内存带宽和FSB之间的关系

最新权威论证：内存带宽和FSB之间的关系前段时间被内存带宽与FSB匹配问题困扰，经过废寝忘食的翻查资料，终于在《微型计算机》上找到关于这个问题的合理解释，为了大家理清概念，特公布如下：
        通常认为，内存带宽与FSB带宽相同是最佳搭配。如200MHZ外频的PENTIUM 4处理器（即800MHZ FSB，带宽6。4GB/S）搭配双通道DDR400内存，而200MHZ外频的 K7 平台（400MHZ FSB，带宽3。2GB/S）搭配单条DDR400便足矣，此时双通道并不能带来明显好处。
        超频能力出色的主板外频往往可超至250MHZ以上，此时要能正常开机，并保证内存带宽和FSB带宽平衡便需超过DDR400规格的内存。可见，超频用户最需要高频内存。
        
     小知识：DDR内存的带宽与延迟
                      DDR内存的带宽与工作频率直接相关，如DDR400内存带宽为3。2GB/S（400MHZ X 64bit/8=3200MB/S），也称为PC3200内存。而市场上的PC4000则属于非标准DDR500。两根内存组成双通道，带宽加倍，如双通道DDR400能提供最大6。4GB/S带宽。
                       内存延迟是内存在读写过程中，个操作见需要等待的时钟周期。一般来说，DDR内存有四个重要参数，以CL--tRCD--tRP—tRAS的顺序排列。前三个参数甚为重要，越小越好。tRAS对性能影响不太明显。必须指出，延迟和频率密切相关，频率越高越难获得较低的延迟。
                  
           综上所述，当我们用CELERON D 之类的FSB为533MHZ的处理器时，533 X 64/8=4。2GB/S，即带宽为4。2GB，而如果主板不支持双通道，配用标准内存DDR400，带宽3。2GB/S，则不可避免的形成内存瓶颈，解决的方法，除了超频或者花钱买如DDR500甚至更快的非标准内存，没有其他办法。
           而如果主板支持双通道，那两条DDR266内存所提供的带宽刚好匹配。但是DIYER们谁不想在少花钱情况下，能够用上800MHZ FSB（不超频）和DDR400两者完美的配合，这种塞扬D“瘸子”的现象我感到非常遗憾！！！！
           后记：还有个问题，带宽公式中的 64bit, 在DDR的计算中是对的，因为DDR的位宽是64，而现在CPU大部分是32bit 位宽，但在计算FSB带宽时，《微型计算机》同样用的64bit， 以这份杂志的权威性应该不是错误，但它没有解释，不知道是为什么？？

关于内存频率、内存带宽、CPU外频、FSB之间的关系

现在的单通道内存控制器一般都是64bit的，8个2进制bit相当于1个字节，换算成字节是64/8=8，再乘以内存的运行频率，如果是DDR内存就要再乘以2，因为它是以sd内存双倍的速度传输数据的，所以
DDR266,运行频率为133MHz，带宽为133*2*64/8=2100MB/s=2.1GB/s
DDR333,运行频率为166MHz，带宽为166*2*64/8=2700MB/s=2.7GB/s
DDR400,运行频率为200MHz，带宽为200*2*64/8=3200MB/s=3.2GB/s

所谓双通道DDR，就是芯片组可以在两个不同的数据通道上分别寻址、读取数据。这两个相互独立工作的内存通道是依附于两个独立并行工作的，位宽为64-bit的内存控制器下，因此使普通的DDR内存可以达到128-bit的位宽，因此，内存带宽是单通道的两倍，因此
双通道DDR266的带宽为133*2*64/8*2=4200MB/s=4.2GB/s
双通道DDR333的带宽为166*2*64/8*2=5400MB/s=5.4GB/s
双通道DDR400的带宽为200*2*64/8*2=6400MB/s=6.4GB/s

关于瓶径问题：
CPU与北桥芯片之间的数据传输速率称前端总线(FSB），对于intel的主流平台，其采用Q/P总线技术，FSB=CPU外频*4,如赛扬4的外频为100，其FSB为400，数据带宽为3.2GB/s,P4A的外频为100，其FSB为400，数据带宽为3.2GB/s,P4B的外频为133，其FSB为533，数据带宽为4.2GB/s,P4C、P4E的外频为200，其FSB为800，数据带宽为6.4GB/s，对于AMD的主流平台，其采用EV6总线技术,FSB=CPU外频*2，对于Athlon XP，其外频为133，166，200，对应的FSB分别为266，333，400，数据带宽分别为2.1，2.7，3.2GB/s

FSB与内存带宽相等的情况下，则不存在瓶径问题，如果内存带宽小于FSB则形成内存带宽瓶径，无法完全发挥系统的性能。

因此对于对于intel的主流平台，如赛扬4的外频为100，其FSB为400，数据带宽为3.2GB/s,应该使用DDR400或双通道DDR200以上，P4A的外频为100，其FSB为400，数据带宽为3.2GB/s,应该使用DDR400或双通道DDR200以上，P4B和C4D的外频为133，其FSB为533，数据带宽为4.2GB/s,应该使用DDR533或双通道DDR266以上，P4C、P4E的外频为200，其FSB为800，数据带宽为6.4GB/s，应该使用双通道DDR400以上，对于AMD的主流平台，Athlon XP，其外频为133，166，200，应该分别使用DDR266,DDR333,DDR400,在这个平台上没必要使用双通道内存。
许多电脑爱好者特别是初级用户都想知道，在装配系统时，什么样的内存配置是最好的。是高FSB频率配上CAS设置较大的内存条，还是低FSB频率配上CAS设置较小的内存条。为了探询这个问题，我做了一个这方面的测试。下面就给大家介绍一下我的测试和得到的结果。

测试系统：
·CPU：AMD 1.1GHZ Athlon @1200MHz
·主板：Asus A7V133 KT133A 
·内存：Crucial 256MB CAS2 PC133 SDRAM
·硬盘：希捷酷鱼9.1GB SCSI 硬盘
·显卡：艾尔莎 Geforce 2 Ultra

    这个测试是为了测试不同的内存搭配方式，看哪种方式是最好的。选用Asus A7V133 KT133A主板是因为它有很好的超频功能，可以调整FSB频率、内存频率、倍频，很适合用来实现多种方式的内存搭配，如下面的三种方式都可以把系统频率很稳定的设置在1.2GHz：

1.) 12（倍频）×100 MHz（ FSB频率）＝1200MHz
2.) 9（倍频）×133 MHz（ FSB频率）＝1200MHz
3.) 8（倍频）×150 MHz（ FSB频率）＝1200MHz

    CPU的选择为AMD 1.1GHZ Athlon超频至1.2GHz。在测试中，每一种搭配都分别测试了CAS设置为2和3的情况，另外A7V133 KT133A主板还可以在FSB频率为100 MHz时，把内存频率设为133MHz（不过反过来不行），这种情况我们也做了测试。测试软件为SISoft Sandra 2000，测试项目包括内存、CPU和多媒体性能。下表是测试结果：

FSB  频率

 

倍频

 

内存  频率

 

CAS设置

 

CPU   带宽

 

FPU    带宽

 

CPU Mips

 

FPU Mflop

 

整数  MMX指令

 

浮点     MMX指令

 

100MHz

 

12

 

100MHz

 

3

 

370MB/S

 

384 MB/S

 

3381

 

1686

 

4120 IT/S

 

5656 IT/S

 

100MHz

 

12

 

100MHz

 

2

 

423MB/S

 

454 MB/S

 

3383

 

1627

 

4118 IT/S

 

5655 IT/S

 

100MHz

 

12

 

133MHz

 

3

 

451MB/S

 

517 MB/S

 

3380

 

1627

 

4120 IT/S

 

5656 IT/S

 

100MHz

 

12

 

133MHz

 

2

 

484MB/S

 

593 MB/S

 

3381

 

1669

 

4120 IT/S

 

5656 IT/S

 

133MHz

 

9

 

133MHz

 

3

 

492MB/S

 

524 MB/S

 

3375

 

1683

 

4113 IT/S

 

5648 IT/S

 

133MHz

 

9

 

133MHz

 

2

 

535MB/S

 

600 MB/S

 

3375

 

1666

 

4111 IT/S

 

5645 IT/S

 

150MHz

 

8

 

133MHz

 

3

 

535MB/S

 

584 MB/S

 

3350

 

1655

 

4086 IT/S

 

5608 IT/S

 

150MHz

 

8

 

133MHz

 

2

 

591MB/S

 

672 MB/S

 

3345

 

1672

 

4085 IT/S

 

5608 IT/S

 

测试结果

    从测试结果我们可以看出，在不同的设置下，不管FSB频率是高还是低，CAS设置是2还是3，CPU性能和多媒体性能测试结果都差不多。不过内存带宽确实是随着FSB频率的提高而增加，在FSB频率为150MHz、CAS设置为2的情况下，测得的CPU内存带宽为591 MB/S、FPU内存带宽为672 MB/S。这个数值几乎可以与DDR主板相媲美了，要知道使用CAS 为2.5的DDR内存的AMD 760主板的这两个指标分别是573 MB/S 和700 MB/S，而ALI Magik 1主板的这两个指标为553 MB/S和699MB/S。

    从上面的结果我认为：（1）如果你用的是KT133主板，那么最好是用便宜的PC133 SDRAM，而不要用更贵的CAS2 PC100 SDRAM；（2）如果你用的是KT 133a主板，可以使用便宜的CAS3 SDRAM，然后对FSB频率进行超频，超得越高越好（当然是在系统稳定的前提下）；（3）目前性价比最高的主板还是KT 133a主板，只要你精心挑选一款超频能力出色的KT 133a主板，再配上稍好一点的内存条，性能不会比DDR主板差多少。