在“SystemMemoryMultiplier”项更改默认设置“Auto”，主板就会自动根据内存条上SPD资料把加于内存的时钟频率降到333MHz，以使DDR2-667内存的频率不过载。
这时CPU-Z的“FSB:
DRAM”就是“1:
1.66”,而不是“1:
2”。
这样调整过后，速度降低了，内存的带宽也变小了一些，但是，可以正常运行。
还有，如果满足内存同步需要的内存是DDR2-800，而你却安装或设置了DDR2-1066内存，主板也会把加给内存的频率按DDR2-800对待,CPU-Z对“FSB:
DRAM”的显示还是“1:
2”,不会显示“1:
2.66”。
但是，如果你是把内存超频到1066MHz的，CPU-Z则会显示“1:
2.66”。
②主板的手动调控方法：
如果你要自己用手动设置内存也是可以的。
方法是：
在BIOS的“SetMemoryClock”项选“Manual”（手动）；或在“SystemMemoryMultiplier”项不选择“Auto”，而是选择你实际安装在内存插槽上的内存，设置就会成功的。
当然，还是需要主板支持的，也就是说，如果主板上有种这种设置项目才行。
手动设置的选项有多种方法。
有的直接用内存芯片名称表示（如华硕的P5E3WS主板，直接用诸如DDR3-1333表示）；有的用数字表示（如技嘉GA-P31-S3G主板就用或表示。
就表示DDR2-667内存）；当然，有的主板则是用FSB:
DRAM的比值表示。
6.在Intel平台没有FSB了，怎么配内存
Intel 酷睿i3/i5/i7 CPU是把内存控制器置于CPU内部了。
内存控制器控制的QPI（QuickPathInterconnect，快速通道互联）总线频率远高于传统的FSB（一般是外频的18倍），因此，为它选配内存的空间范围也大多了。
例如，在过去，当外频是133MHz时，FSB=4×133mHz=533MHz，这种关系是固定的。
如果选DDR内存，最高是DDR-266；如果选DDR2内存，最高是DDR2-533；如果DDR3内存，最高是DDR3-1066。
如果你选择更高频率的内存，系统是不承认的，它只能把它们作降格处理。
实际上FSB成了“瓶颈”。
自从有了QPI总线以后，选择内存的条件就宽松多了。
这时CPU-Z上显示的“外频”133MHz，已经不是传统意义上的外频了。
它被称为基频（BF）。
因此，它跟内存频率之间的同步关系也就改变了。
例如，当“外频”（基频）是133MHz时，甚至可以选用DDE3-1600内存了。
不过，也不是无限制的。
限制到什么程度这就看CPU或主板的规定了。
不过，有个大概估算办法，就是内存的数据频率大致是QPI频率的1/2。
具体是多少，要看内存控制器和主板支持到什么程度，不是用户能左右的。
7
.内存的双通道的设置问题
首先应该明确，双通道只是为了增大内存的带宽而设计的，因为，在DDR时代，CPU的FSB已经达到800MHz了，但是，从频率同步的角度看，只能配DDR-400的内存。
显然，内存的带宽只是FSB带宽的1/2，内存成了带宽匹配的“瓶颈”，因为CPU有一半的时间要等内存把数据传过来。
因此，人们提出了双通道的概念。
即在北桥再增加一个内存控制器，另外再增加一个DDR-400内存，使两个DDR-400的内存并联使用，带宽的匹配问题得以解决。
但是，因为双通道中的两个内存是分别受两个内存控制器控制的，组成双通道后，只对内存的带宽有改善，对每个内存的性能指标（如核心频率）并没有任何改善。
因此，用两个DDR-400组成双通道时，其性能并不是DDR-800。
网上广泛流传的“用两个DDR2-533组成双通道，用在FSB=1066MHz平台，就是绝配”的说法是错误的。
因为DDR2-533的核心频率是533MHz÷4=166MHz，而FSB=1066MHz时的外频是1066MHz÷4=266MHz。
两个频率并不相等。
也就是说，这样配，并不能满足同步条件。
硬要这样配电脑是要蓝屏的。
因为内存组成双通道后，他们的核心频率并不会提高。
双通道的作用可以这样比喻：
马路很宽，可以容得下两辆汽车，可是，只有一辆车来回跑，这不是浪费吗再买一辆汽车吧，让它们在一条路上并行跑，货运量不就增加一倍了吗！
由此可见，双通道只是解决货运量（带宽）的问题。
并不是把汽车的速度加倍的问题。
也就是说：
两个DDR2-533组成双通道，只能提高带宽，并不能提高内存的频率，两个DDR2-533组成双通道后，其效果并不等于一个DDR2-1066。
当然，如果你一定把DDR2-533用于FSB=1066MHz的平台，也不是不可能，方法就是异步，使加给DDR2-533的频率降下来。
但是，主板支持吗如果是支持的，那么，需要异步运行才可以，这算是“绝配”吗
8.在AMDCPUK8以前内存的配置方法
在K8以前，AMD内存也有前端总线（FSB），但是，跟Intel内存有一点点差别，就是前端总线频率是外频的两倍（Intel是4倍）。
因为内存的同步与否是考虑外频的，所以，当外频跟内存的核心频率相等时就是同步。
因此，外频是133MHz时，应该配DDR-266内存；外频是166MHz时，应该配DDR-333内存;外频是200MHz时，应该配DDR-400内存。
这些都跟Intel平台是一致的。
不同的是：
在AMD平台，频率同步了的话，带宽也平衡了。
所以，在当时的AMD平台就不存在双通道的问题。
CPUK8时代内存的选配方法
在AMD的K8以后的CPU中，内存控制器被整合到CPU内部了（见下图），内存直接跟CPU打交道了。
前端总线不存在了，跟北桥相连的总线改称HT总线了，这个总线除了不再跟内存联系外，其它的作用跟原前端总线的任务是相同的。
正是由于有了上述改变，所以，在AMD平台配内存时，内存跟CPU的搭配的计算方法也有了很大的变化。
因为这时我们关心的只是CPU的主频。
无需再考虑FSB和外频了。
现在介绍内存跟AMD的CPU的搭配方法如下：
①首先计算出内存控制器的分频倍数DIV（这种计算是由电脑自动进行的，当然我们也应该掌握）：
DIV=CPU的标称主频÷你在BIOS中设置的内存的时钟频率（6）
这个设置的时钟频率最好跟你实际安装的内存一致。
如果不一致，电脑还是根据你的设置值进行计算的。
如果DIV的计算结果不是整数，则进为整数，例如，将进为8。
如果计算出来的分频系数小于5,则取为5。
上述这些方法都是AMD的设计规定。
②知道了内存分频倍数DIV以后，通过内存的实际时钟频率用下式计算：
内存的实际时钟频率=CPU的实际主频÷内存的分频倍数（7）
知道了内存的时钟频率，就可以知道怎样配内存了。
比如，你计算出来的时钟频率是是200MHz，而且是选择DDR内存，就应该配DDR-400；你计算出来的时钟频率是是400MHz，如果想配DDR2，则应该选DDR2-800；如果你计算出来的时钟频率是400MHz，想配DDR3内存，还是应该配DDR3-800。
因为不管是什么型号的内存，数据频率总是时钟频率的两倍。
例1:
CPU是AMD速龙（Athlon）643200+,主频是GHz，如果打算选用DDR-400的内存并在BIOS做这样的设置时，问：
①分频倍数是多少②通过内存的实际频率是多少
解：
①因为CPU的主频等于2000MHz；DDR-400的时钟频率等于400MHz/2=200MHz，所以，内存的分频倍数DIV=2000MHz÷200MHz=10;
②因为没有对CPU进行超频，所以，它的主频还是2000MHz,所以，通过内存的实际总线频率=2000MHz÷10=200MHz，即相当是DDR-400。
因此，选择DDR-400内存是可以的。
当然，如果主板允许，也可以用两个DDR400组成双通道。
以增大数据传输量。
例2:
CPU是闪龙3200+,主频是GHz，如果选用DDR2-800的内存时，问：
①分频倍数数是多少②通过内存的实际时钟频率是多少（3）如果把主频超到2400MHz时，应该怎样选择内存
解：
①分频系数DIV=1800MHz÷400MHz=,应向上取为5;
②通过内存的实际时钟频率=1800MHz÷5=360MHz。
内存降格使用为DDR2-720。
因为内存的频率是向下兼容的，主板都会支持这样的内存。
所以，这样配置也是可以的。
（3）如果把主频超到2400MHz了，则通过内存的时钟频率就是2400MHz÷5=480MHz，即需要选择DDR2-960内存。
选DDR2-1066吧。
（但是，因为主频太低，还要看内存控制器或主板是否支持）
下图就是我根据以上原则把计算结果表格化了，为了简化，在表中没有把分频系数列出来。
表中有灰色底纹的数字表示计算出来的分频系数小5。
因此，求这些时钟频率时，分频倍数是按分频系数等于5计算的。
我相信,有这个表作参考,内存怎样跟CPU配合就是十分清楚的了。
现在，我们用上面的两个例题为例，研究一下怎么从下表中直接得出配内存的结果：
（注：
字体时大时小，不是作者的设置，是日志编辑功能的毛病。
刚改版，还不完善。
气煞人也！
）
在第一个例题中的CPU频率是2GHz,在BIOS中设置的内存是DDR-400,因此从这个表就可以查得通过内存的时钟频率是200MHz,即该内存运行在DDR-400。
这样选频率正好匹配。
第二个例题:
CPU主频是,选得是DDR2-800内存，从表中可以查得内存的运行频率是360MHz,相当是DDR2-720内存。
从表中还可以看出：
如果你想使这个内存运行在DDR2-800，只有选或以上的CPU。
如果CPU的主频依旧是的话，即使你选用DDR2-1066也于事无补，它只会把内存降格为DDR2-720。
有许多网友问：
我安装的内存频率频率很高，但是，在CPU-Z中检测出来的频率又很低呢主要原因是你安装的CPU的频率太低，主板并不支持频率过高的内存的缘故。
表6 AMD的CPU跟内存配合方法一览表
在本表中没有列出相应的分频系数，因而不利于超频时使用。
其实，如果做超频操作时，只需把表中的数据乘以“超频后的CPU主频/超频前的CPU主频”就可以得到超频后加于内存的时钟频率了。
从这个表我们就可以清楚地看出来应该怎样选择内存了。
比如，当CPU的主频是1600MHz时，配DDR-400就可以了；当CPU的主频是2000MHz时，配DDR2-800是正合适的；当CPU的主频是3200MHz时，配DDR3-1066正合适。
我猜想：
主板的设计者就是按这个思路来设定主板默认的内存频率的。
这个表是在K8的条件下根据CPU和内存的参数做出的，目前已经发展到K10（似乎没有K9），因此，情况稍有变化。
还有一个重要因素也不容忽视，那就是除了主板支持外，内存控制器是否支持这个频率。
如
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