香港CPU的超頻
一、
可以說，自從“攢機”這個詞發明以來，超頻這個概念就隨之誕生了。
但是，您是否知道，超頻的原理是什麼？超頻是如何實現的？超頻對系統都會造成哪些影響？
任何一個對電腦硬體感興趣的發燒友對超頻都一定不會陌生。嚴格意義上講，超頻是一個廣義的概念，
任何提高電腦某一部件工作頻率，而使之工作在非標準頻率下的行為及相關行動都應該稱之為超頻，其
中包括CPU超頻、主板超頻、記憶體超頻、顯示卡超頻和硬碟超頻等等很多部分。而現在，大多數人對
超頻的理解僅僅局限在對CPU的超頻上，這可以算是狹義上的超頻概念。
為什麼要超頻
有人說超頻是在鑽CPU製造商設計和製造中的空子，也有人說這是為了榨幹CPU的性能潛力，要解釋這兩種
說法，就需要從CPU的製造開始說起。由於CPU的構造極為複雜，因此即使以Intel的實力，也無法做到對
CPU生產過程的完全監控和掌握，就是說有很多不可控的因素夾雜在CPU的製造過程中。這就造成了一個比
較嚴重的問題——無法完全確定一款CPU最終的工作頻率。簡單地說就是某生產線上製造出的CPU只能保證
最終產品在一定頻率範圍之內運行，而不可能“恰好”定在某個需要的頻率上。至於偏差情況有多嚴重，
則要視具體生產工藝水平和製造CPU的晶圓片品質而定。因此生產出的每一顆CPU都要經過細緻的測試以後
，才能最終標定它的頻率，這個標定出來的頻率就是我們在CPU殼上看到的頻率了，這個頻率的高低完全
由CPU生產商來定。
工藝非常複雜的CPU製造過程，導致CPU的頻率不可能適好定在一個確定的頻率上。
一般來說，CPU製造商都會為了保證產品質量而預留一點頻率餘地，例如實際能達到2GHz的Pentium 4 CPU
可能只標稱成1.8GHz來銷售，這一點CPU頻率的保留空間便成了硬體發燒友們最初超頻的靈感來源。
超頻的原理
在談如何超頻之前，我們需要先瞭解CPU的頻率是如何設定的。CPU的工作時鐘頻率(主頻)由兩部分組成：
外頻與倍頻，兩者的乘積就是主頻。所謂外部頻率，指的就是整體的系統匯流排頻率，它並不等同於經常
聽到的前端匯流排（FrontSideBus）的頻率。AMD系統前端匯流排頻率是外頻的兩倍，而在Pentium 4平臺
上則為外頻的4倍，只有在老Athlon和PIII/PII平臺上，前端匯流排頻率才和外頻相等。目前主流CPU的外
頻大多為100MHz、133MHz和166MHz，前不久Intel還發佈了基於200MHz外頻（即前端匯流排=800MHz）
的Pentium 4。倍頻的全稱是倍頻係數，CPU的時鐘頻率與外頻之間存在著一個比值關係，這個比值就是倍
頻係數。倍頻是以自然數為基礎的數字，以0.5為間隔，例如11.5、12、13等，現在最高的倍頻能達到25。
比如Pentium 4 2.8GHz CPU就是由133MHz的外頻乘以21的倍頻得到的。
從整體上來說，超頻就是手動去設置CPU的外頻和倍頻，以使CPU工作在更高的頻率下，然而現在Intel的
CPU倍頻都是鎖死的，而AMD AthlonXP也僅有極少數的產品是沒有鎖倍頻的，因此現在的超頻大多數都是
從外頻上面去做手腳。
現在的大多數CPU都鎖了倍頻，超頻只能從外頻上做手腳。
現在有很多主板廠商都對自己的產品做了非常人性化的超頻設計，因此超頻的方法也從以前的硬超頻變成
了現在更方便更簡單的軟超頻。所謂硬超頻是指通過主板上面的跳線或者DIP開關手動設置外頻和CPU、記
憶體等工作電壓來實現超頻的目的，而軟超頻指的是在系統的BIOS裏設置外頻、倍頻和各部分電壓等參數
。一些主板廠商還推出了傻瓜超頻弁遄]例如碩泰克的紅色風暴 RedStrom），主板可以自動以1MHz為單
位逐步提高外頻頻率，自動為用戶找到一個讓CPU能夠穩定運行的最高頻率。此外，一些專門針對超頻玩
家而推出的主板還帶有一塊DEBUG卡，在電腦啟動過程中會自動順序檢測各部分硬體是否已連接好並工作
正常，如果哪一部分出現問題，就會顯示出該部分的代號，這樣用戶就可以很容易地按照手冊找到出現問
題的部分。如果順利啟動通過，就會顯示“FF”的字樣，表示一切正常。
二、如何超頻
前面我們已經說過，超頻分為硬超頻和軟超頻兩種。下面，讓我們來分別看看它們是如何進行的。
硬超頻
現在採用純跳線方式超頻的主板已經沒有了，代替它們的是DIP開關。下面我們以磐英EPOX EP-4SDA+主板
為例，說明如何通過調節DIP開關來進行硬超頻。如圖1所示，在這款Pentium 4主板上可以看到四個印刷表
格，仔細看一下，他們分別代表的是：SW1——AGP電壓；SW2——DDR記憶體電壓；SW3——CPU核心電壓；
SW4——CPU增加電壓量，此外還有JCLK1這個跳線，可以設定外頻是100MHz、133MHz還是自動
在主板上，我們可以看到四個DIP開關的狀態說明表格。
我們現在用一塊Pentium 4 2.0GA CPU進行超頻測試，它的規範頻率設置應該是100MHz×20=2000MHz。
如果採用硬超頻，就需要把外頻從標準的100MHz提升到133MHz，而至於CPU是不是能在這個頻率下工作，那
就是另一回事了，我們在後面會談到這個問題。從說明上可以看到，開關默認的位置是3～4連接，也就是
自動偵測CPU外頻。我們需要把1～2短接，強制將外頻設定在133MHz下。需要注意的是，有三角標示的那
一端為第一針，順序不要搞混。
設置為強制133MHz外頻的JCLK1跳線
接下來，為了提高整體的穩定性，我們要把CPU的核心電壓和記憶體電壓都提高一些，而SW1的AGP電壓則不
變。首先調節SW2的記憶體電壓，DDR默認電壓為2.5V，我們可以適當地提高到2.6V，如表格所示，需要將
默認狀態的OFF－OFF－OFF改成OFF－OFF－ON。Pentium 4 CPU的標準電壓為1.5V，我們打算將超頻後的電
壓設定在1.65V。CPU實際的工作電壓可以通過兩個渠道獲得：BIOS的設置電壓+SW4的設置電壓（SW3設為AUTO）
，或者SW3設置電壓+SW4的設置電壓(BIOS設置為DEFAULT)。現在BIOS設置為默認電壓（關於BIOS中的電壓
設置，將在後面的軟超頻部分詳細談到），那麼需要調整的就是SW3和SW4的設置。SW3默認設置都是OFF，
我們要將電壓設置為1.55V，按照主板上所示，我們需要把1256四個開關都置於ON的狀態下。接下來，
需要把SW4的第一個開關放在ON的位置上，設置成+0.1V。至此，硬超頻的工作就完成了。
三、軟超頻
軟超頻就是在系統的BIOS中進行超頻的設置過程。不同BIOS版本的主板中軟超頻的設置存在著一些差異，
在此我們以Award BIOS、AMI BIOS和Phoenix BIOS三種最常見的BIOS版本為例，平臺則是兩個Pentium 4
平臺，一個AthlonXP平臺。
Award BIOS
（SiS645晶片組——Pentium 4平臺
在Award BIOS中設置CPU外頻。
我們用來進行軟超頻的CPU是一塊Pentium 4 2.0GA，開機後按下DEL鍵進入BIOS主菜單。進行軟超頻的設置
在右邊一欄的第一行“Frequency/Voltage Control”。首先我們來調整CPU的外頻，將游標移動到
“CPU Clock”上，然後回車，就會出現新的弁鄋瞴A手動輸入想設置成的CPU外頻數值，在此允鹵擗J的
數值範圍在100-200之間。原則上來講，第一次超頻時因為不清楚CPU究竟可以在多高的外頻下工作，因此
輸入的數值可以以3MHz～5MHz為臺階一點點地提高，以便最大限度地發揮CPU的潛能。在此為了示範，我們
直接將外頻設置成了133MHz這個標準外頻，設置完畢後，按回車鍵確定。
設置外頻與記憶體匯流排頻率的比值。
接下來再讓我們進入“CPU：DRAM Clock Ratio”，設置外頻與記憶體匯流排頻率的比值。如果您使用的是
DDR333記憶體，它的標準運行頻率可以達到166MHz，由於剛才我們已經把外頻設置成了133MHz，因此在此可
以選擇“4:5”，讓記憶體也運行在最高的頻率。如果您使用的是DDR266記憶體，可以設置成“1:1”，讓
二者同步工作，也可以設置成“4:5”，然後再加一些記憶體電壓，嘗試一下超頻記憶體。
第三個步驟是調節CPU的核心電壓。如果想讓CPU在高頻率下工作，通常都需要適當地加一點兒電壓來保證
CPU的穩定運行。我們進入“Current Voltage”，Pentium 4 CPU的額定核心工作電壓為1.5V，通常不超
過1.65V的電壓都是安全的。但為了不使發熱量大幅增加，應該盡可能地少加電壓，一點一點兒地逐漸提
高，不必急於一步到位。在此我們先選擇1.55V嘗試一下。請注意，超過1.70V的電壓對於Northwood核心
的Pentium 4來說都是危險的，有可能會燒壞CPU！
調節CPU的核心電壓。
下一步不是必須的，就是提高給DDR記憶體供電的電壓。DIMM模組的默認電壓為2.5V，如果記憶體品質不
好，或是也超頻了記憶體，那麼可以適當提高一點記憶體電壓，加壓幅度儘量不要超過0.5V，否則有可能
會損壞記憶體。由於我們在此用的是DDR333記憶體，完全可以在166MHz下正常運行，因此只是示意性地增
加0.1v。
最後，在這裏面還可以看到給AGP顯示卡提高工作電壓的選項。如果您所超的外頻為標準外頻，並且同時也
讓顯示卡超頻工作了的話，那麼可以考慮適當提高一些AGP匯流排的電壓。AGP匯流排默認電壓為1.5V，在
此我們示意性地提高了0.1V。
全部設置完成後，最後檢查無誤，保存設置，退出並重新啟動電腦。如果超頻不成巧峎O機器重新啟動後
沒有點亮，則需要關閉電腦利用主板上的CMOS跳線清除CMOS資訊，再開機重新設置。
AMI BIOS
（Intel 845PE晶片組——Pentium 4平臺）
前面我們提到，某些主板採用了一種傻瓜化的自動超頻技術，使用它以後，主板會以1MHz為增加量，自動
逐步提高外頻來偵測CPU最高的穩定運行頻率，讓用戶免去了反復嘗試外頻，反復重新啟動、清除CMOS等
煩惱。下面，就讓我們來看看在基於AMI BIOS的使用該技術的主板上是如何進行軟超頻的。
在AMI BIOS中對CPU進行超頻
進入BIOS後，從左邊一欄最下面的“Frequency/Voltage Control”進入主板的超頻選項。在“CPU Ratio
Selection”裏面可以看出，CPU是鎖頻的，因此倍頻不能更改。我們只好進入“CPU Linear Frequency”
，把該項的值改為Enable，手動更改CPU的外頻。
手動將CPU的外頻強制設為133MHz。
在該介面的最上方可以看到“Redstrom Overclocking Tech”，這就是所謂的紅色風暴超頻技術。進入以
後會看到一個提示，說明您已經進入紅色風暴超頻專案，按下回車鍵便開始自動超頻。按下Enter鍵以後
，系統會自動以1MHz為單位緩慢地提高外頻，大約每一秒鐘提高1MHz，直至系統認為的CPU能承受的最高
工作頻率為止。這塊Pentium 4 2GA CPU在不加電壓的前提下，外頻能逐步達到120MHz。在提升到這個頻
率後，系統會暫停5秒鐘左右，接下來就會自動重新啟動。
該主板自帶的紅色風暴超頻技術，將自動為您設置一個最適合的外頻。
Phoenix BIOS
（nForce2晶片組——Athlon XP平臺）
在介紹過了兩個Intel CPU平臺的超頻以後，讓我們來看看AMD Athlon XP處理器的超頻情況。我們選擇的
主板是超頻弁鉊n的nForce2晶片組的EPOX主板，它的BIOS是Phoenix公司的，這也是為了讓大家全面瞭
解一下各個不同版本BIOS之間的異同之處。CPU採用的是最新的Barton核心的Athlon XP 3000+處理器，記
憶體依然為Kingston DDR333記憶體。
Phoenix BIOS系統。
首先進入Phoenix BIOS的主頁面，選擇“Power BIOS Features”，在這裏面有三個選項，分別用來調節
CPU、AGP匯流排和記憶體模組的電壓。Athlon XP3000+的默認電壓是1.65V，工作在13倍頻下，默認的前
端匯流排頻率(FSB)為166MHz，它的實際工作頻率是2,158MHz。我們準備嘗試將前端匯流排提升為200MHz
，使主頻達到11 x 200=2.2GHz，電壓也稍微提高一些，同時打算讓DDR333記憶體運行在200MHz的頻率下
，等同於DDR400。
調節CPU、AGP匯流排和記憶體模組的電壓。
現在，我們提高0.1V的CPU核心電壓，這樣Athlon XP就工作在了1.75V。因為也超頻了記憶體，因此也需要
適當提高一些記憶體電壓，在此將DIMM電壓提高到2.77V，增加量為0.27V。暫時先不增加AGP匯流排的電壓
。設置好以後，按ESC退出。
接下來，進入“Advanced Chipset Features”項。在這裏面我們可以改變CPU的外頻、倍頻和記憶體的運
行頻率。首先要改變“System Performance”，將它改變為“Expert”——專家模式，也就是全手動設置
狀態。接著和前面所講的一樣，在“CPU Clock Ratio”中改變CPU倍頻，在“FSB Frequency”中改變外
頻頻率。新倍頻設置為11，新外頻設置為200MHz。在“Memory Frequency”裏面設置的是一個百分數，這
個數值其實是記憶體運行頻率和外頻的比值，因為設置後的外頻已經達到了200MHz，因此記憶體頻率和它
同步就已經達到DDR400的工作頻率了，所以設置為100%就可以了。如果錯誤地設置為“200%”，那麼記憶
體實際工作頻率就達到了400MHz，這相當於DDR800的記憶體了，恐怕您的記憶體在這個頻率下很難正常工
作。“Memory Timings”裏面可以進一步詳細設置與記憶體相關的各種參數，在此就不過多介紹了。設置
完成以後檢查一下是否有錯誤，確認無誤後按ESC鍵退出該弁鄋瞴A最後存儲CMOS設置資訊，退出BIOS重新
啟動就可以了。
對CPU的外頻、倍頻和記憶體的運行頻率等進行設置
讓系統進入全手動設置狀態
四、超頻的影響與危害
我們知道，CPU在工作時會發熱，而超頻會讓CPU的發熱量增加，如果散熱不好，在局部的熱量積累就很可
能產生很高的溫度，從而對CPU造成危害。這裏需要說明的是，一定溫度內的高熱並不會直接損壞CPU，只
是因高熱所導致的“電子遷移現象”會破壞CPU內部的晶片組織體系。而過高的電壓卻有可能將一些PN結
和邏輯門電路擊穿造成CPU永久性的損壞。理論上說，“電子遷移現象”一直都在發生，只不過在正常狀
態下都比較緩慢就是了。如果能保證CPU內部的核心溫度低於80℃，就會減緩這一現象的發生。當然，再
快速的電子遷移過程也不會立即毀掉你的CPU，這是一個非常緩慢的過程。
在大多數情況下，超頻者往往不能保證讓外頻工作在100MHz、133MHz或是166MHz這種標準頻率下，這是非
常危險的。因為PC系統中除了系統匯流排以外，還有AGP顯示卡的AGP匯流排頻率、PCI匯流排頻率、記憶
體匯流排頻率等其他和系統匯流排頻率相關的總線速度，而這些頻率有的是可以獨立調節的，有的卻要
由系統匯流排的頻率來決定。PCI和AGP的標準頻率是33MHz和66MHz。在100MHz外頻下，為了讓PCI和AGP
匯流排工作在標準的頻率下，PCI匯流排對系統匯流排就是1/3分頻，而AGP匯流排對系統匯流排就是2/3
分頻；而在133MHz外頻下，它們的分頻則可以分別設置成1/4和1/2，一樣可以保證PCI和AGP匯流排分別
運行在33MHz和66MHz的標準頻率下。如果超頻者將系統外頻設置為120MHz，那麼按照1/3和2/3分頻的設
置，PCI和AGP匯流排以及連接在他們上的設備就分別運行在40MHz和60MHz下。這些部件是不是能夠超過
他們的標準運行頻率來穩定運行呢？這誰也沒法保證，硬碟可能會出現讀寫錯誤，音效卡可能沒法正常
發聲，網卡和SCSI卡可能會出現無法使用的情況，而顯示卡有可能會花屏或是造成系統死機。因此，超
頻至非標準外頻的作法是不可取的，勢必會造成整體系統的不穩定。
超頻=性能提高？
超頻的目的是什麼？當然是提升電腦的性能了。但是，對於Pentium 4而言，人們常常會發現，超頻後處
理器的核心頻率雖然得到了提高，但是系統的整體性能卻沒有多大改進。這是因為Intel在Pentium 4晶
片的設計中，加入了額外的溫度控制電路，它能夠根據CPU的運行溫度，動態地調節CPU的性能。接下來
，我們將為您介紹溫度控制電路的工作原理，以及CPU溫度和系統性能之間的關係。
熱能監測
Pentium 4晶片中使用了新的技術——溫度控制電路。溫度控制電路對CPU進行過熱保護，確保系統運行的
穩定性。每塊Pentium 4處理器內建兩個熱量二極體。一個二極體用於報告由主板探測到的處理器溫度，
另一個二極體是溫度控制電路的一部分，用於監測ALU等部件的運行溫度。
AMD Athlon XP也有類似的熱量二極體，負責報告由主板探測到的CPU溫度。如果溫度過高，二極體會把資
料反饋給主板，再由主板切斷主機電源，從而對CPU進行保護。當然，AMD的保護措施會使沒有保存的資料
丟失。這是因為AMD的控制電路在設計思路上和Intel截然不同，前者是著眼於CPU，以保護CPU為第一目標
；而後者則是以確保穩定的工作環境為第一目標，即使CPU的溫度達到臨界值，控制電路也會降低CPU的運
行頻率，來確保整個系統能夠繼續穩定地運行。
因此，當Intel Pentium 4 CPU的溫度過高時，其溫度控制電路會向CPU晶片發送PROCHOT＃信號。PROCHOT#
的作用就是在正常時鐘週期內插入空閒週期，從而降低運行頻率，達到降低CPU的溫度和電源弁茠漸堛滿C
例如，原先1.8GHz的Pentium 4超頻後運行在2.2GHz，過高的溫度會使溫度控制電路把CPU的核心頻率降低
到1.8GHz以下。所以用戶往往會發現，Pentium 4有時在超頻後性能反而會不如從前。一般而言，溫度控制
電路會降低30％~50%的標稱頻率。由此我們可以看出，系統的整體性能不是取決於CPU標稱的運行頻率，而
是CPU運行過程中的實際頻率。
當CPU的溫度降低到臨界溫度以下後，溫度控制電路會使“核心頻率”恢復到“標稱頻率”。一般來說，
只要CPU低於臨界溫度1℃，CPU就可以恢復到“標稱頻率”。但是，該如何決定臨界溫度呢？大量的測試
資料表明，不同型號的Pentium 4有不同的臨界溫度。如果臨界溫度過低，那麼CPU整體的性能也會大幅下
降，反之，就有可能燒壞CPU。
有一個簡單的試驗可以證實這一點，我們只要逐步提升CPU的溫度，就可以看到“溫度控制電路”的運行情
況。為了平穩地提高CPU的溫度，可以使用Zalman Fanmate調節器，來動態調節風扇的速度。
警告：轉載文章請註明出處並附上原文網址
本篇文章已被 GUMBA 於 2006 年 01 月 07 日 - 上午 01:22 編輯過
中華民國（台灣）
：
：
：
：
