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分类: LINUX

2009-03-11 15:46:06

1. 从 IBM PC XT 架构开始...

一开始PC的设计中,CPU/RAM/IO都是被一条总线(BUS)连接起来,所有的部件都必须在同步的模式下面工作,由CPU来决定的其他设备工作在什么频率(Frequency)上。这样就带来一个"互锁" (locked to each other )
效应,即大家都被限定在一个被所有设备所能承受的通用时钟频率(Clock Frequency)上面,系统的整体性能不高。

2. 总线的第一次切分



1987 年,康柏(Compaq)公司想到一个办法,将系统总线与I/O总线切分开来,可以使得2个不同的总线工作在不同的时钟频率上面。CPU和内存仍旧工作在 自己的公用总线上(the System Bus),独立于所有的I/O设备,可以使得高速的CPU/RAM组件摆脱低速I/O设备的束缚。

这里的Bridge,就是我们现在所说的南桥
(South Bridge)芯片的前身,而且此处可以看到Bridge实际起到了一个降频的作用(让我联想到了AMD K8 CPU的分频机制,这个稍后会在跟大家做详细说明)。

3. CPU倍频的出现



从 80486开始,CPU的发展迅猛,频率大幅攀升,内存开始变得跟不上CPU的发展步伐了!Intel 于是决定在80486中引入倍频(Clock Doubler)的概念!内存依旧工作在系统总线上,与系统总线保持同样的工作频率,而CPU实际的内部工作频率(就是我们常说的CPU主频)是:

CPU 主频 = 外频(系统总线频率/System Bus Frequency)* 倍频 (Clock doubler)
CPU 主频 = 33 MHz * 2 = 66 MHz

用Intel P4 2.8C为例子则是:200 MHz * 14 = 2800 MHz = 2.8 GHz


4. 北桥芯片/前端总线的出现


从前面几点可以看到,PC结构变化的趋势是把速率慢的设备速率快的设备用切割总线的方式,进行隔离。而这发展到后来,就终于演变出来了北桥(North Bridge)芯片!内存与北桥间的总线称为内存总线,把CPU与北桥间连接的这段总线成为前端总线(Front Side Bus,FSB),也就是系统总线System Bus)!
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