硬件学习A计划──配置有道(上)

整机外设

  当我们准备配置一台新PC的时候,首先就得制定一个“配置单”──在纸上完成整机的搭配,通过“纸上谈兵”来大致确定该PC的各个组成部分,千万别小看了这个“纸上谈兵”的整机搭配过程,在《电脑报》的“选购新干线”栏目中,就有一个“最佳组合”的栏目,每期都有来自全国各地的高手在此论剑。看着这些高手们写出的配置单,真是让初学者们既羡慕又嫉妒,为什么这些硬件要这样搭配呢,这些高手是遵循什么样的原则来写的呢,而编辑们又是怎么评定这些配置的优劣呢?别急,看完本期的硬件学习A计划,也许你就会明白了。

  一、确定所用CPU的类型

  在写“配置单”时,第一步要做的就是“确定所用CPU的类型”:目前CPU市场上主要存在“Intel”与“AMD”两大阵营,由于商业竞争的缘故,两大阵营之间的产品完全不兼容。例如目前Intel的P4及P4赛扬采用的是Socket478接口(图1),其对应的CPU插座也是Socket478接口的(图2)。

  而AMD的Athlon XP系列处理器,它所采用的却是Socket A接口(图3),它所使用的CPU插座也是这种接口的(图4)。

  如果将这两种接口的处理器放在一起比较,你就会发现它们的大小、底部引脚的数量都不相同,这也就意味着Intel的CPU与AMD的CPU不能安装在同一块主板上──主板上的CPU插座接口是固定的,只能支持一种接口。如果接口不匹配,根本就无法安装。

  正因为如此,在搭配整机时,首先要确定CPU的类型──到底是使用Intel的CPU,还是用AMD的CPU,只有确定了这一点,才能进行下一步──选择主板芯片组。

  阿King提醒:为什么要先确定CPU的类型呢?这就好比你家里准备安装一盏白炽灯,由于厂商不同,不同白炽灯的接口也有所不同,此时你就必须在购买灯泡前就想好到底用哪一家的灯泡,只有确定了灯泡的型号,才能选择配套的灯泡插座。

  二、根据CPU的类型选择主板芯片组

  主板芯片组是整个硬件平台的“中枢神经”,它不仅决定了一块主板所使用的CPU类型,同时还关系到其他配件的选择。因此制定配置表的第二步是根据CPU的类型选择主板芯片组。

  1.根据CPU品牌圈定芯片组选择范围

  CPU分“Intel”与“AMD”两家,而主板芯片组也因此分成了基于Intel平台与基于AMD平台两大阵营,两派之间是“老死不相往来”──互不兼容!

  目前为“Intel”与“AMD”的CPU提供主板芯片组的厂商各有几家,例如为Intel CPU设计、生产芯片组的厂商就有Intel、VIA、SiS、Ali、ATi等厂商,而为AMD提供兼容芯片组的厂商有AMD、VIA、NVIDIA、SiS、Ali等。因此,当确定了所用CPU的品牌后,就只能在该CPU的芯片组阵营中选择支持该CPU的芯片组。比如说用户确定使用Intel的P4 CPU,那么在搭配主板时,就绝对不能选择采用NVIDIA公司所出的“nForce2”系列芯片组,因为“nForce2”系列根本就不支持Intel的CPU!

  阿King提醒:VIA、SiS、ALi这3个厂商都是“脚踏两只船”的厂商,它们同时为Intel与AMD服务,因此在选择这类厂商的芯片组时,一定要看清楚该款芯片组是“For Intel”的还是“For AMD”的,一定不要搞混了。

  2.CPU接口类型缩小芯片组选择范围

  根据CPU的品牌确定了芯片组的大致选择范围后,是不是就可以随意为CPU选择一款芯片组了呢?其答案是否定的。因为同一厂商不同系列的处理器,其接口也可能不同,比如说P4及P4赛扬都是Socket478接口,但PⅢ及目前还能在市场上买到的图拉丁赛扬CPU使用的却是Socket370接口。

  由于接口不同,因此与它们搭配的芯片组也就不同。比如说Intel的815系列芯片组是为PⅢ这类采用Socket370接口的处理器服务的。因此,如果用户选择的CPU是Intel的PⅢ或图拉丁赛扬,那么就不能选择Intel的845/850/865系列芯片组,因为后面这些芯片组是为P4服务的,它们所支持的接口是Socket478。

  阿King提醒:Intel CPU的接口变化很快,即使是P4系列,早期也出现过Socket423接口,后来才将P4及P4赛扬统一使用Socket478接口。而AMD的CPU在这方面就好一点,不管是几年前的雷鸟、毒龙,还是已经更换了几次核心的Athlon XP,其接口基本都是Socket A。

  3.根据CPU的特性进一步缩小芯片组的选择范围

  完成了前面两步,现在就可以在已经缩小的范围圈中为CPU任意选择搭配芯片组了吧?慢!即使是同一品牌,接口也相同的CPU,也不能就此认定它们可以使用某某型号的芯片组了。因为它们的核心、前端总线及其他特性还可能不一样,所以我们还得继续缩小选择范围。

  以Intel的P4为例,目前市场上的P4虽然都采用Northwood核心,其接口也都是Socket478,因此似乎目前任意一款支持Socket478接口的P4芯片组都支持它们,但事实并非这么简单。目前市场上的P4光前端总线就存在3种类型,即400MHz、533MHz、800MHz;同时,533MHz及800MHz前端总线的P4还存在支持/不支持“超线程技术”这样一种情况,因此用户在选择芯片组时,还得根据这些细节来进一步缩小芯片组的选择范围。

  比如说最早出现的P4芯片组Intel 850/845D/845就只支持400MHz的前端总线,同时也不支持超线程技术,因此采用这类芯片组的主板最好安装那些只有400MHz前端总线、不支持超线程的P4处理器。如果你硬是要将一块800MHz前端总线、支持超线程的P4 CPU安装在这类主板上,虽然系统也能工作,但是该CPU的性能将完全被抹杀,同时还可能出现系统无法稳定工作的情况。

  可见,在选择芯片组时,必须根据CPU的品牌、接口类型、特性来逐步缩小选择范围,当执行到这第三步时,可以参考以下情况来确定合适的芯片组。

  (1)CPU的前端总线与芯片组的前端总线配套吗?

  注意:芯片组所支持的前端总线必须等于或高于CPU的前端总线。比如说如果使用800MHz前端总线的P4 CPU,那么最好搭配支持800MHz前端总线的Intel 865/875系列芯片组或者其他公司所推出的支持800MHz前端总线的芯片组,而最好不要搭配那些只支持400MHz或533MHz前端总线的芯片组;如果使用533MHz前端总线的P4 CPU,则既可以搭配支持533MHz前端总线的芯片组,也可以搭配支持800MHz前端总线的芯片组。

  (2)CPU的特殊功能能够得到该芯片组的支持吗?

  比如说用户使用支持超线程技术的P4 CPU,此时就得为它搭配支持该技术的芯片组,否则会造成CPU的性能无法完全发挥,造成资源的重大浪费。

  三、根据CPU的类型搭配内存

  选择好CPU与芯片组之后,就得考虑内存的问题了。在考虑这个问题时,关键要注意“CPU前端总线带宽与内存带宽的匹配问题”。

  1.前端总线带宽及内存带宽配对的重要性

  CPU的前端总线就是指CPU与北桥之间的总线。我们都知道CPU相当于一台“加工机器”,它必须从内存中获得“原料”(也就是指令及一些数据)才能进行加工,而当CPU将“原料”加工好之后,同样还得将“成品”输送到内存、硬盘等存储介质之中(图5)。

  由于CPU必须经前端总线与内存等设备交换数据,因此前端总线单位时间内的数据传输量(也就是带宽)直接关系到CPU的性能发挥──如果这条“进出口”通道过于狭窄或者传输速度太慢,则会直接影响到“原料”传输,从而导致CPU处于一种“吃不饱”的尴尬境地。同时,由于该通道同时是“出口”通道,因此也会影响“成品”数据的“出口”。

  由于CPU需要通过前端总线与内存进行数据通信,因此内存这个“中转仓库”的数据传输速度(也就是内存带宽)也直接关系到CPU的性能发挥。如果CPU的前端总线带宽很大,而内存的带宽又太小,同样会造成CPU处于“饥饿”状态(这就是我们常说的“瓶颈”问题)。只有当内存带宽比前端总线大或者相等时,内存才不会影响CPU性能的发挥。

  2.如何评估两者的搭配是否合理

  不同CPU的前端总线带宽不同,不同内存的带宽也不一样,因此可以通过计算来评估两者的搭配是否合理。根据“总线带宽=总线时钟频率×总线位宽/8”这样一个公式且由于目前PC的前端总线位宽都是64位,因此主流CPU的前端总线带宽就是:

  Intel的P4/P4赛扬系列处理器:

  FSB400:64位总线位宽×400MHz/8= 3200MB/s=3.2GB/s

  FSB533:64位总线位宽×533MHz/8= 4200MB/s=4.2GB/s

  FSB800:64位总线位宽×800MHz/8= 6400MB/s=6.4GB/s

  AMD的Athlon XP系列处理器:

  FSB266:64位总线位宽×266MHz/8=2128MB/s=2.128GB/s

  FSB333:64 位总线位宽×333MHz/8=2656MB/s=2.656GB/s

  目前主板所使用的内存基本上都是DDR内存,该类内存的位宽都是64位,根据内存带宽的计算公式“内存带宽=工作频率×位宽/8×n(时钟脉冲上下沿传输系数)”,可以算出主流DDR内存的带宽:

  DDR266:133MHz×8Bytes×2=2128MB/s =2.128 GB/s

  DDR333:166MHz×8Bytes×2=2656MB/s =2.656 GB/s

  DDR400:200MHz×8Bytes×2=3200MB/s =3.2GB/s

  通过数据对比可以看出,如果用户使用的是800MHz前端总线的P4处理器,即使搭配DDR400内存条,内存带宽也远远满足不了CPU的需求。因此,为了解决这个问题,目前Intel所推出的支持800MHz前端总线P4的芯片组是Intel 865PE/GE及875系列芯片组,这类芯片组支持“双通道DDR400”,其带宽刚好可以满足CPU的要求。

  阿King提醒:双通道DDR是目前最火爆的双通道内存控制技术,由于DDR内存的位宽只有64bit,通过两个独立并行工作的内存控制器,可以使有效的内存位宽达到128bit。因此,如果是DDR400内存的话,双通道技术可以使它达到DDR800的效果,内存带宽陡增一倍。

  主板所支持的内存类型是由芯片组决定的,因此在选择主板芯片组时,可以将这一步的“内存搭配”也作为一个参考依据。

  在搭配内存时,除了前面提到的这个问题外,内存容量也是很多人喜欢讨论的话题,不过阿King认为事实上搭配多大容量的内存主要取决于用户的需要及资金实力,目前主流配置搭配256MB内存是最基本的要求,要求高一点的用户可以考虑搭配512MB内存。