100MHz意味着什么


                             100MHz意味着什么
 
　　山雨欲来风满楼，具有100MHz外频的PC系统(又称PC100)就要面世了，它会给我
们带来什么样的惊喜呢?在这新一轮的Slot与Slocket 7的生死战斗中，谁能确定王
者地位呢?让我们先来看看基于Pentium Ⅱ的100MHz系统的测试结果，也许你能从中
瞧出些许端倪。
　　只要看一看Intel和AMD最新的计划，你就会明白，随着Pentium一起诞生的66M
Hz系统时钟频率的时代就要过去了。在AGP(加速图形端口)上，存取速度已经可以达
到528MB/s，但由于现在的处理器只能以64位而不是128位的带宽向内存存取数据，
因此提高系统性能的可行解决方法就是提高系统的时钟频率。喜欢超频的朋友们最
清楚从超频中会得到什么样的好处，在66MHz的时代，66MHz被超频到75MHz甚至83M
Hz。但当系统频率增加到100MHz后，就几乎已经达到目前内存技术的极限了，而能
达到133MHz的内存也许要等一段时间才会面市。系统时钟频率升到100MHz还意味着
FPM(快速页模式)和EDO内存的末日到了，它们在超过66MHz的系统中显得不是很稳定，
更不用说100MHz了。在RDRAM和SLDRAM上市之前(有关这两种内存的介绍见第5期)，
我们目前可用的就只有SDRAM了。不过，有的SDRAM在一些主板上不能稳定运行的情
况并不鲜见，因此购买时要小心。
　　100MHz的系统总线可以极大地提高Socket 7系统的性能，但对于Intel的Penti
-um Ⅱ CPU就有些不同了。由于PentiumⅡ的二级缓存在CPU核心频率的一半下工作，
与系统时钟频率无关。在Pentium Ⅱ系统中，100MHz系统总线仅提高了内存存取的
速度，因此大多数应用程序只能从提高系统频率中得到有限的好处。
　　让我们先来看一看AGP。虽然从原理上来说，AGP在2×模式下能提供528MB/s的
带宽，但在66MHz的系统中是不大可能达到这个速度的。原因是目前的66MHz系统中，
内存的带宽传输速度也是528MB/s,而AGP只有使用CPU和DMA控制器分配后余下的带宽。
通过提高系统频率就可以提高内存的带宽，在100MHz下，内存的带宽可以达到800M
B/s，这样AGP就可以在 2×模式下获得更宽的带宽。当有的应用程序(如需要大量材
质贴图的游戏)频繁使用AGP时，提高系统时钟频率就会大大提高程序的运行速度。
当然，普通应用程序的运行速度也可以提高，这是由于这些程序所需要的数据并不
总是从二级缓存中存取，但是普通程序运行性能的提升通常不会超过10％。在将来，
由于应用程序将需要更多的数据，二级缓存将更频繁地被使用，提高带宽是不可避
免的。100MHz系统总线目前在PentiumⅡ系统上不能大幅度提高整体性能，仅对AGP
的性能有较大的提升，对PCI显卡没有带来多大的好处，但在Socket 7系统中，二级
高速缓存的性能提高了50％。
　　下面是对100MHz Pentium Ⅱ系统的测试，由于测试中使用的主板不是最新发行
的，所以测试结果也许与将要上市的440BX系统有些不同。测试的目的是为了确定系
统从66MHz升级到100MHz时，性能能提升多少?你会看到对于普通程序，性能的提升
幅度并不大。
　　·测试所用系统:
　　440BX主板
　　Deschutes CPU(用于高档机的Pentium Ⅱ)
　　三星公司的32 MB SDRAM
　　RIVA 128 AGP显卡, 驱动程序4.10.01.0230 版
　　Quantum3D Obsidian 100SB 4440
　　IBM DAQA 33240
　　·操作系统：Windows 95 OSR 2.1
　　·测试结果：
　　下图是100MHz系统相对于66MHz时，各项测试程序性能提高的百分比值。
　　可以看出，在Pentium II系统中，把66MHz系统时钟频率提升到100MHz时，不同
应用程序的性能提高幅度不同。要找到性能提升幅度大于5～8 ％的应用程序并不容
易，在这种情况下，只有那些大量使用内存或高速缓存的的应用程序的性能才会得
到明显的改进。但对于那些家庭用户来说，两者之间的差别并不像有些人吹嘘的那
样大，至少到目前为止是这样。



                           100MHz意味着什么（续）
 
　　98年第10期电脑报我们看到了Pentium Ⅱ系统在100MHz总线下的表现，它对现
有大部分普通程序性能的提升幅度有限，大约在4％～8％之间。这次，我们再来见
识见识100MHz Socket7架构的表现。
　　在1997年5月，当Intel公司发布了Pentium Ⅱ处理器后，66MHz系统总线频率就
很明显地成了阻碍速度进一步提高的主要因素。大家知道，CPU的工作频率=系统总
线频率×倍频数，300MHz的 CPU在66MHz总线上需要4.5的倍频数，随着400MHz甚至
500MHz CPU的推出，如果系统仍工作在66MHz总线上，就会给主板制造商带来设计上
的麻烦。解决方案很明显：提高系统总线频率！虽然75MHz和83.3MHz很适合超频，
但如果想要使系统有很大改观的话，那就是100MHz！
　　为了封住批评家的嘴，Intel决定让他们的Pentium Ⅱ系统向前迈出一大步：将
系统总线从66MHz提高到100MHz。不过，对于成百上千的Socket 7主板/CPU业主来说，
难道他们只有呆在黑暗中，永远站在66MHz的位置上吗？站在Intel的立场上说，是
的。Intel意图将主流市场拉到Pentium Ⅱ平台上，并靠大量出售CPU以获取利润，
在PC史上，从来都是靠提升新产品的性能而不是对旧系统进行改进支持来占领市场
的。Intel想要扼杀Socket 7市场，并且完全赢得对SLOT 1架构的垄断。
　　不过，没有一个计划是天衣无缝的，尽管Intel公司看来几乎就做到了这一点。
在AMD看来，Intel能够把系统总线提升到100MHz，AMD也可以！在K6成功后，AMD立
即发布了下一代K6产品的规格，包括K6 3D。在维持同Socket 7架构兼容的基础上，
K6 3D既支持66MHz外频，又支持100MHz外频。正如我们希望的那样，几个非Intel芯
片组厂商也推出了满足高速系统总线的芯片组，VIA推出的是MVP3，ALi推出的是
Aladdin V，SiS推出的是5591。
　　要使系统在100MHz总线频率下稳定工作，目前有两个因素令人担心，它们是内
存和PCI外围设备。内存是以系统频率在工作，大部分的SDRAM甚至EDO RAM在83MHz
的频率下工作时都没有问题，但当速度提到100MHz时，情况就不同了。随着第一个
100MHz Socket 7主板的正式发布，考验SDRAM的时刻也到了。另外一个因素就是PCI
总线及其插卡。目前PCI总线是在系统频率的一半下工作，也就是说，当系统总线
频率是66MHz时，PCI总线的工作频率是33MHz。当系统跑在75MHz的速度时，PCI总线
的速度大约提高了13％，绝大部分PCI卡在这个速度下工作得很好，但仍有少数发生
问题；当系统速度提到83MHz时，此时PCI总线的速度为41.6MHz，不能正常工作的PCI
卡就更多一些了；当系统在100MHz外频下运行时，PCI的速度达到了50MHz！你可以想
象这会发生什么情况，对于绝大部分的PCI卡来说，这意味着要在超过其额定频率51％
的速度下工作。虽然PCI 2.1规范理论上支持66MHz工作频率，事实上只有很少的PCI
卡能够达到这个要求，大部分制造商是按33MHz的规范生产的。
　　那么，我们怎样才能跨越这道障碍呢？答案十分简单，那就是将PCI总线频率设
定从2分频改为3分频，即100MHz×1/3 = 33.3MHz。希望当100MHz主板正式推出的时
候，它能够给我们提供这个设定跳线，使我们可以使用现有的PCI卡，这就像现在的
主板上可以允许用户在BIOS中设定ISA总线的工作频率一样。
　　一、100MHz Socket 7系统的测试
　　要在现有的主板中找到支持100MHz的产品是很困难的，我（原作者，下同）在
无意中发现Tyan Titan Turbo ATX－2可以支持100MHz外频。跳线方法如下：
　　JP23 1－2=OFF
　　JP23 3－4=ON
　　JP31=ON
　　不过它在100MHz下工作很不稳定。
　　我还试了5种不同的SDRAM内存条：2×32MB Corsair SDRAM； 2×32MB SmarTe
ch SDRAM; 2×32MB Advanced Megatrends SDRAM; 1×64MB Corsair ECC SDRAM; 
1×64MB Advanced Megatrends SDRAM。在所有的实验中，SmarTech, Advanced Me
gatrends, Corsair (64MB)SDRAM可以使系统启动，但只有Corsair (64MB)才可以让
我勉强运行程序并得到下面的测试数据。另外，为了避免硬盘崩溃，我还把硬盘的
读写模式由PIO Mode4下调到PIO Mode2。显示系统使用的是Matrox Millennium，它
可以在50MHz下很好地工作。CPU使用的是AMD K6 233，跳在250MHz时系统不是很稳
定，跳在300MHz时，系统不能启动；Cyrix 6x86MX在100MHz外频下不能启动，而In
tel Pentium MMX 233稍好一些，但WIN95装载失败，在100×3=300MHz时不能启动，
但它在83.3×3.5=291.5MHz下却工作得很好。从这里可以看出，Pentium MMX和6x8
6MX并不是为100MHz系统设计的，因此，在目前的X86处理器中，只有K6和Pentium 
Ⅱ才能工作在100MHz外频下。
　　二、测试用系统：
　　处理器:AMD K6/233 ANR @ 3.2V Core
　　内存条:1×64MB Advanced Megatrends ECC SDRAM
　　硬盘:Western Digital Caviar AC21600H
　　显示卡:Matrox Millennium (2MB WRAM)
　　操作系统:Windows 95 SR2
　　三、测试结果(见表)：（表中，系统1指K6/233工作在100MHz×2.0方式；系统
2指K6/233工作在66MHz×3.0方式。）
　　大部分情况下，100MHz Socket 7系统的性能比现行系统能够提高约10％～ 12
％，同Pentium Ⅱ系统相比，提升的幅度令人满意。原因十分明显，正如上面所说，
在Socket7系统中，二级高速缓存的工作频率就是系统的总线频率，一旦把工作频率
从66MHz提高到100MHz， 它的性能就会提高50％。而在Pentium Ⅱ系统中，二级高
速缓存同CPU芯片封装在一起，它以CPU工作频率的一半在运行，系统总线频率的提
高不会给它带来什么明显的变化。
　　延长Socket 7架构寿命的最好解决方案是将二级高速缓存放在CPU中，或者像P
entium Ⅱ一样，把它放在另外的独立总线上并以CPU核心频率的一半运行，同时保
持与Socket 7向后兼容。尽管AMD和Cyrix公司的这种想法提出了一段时间，但目前
我们还未看到有任何具体的产品出现。AMD声称K6＋3D会集成256KB二级缓存，不过
我们只有在今年晚些时候来验证他们会不会食言。
　　在即将到来的几个月中，我们将会看到许多支持100MHz的主板上市，不过对于
Socket7系统，你还得等待K6 3D来发挥系统的最大效率。当100MHz系统总线有了很
大发展后，谁又将第一个冲破Intel的速度屏障呢？正如75MHz总线频率出现在66MHz
系统上一样，不过这次也许是……133MHz？
 
    摘自《电脑报》
亦凡公益图书馆(shuku.net)
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