BOIS中功能小知识

CPU主频


CPU的主频，即CPU内核工作的时钟频率（CPU Clock Speed）。通常所说的某某CPU是多少GHz的，而这个多少GHz就是“CPU的主频”。很多人认为CPU的主频就是其运行速度，其实不然。CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度，与CPU实际的运算能力并没有直接关系。主频和实际的运算速度存在一定的关系，但目前还没有一个确定的公式能够定量两者的数值关系，因为CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标（缓存、指令集、CPU的位数等等）。由于主频并不直接代表运算速度，所以在一定情况下，很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。比如AMD公司的AthlonXP系列CPU大多都能以较低的主频，达到英特尔公司的Pentium 4系列CPU较高主频的CPU性能，所以AthlonXP系列CPU才以PR值的方式来命名。因此主频仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。CPU的主频不代表CPU的速度，但提高主频对于提高CPU运算速度却是至关重要的。举个例子来说，假设某个CPU在一个时钟周期内执行一条运算指令，那么当CPU运行在100MHz主频时，将比它运行在50MHz主频时速度快一倍。因为100MHz的时钟周期比50MHz的时钟周期占用时间减少了一半，也就是工作在100MHz主频的CPU执行一条运算指令所需时间仅为10ns比工作在50MHz主频时的20ns缩短了一半，自然运算速度也就快了一倍。只不过电脑的整体运行速度不仅取决于CPU运算速度，还与其它各分系统的运行情况有关，只有在提高主频的同时，各分系统运行速度和各分系统之间的数据传输速度都能得到提高后，电脑整体的运行速度才能真正得到提高。


APCI功能


ACPI（Advanced Configuration and Power Management Interface 高级配置和电源管理接口），这是1997年由INTEL／MICROSOFT／TOSHIBA提出的新型电源管理规范，意图是让系统而不是BIOS来全面控制电源管理，使系统更加省电。其特点主要有：提供立刻开机功能，即开机后可立即恢复到上次关机时的状态，光驱、软驱和硬盘在未使用时会自动关掉电源，使用时再打开；支持在开机状态下既插即拔，随时更换功能。Windows2000以后的操作系统开始支持ACPI。Windows98不支持。ACPI共有S0到S5 六种状态，S0（平常的工作状态，所有设备全开），S1（CPU关闭，其他的部件仍然正常工作），S2（CPU停止，总线时钟关闭，其余的设备仍然运转），S3（睡眠到内存，除了内存供电保持现场外，所有设备都停止），S4（休眠到硬盘，系统主电源关闭，硬盘存储现场信息），S5（关机）。
APIC（ Advanced Programmable Interrupt Controller高级可编程中断控制器），计算机就是利用“中断”这种方式工作的。当CPU正在处理一件工作，此时有一件更重要的事件需要CPU处理，CPU就中断先前的作业，保存好现场，转过来优先处理这个重要的事件，处理完再回来继续处理被中断的作业。管理中断的设备叫做可编程中断控制器（PIC，8259芯片），可以处理15个中断。现在可以请求中断的设备超过15个，于是升级为高级可编程中断控制器，为了和以前的8259兼容，硬件没有变化，只是增加了中断向量表，并且允许多个设备共用一个中断。这里说的中断其实也叫做I/O APIC。所以BIOS的这项设置叫做IOAPCI。
RSDT（Root System Description Table 根系统描述表），这个表是一台计算机总的架构数据表。前面说的ACPI 、APIC表要通过指示器指向RSDT。以便计算机通过RADT调用ACPI 、APIC。


总线的时钟频率


总线是将信息以一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线。通俗的说，就是多个部件间的公共连线，用于在各个部件之间传输信息。人们常常以MHz表示的速度来描述总线频率。总线的种类很多，前端总线的英文名字是Front Side Bus，通常用FSB表示，是将CPU连接到北桥芯片的总线。计算机的前端总线频率是由CPU和北桥芯片共同决定的。北桥芯片负责联系内存、显卡等数据吞吐量最大的部件，并和南桥芯片连接。CPU就是通过前端总线（FSB）连接到北桥芯片，进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据。前端总线是CPU和外界交换数据的最主要通道，因此前端总线的数据传输能力对计算机整体性能作用很大，如果没足够快的前端总线，再强的CPU也不能明显提高计算机整体速度。数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率，即数据带宽＝（总线频率×数据位宽）÷8。目前PC机上所能达到的前端总线频率有800MHz、1000MHz、1066MHz、1333MHz、1600MHz几种，最高到2000MHz。前端总线频率越大，代表着CPU与北桥芯片之间的数据传输能力越大，更能充分发挥出CPU的功能。现在的CPU技术发展很快，运算速度提高很快，而足够大的前端总线可以保障有足够的数据供给给CPU，较低的前端总线将无法供给足够的数据给CPU，这样就限制了CPU性能得发挥，成为系统瓶颈。外频与前端总线频率的区别：前端总线的速度指的是CPU和北桥芯片间总线的速度，更实质性的表示了CPU和外界数据传输的速度。而外频的概念是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的，也就是说，100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一万万次，它更多的影响了PCI及其他总线的频率。之所以前端总线与外频这两个概念容易混淆，主要的原因是在以前的很长一段时间里（主要是在Pentium 4出现之前和刚出现Pentium 4时），前端总线频率与外频是相同的，因此往往直接称前端总线为外频，最终造成这样的误会。随着计算机技术的发展，人们发现前端总线频率需要高于外频，因此采用了QDR（Quad Date Rate）技术，或者其他类似的技术实现这个目的。这些技术的原理类似于AGP的2X或者4X，它们使得前端总线的频率成为外频的2倍、4倍甚至更高，从此之后前端总线和外频的区别才开始被人们重视起来，目前的主流产品均采用这些技术。