说到处理器外频,就要提到与之密切相关的两个概念:倍频与主频,主频就是CPU的时钟频率;倍频即主频与外频之比的倍数。主频、外频、倍频,其关系式:主频=外频×倍频。
在486之前,CPU的主频还处于一个较低的阶段,CPU的主频一般都等于外频。而在486出现以后,由于CPU工作频率不断提高,而PC机的一些其他设备(如插卡、硬盘等)却受到工艺的限制,不能承受更高的频率,因此限制了CPU频率的进一步提高。因此出现了倍频技术,该技术能够使CPU内部工作频率变为外部频率的倍数,从而通过提升倍频而达到提升主频的目的。倍频技术就是使外部设备可以工作在一个较低外频上,而CPU主频是外频的倍数。
在Pentium时代,CPU的外频一般是60/66MHz,从Pentium Ⅱ 350开始,CPU外频提高到100MHz,目前CPU外频已经达到了200MHz。由于正常情况下外频和内存总线频率相同,所以当CPU外频提高后,与内存之间的交换速度也相应得到了提高,对提高电脑整体运行速度影响较大。
我们都知道,提高CPU主频和系统时钟频率可以提高电脑系统的运算速度,那么为什么至今为止Pentium Ⅱ的主频只能达到400MHz,电脑系统时钟频率也只由66MHz提高到100MHz?这都是因为提高CPU时钟频率和系统时钟频率受到了一些暂时还无法克服的技术障碍所造成的。
提高CPU工作主频主要受到生产工艺的限制。由于CPU是在半导体硅片上制造的,在硅片上的元件之间需要导线进行联接,由于在高频状态下要求导线越细越短越好,这样才能减小导线分布电容等杂散干扰以保证CPU运算正确,然而目前的CPU生产工艺只能达到0.25um的水平,所以CPU的主频还只能达到400MHz左右。不过据业内人士声称,如0.18um的工艺技术过关,那么生产出主频为700MHz左右的CPU是毫无问题的,如果再能解决IBM提出的铜基导体技术难题,那么还有可能制造出工作主频更高的CPU。