一、前言
從大學(xué)到現(xiàn)在配過兩臺(tái)PC，第一臺(tái)Celeron的機(jī)器從大二用到研究生畢業(yè)，之后開始用筆記本。第二臺(tái)PC是09年入手的，那陣子玩超頻，但心浮氣躁，胡亂嘗試一下就淺嘗輒止了，連一些基本原理都沒有弄清楚。最近剛搞好新房安頓下來，有了自己的工作間，在重新組裝PC和設(shè)置BIOS的時(shí)候又想超頻了，但這次我期望做到知其所以然，故在網(wǎng)上查閱了一些資料惡補(bǔ)了一下硬件知識(shí)，權(quán)當(dāng)作學(xué)習(xí)筆記。由于網(wǎng)絡(luò)上關(guān)于硬件（特別是內(nèi)存部分）知識(shí)很雜，僅以自己認(rèn)為比較靠譜的內(nèi)容為依據(jù)，如有不準(zhǔn)確之處，歡迎指正。由于使用的是Intel CPU，本文限于Intel架構(gòu)，且不適用I系列架構(gòu)。
總線概覽
二、術(shù)語
主板芯片組：北橋芯片和南橋芯片。
北橋（Northbridge）：PC主板芯片組其中之一，設(shè)計(jì)用來處理高速信號(hào)，與CPU、內(nèi)存、AGP/PCIE、南橋芯片進(jìn)行通信。
南橋（Southbridge）：PC主板芯片組其中之一，設(shè)計(jì)用來處理低俗信號(hào)，通過北橋和CPU通信，與大多數(shù)I/O控制設(shè)備接口，如PCI控制器、ATA控制器、USB控制器、網(wǎng)絡(luò)控制器、音效控制器。各個(gè)芯片廠商對(duì)南橋芯片的命名有所不同，Intel將其稱為ICH，nVidia稱為MCP，ATI稱為IXP/SB。
前端總線（FSB, Front Side Bus）：指CPU與北橋芯片之間的數(shù)據(jù)傳輸通道。
鎖相環(huán)（PLL, Phase-Locked Loop）：一個(gè)閉環(huán)的反饋控制系統(tǒng)，它可以使PLL的輸出可以與一個(gè)參考信號(hào)保持固定的相位關(guān)系。
時(shí)鐘頻率：確切點(diǎn)是晶振頻率，與鎖相環(huán)電路配合使用為PC提供定時(shí)信號(hào)，通過倍頻/分頻產(chǎn)生不同頻率的基準(zhǔn)信號(hào)，用以同步系統(tǒng)的每一步操作。對(duì)于CPU主頻，它是由晶振提供的頻率通過CPU內(nèi)部的PLL電路倍頻而來。
CPU外頻：系統(tǒng)總線的工作頻率，體現(xiàn)了CPU與芯片組之間的總線速度。
前端總線頻率：CPU與北橋芯片之間的總線工作頻率。之所以將CPU外頻與前端總線頻率區(qū)分開來，是因?yàn)镮ntel在Pentium 4中加入了Quad Pumped Bus架構(gòu)，使得系統(tǒng)總線在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)傳輸4次數(shù)據(jù)，也就相當(dāng)于工作頻率為CPU外頻的4倍。
CPU倍頻：為倍頻系數(shù)的簡(jiǎn)稱，是指CPU主頻與CPU外頻之間的相對(duì)比例關(guān)系。在PC發(fā)展初期，由于CPU速度不高，大部分元件時(shí)鐘均保持同步，直到80486時(shí)代，在CPU制程持續(xù)進(jìn)步下，CPU的速度也加速增長(zhǎng)，當(dāng)時(shí)由于其他外部元件受電氣結(jié)構(gòu)所限，無法跟進(jìn)成長(zhǎng)，因此Intel首次在CPU中加入了倍頻設(shè)計(jì)。它的作用是使系統(tǒng)總線工作在相對(duì)較低的頻率上，而CPU速度可以通過倍頻來提升。
雙倍數(shù)據(jù)速率（DDR, Double Data Rate）：使SDRAM在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)進(jìn)行兩次數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)，具體地說它在信號(hào)的上升沿和下降沿傳輸數(shù)據(jù)一次，數(shù)據(jù)傳輸率是之前僅利用上升沿進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)腟DRAM的兩倍。
內(nèi)存頻率：分為核心頻率(Internal rate)和I/O總線頻率(Bus clock)。每條內(nèi)存都是由內(nèi)存芯片組成，內(nèi)存芯片的頻率就是核心頻率。I/O總線頻率是指北橋與內(nèi)存之間的總線頻率。通常內(nèi)存條標(biāo)稱的實(shí)際上是最大數(shù)據(jù)傳輸頻率：I/O總線頻率X2。其實(shí)，從DDR到DDR3，其內(nèi)存顆粒的頻率沒有怎么提升，提升的是總線頻率。JEDEC制定的DDR三代參數(shù)對(duì)照如下表所示：
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雙通道：就是在北橋芯片里設(shè)計(jì)兩個(gè)內(nèi)存控制器，這兩個(gè)內(nèi)存控制器可相互獨(dú)立工作，每個(gè)控制器控制一個(gè)內(nèi)存通道。在這兩個(gè)內(nèi)存通道上CPU可分別尋址、讀取數(shù)據(jù)，從而使內(nèi)存的帶寬增加一倍，數(shù)據(jù)存取速度也相應(yīng)增加一倍（理論上）。流行的雙通道內(nèi)存構(gòu)架是由兩個(gè)64bit DDR內(nèi)存控制器構(gòu)筑而成的，其帶寬可達(dá)128bit。因?yàn)殡p通道體系的兩個(gè)內(nèi)存控制器是獨(dú)立的、具備互補(bǔ)性的智能內(nèi)存控制器，因此二者能實(shí)現(xiàn)彼此間零等待時(shí)間，同時(shí)運(yùn)作。兩個(gè)內(nèi)存控制器的這種互補(bǔ)“天性”可讓有效等待時(shí)間縮減50%，從而使內(nèi)存的帶寬翻倍。雙通道內(nèi)存技術(shù)是解決CPU總線帶寬與內(nèi)存帶寬的矛盾的低價(jià)、高性能的方案。
三、原理
CPU主頻=外頻×倍頻
從公式可以看出，要提升CPU主頻可以從提高外頻和倍頻兩方面著手。然而在實(shí)際操作過程中，兩者都會(huì)受CPU本身及外部硬件（主要是主板）體質(zhì)的限制，如：鎖倍頻、主板FSB Frequency上限。
1）提高外頻
因?yàn)镃PU外頻的設(shè)置直接影響系統(tǒng)總線工作頻率，所以通過提升外頻和搭配合適的內(nèi)存，可以在主板支持的前端總線頻率上限內(nèi)有效提升系統(tǒng)的整體性能。之所以要搭配合適的內(nèi)存，是因?yàn)榍岸丝偩€頻率提高，最大的受影響者就是內(nèi)存，所以內(nèi)存能夠支持的最高工作頻率也需要考慮。雖然GPU數(shù)據(jù)也要通過前端總線由CPU經(jīng)過北橋到達(dá)顯卡，但是在僅針對(duì)CPU超頻的情況下，一般會(huì)將CPU與顯卡之間通信的頻率鎖定在100MHz。舉個(gè)例子：有一塊前端總線上限頻率為1600MHz的主板，假如搭配一塊上限為1600MT/s的DDRIII內(nèi)存，1:2分頻比的前提下，需要將CPU的外頻提升到接近400MHz，整個(gè)系統(tǒng)才會(huì)比較平衡。
2）提高倍頻
通過倍頻的定義，可以看出，在外頻一定的情況下，提高倍頻，只能單純地提高CPU工作頻率。雖然，CPU的計(jì)算能力除了跟工作頻率有關(guān)外，還與硬件架構(gòu)和指令集有關(guān)，成倍提高工作頻率肯定不等于成倍提高了計(jì)算能力，但可以肯定的是頻率提高肯定會(huì)在一定程度上提高計(jì)算能力。
四、實(shí)作
五電容版E5200具有很強(qiáng)的超頻空間，在倍頻定在X8的情況下，1.2V便可以輕松上370MHz。主板在不超頻情況下FSB就已經(jīng)支持1600MHz了，Corsair在使用XMP時(shí)支持1600，在整體考量（散熱、CPU壽命）后決定將CPU外頻定在350MHz、倍頻設(shè)為x10，這樣FSB可工作在1400MHz，內(nèi)存按照 1:2分頻比I/O總線工作在700MHz下（數(shù)據(jù)傳輸頻率為1400MT/s）。BIOS設(shè)置如下：
內(nèi)存CL、tRCD等值讓其自動(dòng)讀取SPD配置。
參考：
[1] 前端總線 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%89%8D%E7%AB%AF%E6%80%BB%E7%BA%BF
[2] 晶振及其選用指南 http://www.naiteli.com.cn/Info/Detail_50139_7547.html
[3] 倍頻 http://baike.baidu.com/view/25647.htm
[4] DDR SDRAM http://en.wikipedia.org/wiki/DDR_SDRAM
[5] DDR2 SDRAM http://en.wikipedia.org/wiki/DDR2_SDRAM
[6] DDR3 SDRAM http://en.wikipedia.org/wiki/DDR3_SDRAM
[7] 五電容E5200 http://tech.163.com/digi/09/0316/08/54H0RJNT001618J7.html