⑴ CPU專業名詞詳解
有很多朋友都想DIY自己的電腦，而最重要的部分-電腦處理器卻了解不深。電腦處理器簡稱CPU，它決定了電腦的大部分運行速度和性能。在購買電腦時，CPU也是衡量電腦價格的重要指標。為了方便廣大網友對CPU的認識，我特此進行電腦處理器科普，給大家收集史上最全的CPU專業名詞詳解。
1、 主頻
主頻也叫時鍾頻率，單位是兆赫(MHz)或千兆赫(GHz)，用來表示CPU的運算、處理數據的速度。通常，主頻越高，CPU處理數據的速度就越快。
CPU的主頻=外頻×倍頻系數。主頻和實際的運算速度存在一定的關系，但並不是一個簡單的線性關系。所以，CPU的主頻與CPU實際的運算能力是沒有直接關系的，主頻表示在CPU內數字脈沖信號震盪的速度。在Intel的處理器產品中，也可以看到這樣的例子：1 GHz Itanium晶元能夠表現得差不多跟2.66 GHz至強(Xeon)/Opteron一樣快，或是1.5 GHz Itanium 2大約跟4 GHz Xeon/Opteron一樣快。CPU的運算速度還要看CPU的流水線、匯流排等各方面的性能指標。
2、 外頻
外頻是CPU的基準頻率，單位是MHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運行速度。通俗地說，在台式機中，所說的超頻，都是超CPU的外頻(當然一般情況下，CPU的倍頻都是被鎖住的)相信這點是很好理解的。但對於伺服器CPU來講，超頻是絕對不允許的。前面說到CPU決定著主板的運行速度，兩者是同步運行的，如果把伺服器CPU超頻了，改變了外頻，會產生非同步運行，(台式機很多主板都支持非同步運行)這樣會造成整個伺服器系統的不穩定。
絕大部分電腦系統中外頻與主板前端匯流排不是同步速度的，而外頻與前端匯流排(FSB)頻率又很容易被混為一談。
3、 匯流排頻率
前端匯流排(FSB)是將CPU連接到北橋晶元的匯流排。前端匯流排(FSB)頻率(即匯流排頻率)是直接影響CPU與內存直接數據交換速度。有一條公式可以計算，即數據帶寬=(匯流排頻率×數據位寬)/8，數據傳輸最大帶寬取決於所有同時傳輸的數據的寬度和傳輸頻率。比方，支持64位的至強Nocona，前端匯流排是800MHz，按照公式，它的數據傳輸最大帶寬是6.4GB/秒。
外頻與前端匯流排(FSB)頻率的區別：前端匯流排的速度指的是數據傳輸的速度，外頻是CPU與主板之間同步運行的速度。也就是說，100MHz外頻特指數字脈沖信號在每秒鍾震盪一億次;而100MHz前端匯流排指的是每秒鍾CPU可接受的數據傳輸量是100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。
4、 倍頻系數
倍頻系數是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關系。在相同的外頻下，倍頻越高CPU的頻率也越高。但實際上，在相同外頻的前提下，高倍頻的CPU本身意義並不大。這是因為CPU與系統之間數據傳輸速度是有限的，一味追求高主頻而得到高倍頻的CPU就會出現明顯的“瓶頸”效應-CPU從系統中得到數據的極限速度不能夠滿足CPU運算的速度。一般除了工程樣版的Intel的CPU都是鎖了倍頻的，少量的如Intel酷睿2核心的奔騰雙核E6500K和一些至尊版的CPU不鎖倍頻，而AMD之前都沒有鎖，AMD推出了黑盒版CPU(即不鎖倍頻版本，用戶可以自由調節倍頻，調節倍頻的超頻方式比調節外頻穩定得多)。
5、 CPU的位和字長
位：在數字電路和電腦技術中採用二進制，代碼只有“0”和“1”，其中無論是“0”或是“1”在CPU中都是一“位”。
字長：電腦技術中對CPU在單位時間內(同一時間)能一次處理的二進制數的位數叫字長。所以能處理字長為8位數據的CPU通常就叫8位的CPU。同理32位的CPU就能在單位時間內處理字長為32位的二進制數據。位元組和字長的區別：由於常用的英文字元用8位二進制就可以表示，所以通常就將8位稱為一個位元組。字長的長度是不固定的，對於不同的CPU、字長的長度也不一樣。8位的CPU一次只能處理一個位元組，而32位的CPU一次就能處理4個位元組，同理字長為64位的CPU一次可以處理8個位元組。
6、 緩存
緩存大小也是CPU的重要指標之一，而且緩存的結構和大小對CPU速度的影響非常大，CPU內緩存的運行頻率極高，一般是和處理器同頻運作，工作效率遠遠大於系統內存和硬碟。實際工作時，CPU往往需要重復讀取同樣的數據塊，而緩存容量的增大，可以大幅度提升CPU內部讀取數據的命中率，而不用再到內存或者硬碟上尋找，以此提高系統性能。但是由於CPU晶元面積和成本的因素來考慮，緩存都很小。
L1Cache(一級緩存） 是CPU第一層高速緩存，分為數據緩存和指令緩存。內置的L1高速緩存的容量和結構對CPU的性能影響較大，不過高速緩沖存儲器均由靜態RAM組成，結構較復雜，在CPU管芯面積不能太大的情況下，L1級高速緩存的容量不可能做得太大。一般伺服器CPU的L1緩存的容量通常在32-256KB。
L2Cache（二級緩存） 是CPU的第二層高速緩存，分內部和外部兩種晶元。內部的晶元二級緩存運行速度與主頻相同，而外部的二級緩存則只有主頻的一半。L2高速緩存容量也會影響CPU的性能，原則是越大越好，以前家庭用CPU容量最大的是512KB，筆記本電腦中也可以達到2M，而伺服器和工作站上用CPU的L2高速緩存更高，可以達到8M以上。
L3Cache(三級緩存） ，分為兩種，早期的是外置，內存延遲，同時提升大數據量計算時處理器的性能。降低內存延遲和提升大數據量計算能力對游戲都很有幫助。而在伺服器領域增加L3緩存在性能方面仍然有顯著的提升。比方具有較大L3緩存的配置利用物理內存會更有效，故它比較慢的磁碟I/O子系統可以處理更多的數據請求。具有較大L3緩存的處理器提供更有效的文件系統緩存行為及較短消息和處理器隊列長度。
其實最早的L3緩存被應用在AMD發布的K6-III處理器上，當時的L3緩存受限於製造工藝，並沒有被集成進晶元內部，而是集成在主板上。在只能夠和系統匯流排頻率同步的L3緩存同主內存其實差不了多少。後來使用L3緩存的是英特爾為伺服器市場所推出的Itanium處理器。接著就是P4EE和至強MP。Intel還打算推出一款9MB L3緩存的Itanium2處理器，和以後24MB L3緩存的雙核心Itanium2處理器。
但基本上L3緩存對處理器的性能提高顯得不是很重要，比方配備1MB L3緩存的Xeon MP處理器卻仍然不是Opteron的對手，由此可見前端匯流排的增加，要比緩存增加帶來更有效的性能提升。
7. CPU擴展指令集
CPU依靠指令來計算和控制系統，每款CPU在設計時就規定了一系列與其硬體電路相配合的指令系統。指令的強弱也是CPU的重要指標，指令集是提高微處理器效率的最有效工具之一。從現階段的主流體系結構講，指令集可分為復雜指令集和精簡指令集兩部分，而從具體運用看，如Intel的MMX(Multi Media Extended)、SSE、 SSE2(Streaming-Single instruction multiple data-Extensions 2)、SEE3和AMD的3DNow!等都是CPU的擴展指令集，分別增強了CPU的多媒體、圖形圖象和Internet等的處理能力。我們通常會把CPU的擴展指令集稱為"CPU的指令集"。SSE3指令集也是目前規模最小的指令集，此前MMX包含有57條命令，SSE包含有50條命令，SSE2包含有144條命令，SSE3包含有13條命令。目前SSE3也是最先進的指令集，英特爾Prescott處理器已經支持SSE3指令集，AMD會在未來雙核心處理器當中加入對SSE3指令集的支持，全美達的處理器也將支持這一指令集。
8. CPU內核和I/O工作電壓
從586CPU開始，CPU的工作電壓分為內核電壓和I/O電壓兩種，通常CPU的核心電壓小於等於I/O電壓。其中內核電壓的大小是根據CPU的生產工藝而定，一般製作工藝越小，內核工作電壓越低;I/O電壓一般都在1.6~5V。低電壓能解決耗電過大和發熱過高的問題。
9. 製造工藝
製造工藝的微米是指IC內電路與電路之間的距離。製造工藝的趨勢是向密集度愈高的方向發展。密度愈高的IC電路設計，意味著在同樣大小面積的IC中，可以擁有密度更高、功能更復雜的電路設計。最近官方已經表示有 32nm 的製造工藝了。
10. 指令集
(1) CISC指令集
CISC指令集，也稱為復雜指令集，英文名是CISC，(Complex Instruction Set Computer的縮寫)。在CISC微處理器中，程序的各條指令是按順序串列執行的，每條指令中的各個操作也是按順序串列執行的。順序執行的優點是控制簡單，但計算機各部分的利用率不高，執行速度慢。其實它是英特爾生產的x86系列(也就是IA-32架構)CPU及其兼容CPU，如AMD、VIA的。即使是現在新起的X86-64(也被成AMD64)都是屬於CISC的范疇。
要知道什麼是指令集還要從當今的X86架構的CPU說起。X86指令集是Intel為其第一塊16位CPU(i8086)專門開發的，IBM1981年推出的世界第一台PC機中的CPU―i8088(i8086簡化版)使用的也是X86指令，同時電腦中為提高浮點數據處理能力而增加了X87晶元，以後就將X86指令集和X87指令集統稱為X86指令集。
雖然隨著CPU技術的不斷發展，Intel陸續研製出更新型的i80386、i80486直到過去的PII至強、PIII至強、Pentium 3，最後到今天的Pentium 4系列、至強(不包括至強Nocona)，但為了保證電腦能繼續運行以往開發的各類應用程序以保護和繼承豐富的軟體資源，所以Intel公司所生產的所有CPU仍然繼續使用X86指令集，所以它的CPU仍屬於X86系列。由於Intel X86系列及其兼容CPU(如AMD Athlon MP、)都使用X86指令集，所以就形成了今天龐大的X86系列及兼容CPU陣容。x86CPU目前主要有intel的伺服器CPU和AMD的伺服器CPU兩類。
(2) RISC指令集
RISC是英文“Reced Instruction Set Computing ”的縮寫，中文意思是“精簡指令集”。它是在CISC指令系統基礎上發展起來的，有人對CISC機進行測試表明，各種指令的使用頻度相當懸殊，最常使用的是一些比較簡單的指令，它們僅占指令總數的20%，但在程序中出現的頻度卻佔80%。復雜的指令系統必然增加微處理器的復雜性，使處理器的研製時間長，成本高。並且復雜指令需要復雜的操作，必然會降低計算機的速度。基於上述原因，20世紀80年代RISC型CPU誕生了，相對於CISC型CPU ,RISC型CPU不僅精簡了指令系統，還採用了一種叫做“超標量和超流水線結構”，大大增加了並行處理能力。RISC指令集是高性能CPU的發展方向。它與傳統的CISC(復雜指令集)相對。相比而言，RISC的指令格式統一，種類比較少，定址方式也比復雜指令集少。當然處理速度就提高很多了。目前在中高檔伺服器中普遍採用這一指令系統的CPU，特別是高檔伺服器全都採用RISC指令系統的CPU。RISC指令系統更加適合高檔伺服器的操作系統UNIX，現在Linux也屬於類似UNIX的操作系統。RISC型CPU與Intel和AMD的CPU在軟體和硬體上都不兼容。
目前，在中高檔伺服器中採用RISC指令的CPU主要有以下幾類：PowerPC處理器、SPARC處理器、PA-RISC處理器、MIPS處理器、Alpha處理器。
(3) IA-64
EPIC(Explicitly Parallel Instruction Computers，精確並行指令計算機)是否是RISC和CISC體系的繼承者的爭論已經有很多，單以EPIC體系來說，它更像Intel的處理器邁向RISC體系的重要步驟。從理論上說，EPIC體系設計的CPU，在相同的主機配置下，處理Windows的應用軟體比基於Unix下的應用軟體要好得多。
Intel採用EPIC技術的伺服器CPU是安騰Itanium(開發代號即Merced)。它是64位處理器，也是IA-64系列中的第一款。微軟也已開發了代號為Win64的操作系統，在軟體上加以支持。在Intel採用了X86指令集之後，它又轉而尋求更先進的64-bit微處理器，Intel這樣做的原因是，它們想擺脫容量巨大的x86架構,從而引入精力充沛而又功能強大的指令集，於是採用EPIC指令集的IA-64架構便誕生了。IA-64 在很多方面來說，都比x86有了長足的進步。突破了傳統IA32架構的許多限制，在數據的處理能力，系統的穩定性、安全性、可用性、可觀理性等方面獲得了突破性的提高。
IA-64微處理器最大的缺陷是它們缺乏與x86的兼容，而Intel為了IA-64處理器能夠更好地運行兩個朝代的軟體，它在IA-64處理器上(Itanium、Itanium2 ……)引入了x86-to-IA-64的解碼器，這樣就能夠把x86指令翻譯為IA-64指令。這個解碼器並不是最有效率的解碼器，也不是運行x86代碼的最好途徑(最好的途徑是直接在x86處理器上運行x86代碼)，因此Itanium 和Itanium2在運行x86應用程序時候的性能非常糟糕。這也成為X86-64產生的根本原因。
(4) X86-64 （AMD64 / EM64T）
HAMD公司設計，可以在同一時間內處理64位的整數運算，並兼容於X86-32架構。其中支持64位邏輯定址，同時提供轉換為32位定址選項;但數據操作指令默認為32位和8位，提供轉換成64位和16位的選項;支持常規用途寄存器，如果是32位運算操作，就要將結果擴展成完整的64位。這樣，指令中有“直接執行”和“轉換執行”的區別，其指令欄位是8位或32位，可以避免欄位過長。
x86-64(也叫AMD64)的產生也並非空穴來風，x86處理器的32bit定址空間限制在4GB內存，而IA-64的處理器又不能兼容x86。AMD充分考慮顧客的需求，加強x86指令集的功能，使這套指令集可同時支持64位的運算模式，因此AMD把它們的結構稱之為x86-64。在技術上AMD在x86-64架構中為了進行64位運算，AMD為其引入了新增了R8-R15通用寄存器作為原有X86處理器寄存器的擴充，但在而在32位環境下並不完全使用到這些寄存器。原來的寄存器諸如EAX、EBX也由32位擴張至64位。在SSE單元中新加入了8個新寄存器以提供對SSE2的支持。寄存器數量的增加將帶來性能的提升。與此同時，為了同時支持32和64位代碼及寄存器，x86-64架構允許處理器工作在以下兩種模式：Long Mode(長模式)和Legacy Mode(遺傳模式)，Long模式又分為兩種子模式(64bit模式和Compatibility mode兼容模式)。該標准已經被引進在AMD伺服器處理器中的Opteron處理器。
而今年也推出了支持64位的EM64T技術，再還沒被正式命為EM64T之前是IA32E，這是英特爾64位擴展技術的名字,用來區別X86指令集。Intel的EM64T支持64位sub-mode，和AMD的X86-64技術類似，採用64位的線性平面定址，加入8個新的通用寄存器(GPRs)，還增加8個寄存器支持SSE指令。與AMD相類似，Intel的64位技術將兼容IA32和IA32E，只有在運行64位操作系統下的時候，才將會採用IA32E。IA32E將由2個sub-mode組成：64位sub-mode和32位sub-mode，同AMD64一樣是向下兼容的。Intel的EM64T將完全兼容AMD的X86-64技術。現在Nocona處理器已經加入了一些64位技術，Intel的Pentium 4E處理器也支持64位技術。
應該說，這兩者都是兼容x86指令集的64位微處理器架構，但EM64T與AMD64還是有一些不一樣的地方，AMD64處理器中的NX位在Intel的處理器中將沒有提供。
11. 超流水線與超標量
在解釋超流水線與超標量前，先了解流水線(pipeline)。流水線是Intel首次在486晶元中開始使用的。流水線的工作方式就象工業生產上的裝配流水線。在CPU中由5―6個不同功能的電路單元組成一條指令處理流水線，然後將一條X86指令分成5―6步後再由這些電路單元分別執行，這樣就能實現在一個CPU時鍾周期完成一條指令，因此提高CPU的運算速度。經典奔騰每條整數流水線都分為四級流水，即指令預取、解碼、執行、寫回結果，浮點流水又分為八級流水。
超標量是通過內置多條流水線來同時執行多個處理器，其實質是以空間換取時間。而超流水線是通過細化流水、提高主頻，使得在一個機器周期內完成一個甚至多個操作，其實質是以時間換取空間。例如Pentium 4的流水線就長達20級。將流水線設計的步(級)越長，其完成一條指令的速度越快，因此才能適應工作主頻更高的CPU。但是流水線過長也帶來了一定副作用，很可能會出現主頻較高的CPU實際運算速度較低的現象，Intel的奔騰4就出現了這種情況，雖然它的主頻可以高達1.4G以上，但其運算性能卻遠遠比不上AMD 1.2G的速龍甚至奔騰III。
CPU封裝是採用特定的材料將CPU晶元或CPU模塊固化在其中以防損壞的保護措施，一般必須在封裝後CPU才能交付用戶使用。CPU的封裝方式取決於CPU安裝形式和器件集成設計，從大的分類來看通常採用Socket插座進行安裝的CPU使用PGA(柵格陣列)方式封裝，而採用Slot x槽安裝的CPU則全部採用SEC(單邊接插盒)的形式封裝。現在還有PLGA(Plastic Land Grid Array)、OLGA(Organic Land Grid Array)等封裝技術。由於市場競爭日益激烈，目前CPU封裝技術的發展方向以節約成本為主。
12、 多線程
多線程Simultaneous multithreading，簡稱SMT。SMT可通過復制處理器上的結構狀態，讓同一個處理器上的多個線程同步執行並共享處理器的執行資源，可最大限度地實現寬發射、亂序的超標量處理，提高處理器運算部件的利用率，緩和由於數據相關或Cache未命中帶來的訪問內存延時。當沒有多個線程可用時，SMT處理器幾乎和傳統的寬發射超標量處理器一樣。SMT最具吸引力的是只需小規模改變處理器核心的設計，幾乎不用增加額外的成本就可以顯著地提升效能。多線程技術則可以為高速的運算核心准備更多的待處理數據，減少運算核心的閑置時間。這對於桌面低端系統來說無疑十分具有吸引力。Intel從3.06GHz Pentium 4開始，所有處理器都將支持SMT技術。
13、 多核心
多核心，也指單晶元多處理器(Chip multiprocessors，簡稱CMP)。CMP是由美國斯坦福大學提出的，其思想是將大規模並行處理器中的SMP(對稱多處理器)集成到同一晶元內，各個處理器並行執行不同的進程。與CMP比較， SMT處理器結構的靈活性比較突出。但是，當半導體工藝進入0.18微米以後，線延時已經超過了門延遲，要求微處理器的設計通過劃分許多規模更小、局部性更好的基本單元結構來進行。相比之下，由於CMP結構已經被劃分成多個處理器核來設計，每個核都比較簡單，有利於優化設計，因此更有發展前途。
14、 SMP
SMP(Symmetric Multi-Processing)，對稱多處理結構的簡稱，是指在一個計算機上匯集了一組處理器(多CPU),各CPU之間共享內存子系統以及匯流排結構。在這種技術的支持下，一個伺服器系統可以同時運行多個處理器，並共享內存和其他的主機資源。像雙至強，也就是我們所說的二路，這是在對稱處理器系統中最常見的一種(至強MP可以支持到四路，AMD Opteron可以支持1-8路)。也有少數是16路的。但是一般來講，SMP結構的機器可擴展性較差，很難做到100個以上多處理器，常規的一般是8個到16個，不過這對於多數的用戶來說已經夠用了。在高性能伺服器和工作站級主板架構中最為常見，像UNIX伺服器可支持最多256個CPU的系統。
構建一套SMP系統的必要條件是：支持SMP的硬體包括主板和CPU;支持SMP的系統平台，再就是支持SMP的應用軟體。
為了能夠使得SMP系統發揮高效的性能，操作系統必須支持SMP系統，如WINNT、LINUX、以及UNIX等等32位操作系統。即能夠進行多任務和多線程處理。多任務是指操作系統能夠在同一時間讓不同的CPU完成不同的任務;多線程是指操作系統能夠使得不同的CPU並行的完成同一個任務。
要組建SMP系統，對所選的CPU有很高的要求，首先、CPU內部必須內置APIC(Advanced Programmable Interrupt Controllers)單元。Intel 多處理規范的核心就是高級可編程中斷控制器(Advanced Programmable Interrupt Controllers--APICs)的使用;再次，相同的產品型號，同樣類型的CPU核心，完全相同的運行頻率;最後，盡可能保持相同的產品序列編號，因為兩個生產批次的CPU作為雙處理器運行的時候，有可能會發生一顆CPU負擔過高，而另一顆負擔很少的情況，無法發揮最大性能，更糟糕的是可能導致死機。
15、 NUMA技術
NUMA即非一致訪問分布共享存儲技術，它是由若干通過高速專用網路連接起來的獨立節點構成的系統，各個節點可以是單個的CPU或是SMP系統。在NUMA中，Cache 的一致性有多種解決方案，需要操作系統和特殊軟體的支持。圖2中是Sequent公司NUMA系統的例子。這里有3個SMP模塊用高速專用網路聯起來，組成一個節點，每個節點可以有12個CPU。像Sequent的系統最多可以達到64個CPU甚至256個CPU。顯然，這是在SMP的基礎上，再用NUMA的技術加以擴展，是這兩種技術的結合。
16、 亂序執行技術
亂序執行(out-of-orderexecution)，是指CPU允許將多條指令不按程序規定的順序分開發送給各相應電路單元處理的技術。這樣將根據個電路單元的狀態和各指令能否提前執行的具體情況分析後，將能提前執行的指令立即發送給相應電路單元執行，在這期間不按規定順序執行指令，然後由重新排列單元將各執行單元結果按指令順序重新排列。採用亂序執行技術的目的是為了使CPU內部電路滿負荷運轉並相應提高了CPU的運行程序的速度。分枝技術：(branch)指令進行運算時需要等待結果，一般無條件分枝只需要按指令順序執行，而條件分枝必須根據處理後的結果，再決定是否按原先順序進行。
17、 CPU內部的內存控制器
許多應用程序擁有更為復雜的讀取模式(幾乎是隨機地，特別是當cache hit不可預測的時候)，並且沒有有效地利用帶寬。典型的這類應用程序就是業務處理軟體，即使擁有如亂序執行(out of order execution)這樣的CPU特性，也會受內存延遲的限制。這樣CPU必須得等到運算所需數據被除數裝載完成才能執行指令(無論這些數據來自CPU cache還是主內存系統)。當前低段系統的內存延遲大約是120-150ns，而CPU速度則達到了3GHz以上，一次單獨的內存請求可能會浪費200-300次CPU循環。即使在緩存命中率(cache hit rate)達到99%的情況下，CPU也可能會花50%的時間來等待內存請求的結束-比如因為內存延遲的緣故。
你可以看到Opteron整合的內存控制器，它的延遲，與晶元組支持雙通道DDR內存控制器的延遲相比來說，是要低很多的。英特爾也按照計劃的那樣在處理器內部整合內存控制器，這樣導致北橋晶元將變得不那麼重要。但改變了處理器訪問主存的方式，有助於提高帶寬、降低內存延時和提升處理器性能。
⑵ 二級緩存...
二級緩存又叫L2 CACHE，它是處理器內部的一些緩沖存儲器，其作用跟內存一樣。 它是怎麼出現的呢？要上溯到上個世紀80年代，由於處理器的運行速度越來越快，慢慢地，處理器需要從內存中讀取數據的速度需求就越來越高了。然而內存的速度提升速度卻很緩慢，而能高速讀寫數據的內存價格又非常高昂，不能大量採用。從性能價格比的角度出發，英特爾等處理器設計生產公司想到一個辦法，就是用少量的高速內存和大量的低速內存結合使用，共同為處理器提供數據。這樣就兼顧了性能和使用成本的最優。而那些高速的內存因為是處於CPU和內存之間的位置，又是臨時存放數據的地方，所以就叫做緩沖存儲器了，簡稱「緩存」。它的作用就像倉庫中臨時堆放貨物的地方一樣，貨物從運輸車輛上放下時臨時堆放在緩存區中，然後再搬到內部存儲區中長時間存放。貨物在這段區域中存放的時間很短，就是一個臨時貨場。 最初緩存只有一級，後來處理器速度又提升了，一級緩存不夠用了，於是就添加了二級緩存。二級緩存是比一級緩存速度更慢，容量更大的內存，主要就是做一級緩存和內存之間數據臨時交換的地方用。現在，為了適應速度更快的處理器P4EE，已經出現了三級緩存了，它的容量更大，速度相對二級緩存也要慢一些，但是比內存可快多了。 緩存的出現使得CPU處理器的運行效率得到了大幅度的提升，這個區域中存放的都是CPU頻繁要使用的數據，所以緩存越大處理器效率就越高，同時由於緩存的物理結構比內存復雜很多，所以其成本也很高。
⑶ cpuL1數據緩存，cpuL1指令緩存和L1高速緩存的關系詳解
2、CPU Level 1 Cache/Internal Cache（中央處理器一級緩存/內部緩存）
選項：Enabled，Disabled
此設置用於控制CPU的主緩存開啟/關閉，L1 Cache對機器的整體性能有很大影響，關閉以後系統的性能會下降幾個數量級。在超頻的時候，一級緩存往往是成功與否的關鍵所在，比如你不能超到500MHz，並不代表CPU不能上500MHz，很可能是L1 Cache無法達到，所以關閉一級緩存可以提升超頻的成功率。
3、CPU Level 2 Cache/External Cache（中央處理器二級緩存/外部緩存）
選項：Enabled，Disabled
此設置用於控制CPU的主緩存開啟/關閉，它對系統和超頻的影響如同一級緩存，關閉L2 Cache也能夠超頻的成功率。
4、CPU L2 Cache ECC Checking（CPU二級緩存ECC校驗）
選項：Enabled，Disabled
系統可以啟用CPU內部L2Cache進行ECC（Error Checking and Correction，錯誤檢查修正）檢測，默認值是Enable，它可以偵察並糾正單位信號錯誤保持資料的准確性，對超頻的穩定性有幫助，但不能偵察雙位信號錯誤。這里要注意的是，啟用ECC檢測將會延遲系統自檢的時間和降低機器的性能，而且必須內存支持才能開啟此特性。
L1高速緩存，也就是我們經常說的一級高速緩存。在CPU裡面內置了高速緩存可以提高CPU的運行效率。內置的L1高速緩存的容量和結構對CPU的性能影響較大，不過高速緩沖存儲器均由靜態RAM組成，結構較復雜，在CPU管芯面積不能太大的情況下，L1級高速緩存的容量不可能做得太大。採用回寫(Write Back)結構的高速緩存。它對讀和寫*作均有可提供緩存。而採用寫通(Write-through)結構的高速緩存，僅對讀*作有效。在486以上的計算機中基本採用了回寫式高速緩存。在目前流行的處理器中，奔騰Ⅲ和Celeron處理器擁有32KB的L1高速緩存，奔騰4為8KB，而AMD的Duron和Athlon處理器的L1高速緩存高達128KB。
L2高速緩存，指CPU第二層的高速緩存，第一個採用L2高速緩存的是奔騰 Pro處理器，它的L2高速緩存和CPU運行在相同頻率下的，但成本昂貴，市場生命很短，所以其後奔騰 II的L2高速緩存運行在相當於CPU頻率一半下的。接下來的Celeron處理器又使用了和CPU同速運行的L2高速緩存，現在流行的CPU,無論是AthlonXP和奔騰4，其L2高速緩存都是和CPU同速運行的。除了速度以外，L2高速緩存容量也會影響CPU的性能，原則是越大越好，現在家庭用CPU容量最大的是512KB，而伺服器和工作站上用CPU的L2高速緩存更高達1MB-3MB。
cpuL1緩存首先是CPU的內部結構決定，CPU是由硅晶原片切割而成的，一塊晶原片切割的CPU塊有限，所以一個CPU的結構要非常合理地搭配L1，L2緩存大小，P4640比P4630高頻，所以內部結構有所不同。而L1緩存的作用是數據交換的「超高速」通道，所以其大小不是重點，內部參數才是關鍵，只要參數（CL值，延遲等）夠快，完全可以彌補大小的差距，像P-M 1。7G的CPU由於L1緩存的參數夠高，雖然容量有不足，但在性能測試上L1緩存的速度比P4 630快的多。所以不必刻意要求L1緩存大小。（另外，CPU的緩存速度比一般內存快的多，大概快幾十倍）
高速緩存英文是cache。一種特殊的存儲器子系統，其中復制了頻繁使用的數據，以利於CPU快速訪問。存儲器的高速緩沖存儲器存儲了頻繁訪問的 RAM 位置的內容及這些數據項的存儲地址。當處理器引用存儲器中的某地址時，高速緩沖存儲器便檢查是否存有該地址。如果存有該地址，則將數據返回處理器；如果沒有保存該地址，則進行常規的存儲器訪問。因為高速緩沖存儲器總是比主RAM 存儲器速度快，所以當 RAM 的訪問速度低於微處理器的速度時，常使用高速緩沖存儲器。
⑷ 緩存的功能
緩存是指可以進行高速數據交換的存儲器，它先於內存與CPU交換數據，因此速度很快。L1 Cache(一級緩存)是CPU第一層高速緩存。內置的L1高速緩存的容量和結構對CPU的性能影響較大，不過高速緩沖存儲器均由靜態RAM組成，結構較復雜，在CPU管芯面積不能太大的情況下，L1級高速緩存的容量不可能做得太大。一般L1緩存的容量通常在32—256KB。L2 Cache(二級緩存)是CPU的第二層高速緩存，分內部和外部兩種晶元。內部的晶元二級緩存運行速度與主頻相同，而外部的二級緩存則只有主頻的一半。L2高速緩存容量也會影響CPU的性能，原則是越大越好，現在家庭用CPUL2高速緩存最大的是512KB，而伺服器和工作站上用CPU的L2高速緩存更高達1MB-3MB。
⑸ 電腦中的cpu是什麼意思,, cpu3.1G 又表示什麼意思,,! 專業人士請講解！！
CPU是英語「Central Processing Unit/中央處理器」的縮寫，CPU一般由邏輯運算單元、控制單元和存儲單元組成。在邏輯運算和控制單元中包括一些寄存器，這些寄存器用於CPU在處理數據過程中數據的暫時保存， 其實我們在買CPU時，並不需要知道它的構造，只要知道它的性能就可以了。
CPU主要的性能指標有：
主頻即CPU的時鍾頻率(CPU Clock Speed)。這是我們最關心的，我們所說的233、300等就是指它，一般說來，主頻越高，CPU的速度就越快，整機的就越高。 時鍾頻率即CPU的外部時鍾頻率，由電腦主板提供，以前一般是66MHz，也有主板支持75各83MHz，目前Intel公司最新的晶元組BX以使用100MHz的時鍾頻率。另外VIA公司的MVP3、MVP4等一些非Intel的晶元組也開始支持100MHz的外頻。精英公司的BX主板甚至可以支持133MHz的外頻，這對於超頻者來是首選的。
內部緩存（L1 Cache）：封閉在CPU晶元內部的高速緩存，用於暫時存儲CPU運算時的部分指令和數據，存取速度與CPU主頻一致，L1緩存的容量單位一般為KB。L1緩存越大，CPU工作時與存取速度較慢的L2緩存和內存間交換數據的次數越少，相對電腦的運算速度可以提高。
外部緩存（L2 Cache）：CPU外部的高速緩存，Pentium Pro處理器的L2和CPU運行在相同頻率下的，但成本昂貴，所以Pentium II運行在相當於CPU頻率一半下的，容量為512K。為降低成本Inter公司生產了一種不帶L2的CPU命為賽揚，性能也不錯，是超頻的理想。
MMX技術是「多媒體擴展指令集」的縮寫。MMX是Intel公司在1996年為增強Pentium CPU在音像、圖形和通信應用方面而採取的新技術。為CPU增加57條MMX指令，除了指令集中增加MMX指令外，還將CPU晶元內的L1緩存由原來的16KB增加到32KB（16K指命+16K數據），因此MMX CPU比普通CPU在運行含有MMX指令的程序時，處理多媒體的能力上提高了60％左右。目前CPU基本都具備MMX技術，除P55C和Pentium ⅡCPU還有K6、K6 3D、MII等。
製造工藝：現在CPU的製造工藝是0.35微米，最新的PII可以達到0.28微米，在將來的CPU製造工藝可以達到0.18微米。
CPU的廠商
1.Intel公司 Intel是生產CPU的老大哥，它佔有80%多的市場份額，Intel生產的CPU就成了事實上的x86CPU技術規范和標准。最新的PII成為CPU的首選。
2.AMD公司目前使用的CPU有好幾家公司的產品，除了Intel公司外，最有力的挑戰的就是AMD公司，最新的K6和K6-2具有很好性價比，尤其是K6-2採用了3DNOW技術，使其在3D上有很好的表現。
3.IBM和Cyrix 美國國家半導體公司IBM和Cyrix公司合並後，使其終於擁有了自己的晶元生產線，其成品將會日益完善和完備。現在的MII性能也不錯，尤其是它的價格很低。
4.IDT公司 IDT是處理器廠商的後起之秀，但現在還不太成熟
⑹ CPU裡面有緩存，硬碟裡面也有緩存，還有哪個部位有緩存，怎麼知道他們的容量
您好
刻錄機里也有緩存晶元
緩存(Cache)大小是CPU的重要指標之一，其結構與大小對CPU速度的影響非常大。簡單地講，緩存就是用來存儲一些常用或即將用到的數據或指令，當需要這些數據或指令的時候直接從緩存中讀取，這樣比到內存甚至硬碟中讀取要快得多，能夠大幅度提升CPU的處理速度。
所謂處理器緩存，通常指的是二級高速緩存，或外部高速緩存。即高速緩沖存儲器，是位於CPU和主存儲器DRAM(Dynamic RAM)之間的規模較小的但速度很高的存儲器，通常由SRAM（靜態隨機存儲器）組成。用來存放那些被CPU頻繁使用的數據，以便使CPU不必依賴於速度較慢的DRAM（動態隨機存儲器）。二級高速緩存一直都屬於速度極快而價格也相當昂貴的一類內存，稱為SRAM(靜態RAM)，SRAM(Static RAM)是靜態存儲器的英文縮寫。由於SRAM採用了與製作CPU相同的半導體工藝，因此與動態存儲器DRAM比較，SRAM的存取速度快，但體積較大，價格較高。
⑺ 八核2ghz是什麼意思
八核2ghz是用來描述CPU性能的參數，八核是指CPU擁有八個物理核心，2Ghz是指CPU的主頻也就是CPU的時鍾頻率，簡單地說也就是CPU的工作頻率。
例如我們常說的P4(奔四)1.8GHz，這個1.8GHz(1800MHz)就是CPU的主頻。一般說來，一個時鍾周期完成的指令數是固定的，所以主頻越高，CPU的速度也就越快。主頻=外頻X倍頻。
(7)高速緩存講解擴展閱讀
CPU的其他參數介紹：
1、外頻
主板及CPU標准外頻主要有66MHz、100MHz、133MHz幾種。此外主板可調的外頻越多、越高越好，特別是對於超頻者比較有用。
2、倍頻
倍頻則是指CPU外頻與主頻相差的倍數。例如Athlon XP 2000+的CPU，其外頻為133MHz，所以其倍頻為12.5倍。
3、介面
介面主要有兩類，一類是卡式介面，卡式介面的CPU像我們經常用的各種擴展卡，例如顯卡、音效卡等一樣是豎立插到主板上的，當然主板上必須有對應SLOT插槽，這種介面的CPU已被淘汰。
另一類是主流的針腳式介面，稱為Socket，Socket介面的CPU有數百個針腳，因為針腳數目不同而稱為Socket370、Socket478、Socket462、Socket423等。
3、緩存
緩存優先於內存與CPU交換數據，因此速度極快，所以又被稱為高速緩存。與處理器相關的緩存一般分為兩種——L1緩存，也稱內部緩存；和L2緩存，也稱外部緩存。
例如Pentium4「Willamette」內核產品採用了423的針腳架構，具備400MHz的前端匯流排，擁有256KB全速二級緩存，8KB一級追蹤緩存，SSE2指令集。
⑻ cpu是求講解
樓主你好！以下9項是CPU的全面介紹：
CPU的英文全稱是Central Processing Unit，即中央處理器。CPU從雛形出現到發展壯大的今天，由於製造技術的越來越先進，其集成度越來越高，內部的晶體管數達到幾百萬個。雖然從最初的CPU發展到現在其晶體管數增加了幾十倍，但是CPU的內部結構仍然可分為控制單元，邏輯單元和存儲單元三大部分。CPU的性能大致上反映出了它所配置的那部微機的性能，因此CPU的性能指標十分重要。 CPU主要的性能指標有以下幾點：
第一：主頻，也就是CPU的時鍾頻率，簡單地說也就是CPU的工作頻率。一般說來，一個時鍾周期完成的指令數是固定的，所以主頻越高，CPU的速度也就越快了。不過由於各種CPU的內部結構也不盡相同，所以並不能完全用主頻來概括CPU的性能。至於外頻就是系統匯流排的工作頻率；而倍頻則是指CPU外頻與主頻相差的倍數。用公式表示就是：主頻=外頻×倍頻。（笨笨熊註：我們購買計算機主要看CPU的主頻）
第二：內存匯流排速度或者叫系統總路線速度，一般等同於CPU的外頻。內存匯流排的速度對整個系統性能來說很重要，由於內存速度的發展滯後於CPU的發展速度，為了緩解內存帶來的瓶頸，所以出現了二級緩存，來協調兩者之間的差異，而內存匯流排速度就是指CPU與二級(L2)高速緩存和內存之間的工作頻率。
第三：工作電壓。工作電壓指的也就是CPU正常工作所需的電壓。早期CPU（386、486）由於工藝落後，它們的工作電壓一般為5V（奔騰等是3.5V/3.3V/2.8V等），隨著CPU的製造工藝與主頻的提高，CPU的工作電壓有逐步下降的趨勢，Intel最新出品的Coppermine已經採用1.6V的工作電壓了。低電壓能解決耗電過大和發熱過高的問題。這對於筆記本電腦尤其重要。（笨笨熊註：新賽揚是1.5V）
第四：協處理器或者叫數學協處理器。在486以前的CPU裡面，是沒有內置協處理器的。由於協處理器主要的功能就是負責浮點運算，因此386、286、8088等等微機CPU的浮點運算性能都相當落後，自從486以後，CPU一般都內置了協處理器，協處理器的功能也不再局限於增強浮點運算。現在CPU的浮點單元（協處理器）往往對多媒體指令進行了優化。比如Intel的MMX技術，MMX是「多媒體擴展指令集」的縮寫。MMX是Intel公司在1996年為增強Pentium CPU在音像、圖形和通信應用方面而採取的新技術。為CPU新增加57條MMX指令，把處理多媒體的能力提高了60％左右。（笨笨熊註：現在「銅礦」PⅢ還有MMX2技術，將來還會有三代、四代MMX技術，名稱可能不同，意思是一樣的）
第五：流水線技術、超標量。流水線(pipeline)是 Intel首次在486晶元中開始使用的。流水線的工作方式就象工業生產上的裝配流水線。在CPU中由5~6個不同功能的電路單元組成一條指令處理流水線，然後將一條X86指令分成5~6步後再由這些電路單元分別執行，這樣就能實現在一個CPU時鍾周期完成一條指令，因此提高了CPU的運算速度。超流水線是指某型 CPU內部的流水線超過通常的5~6步以上，例如Pentium pro的流水線就長達14步。將流水線設計的步(級)數越多，其完成一條指令的速度越快，因此才能適應工作主頻更高的CPU。超標量是指在一個時鍾周期內CPU可以執行一條以上的指令。這在486或者以前的CPU上是很難想像的，只有Pentium級以上CPU才具有這種超標量結構；這是因為現代的CPU越來越多的採用了RISC技術，所以才會超標量的CPU。
第六：亂序執行和分枝預測，亂序執行是指CPU採用了允許將多條指令不按程序規定的順序分開發送給各相應電路單元處理的技術。分枝是指程序運行時需要改變的節點。分枝有無條件分枝和有條件分枝，其中無條件分枝只需要CPU按指令順序執行，而條件分枝則必須根據處理結果再決定程序運行方向是否改變，因此需要「分枝預測」技術處理的是條件分枝。
第七：L1高速緩存，也就是我們經常說的一級高速緩存。在CPU裡面內置了高速緩存可以提高CPU的運行效率。內置的L1高速緩存的容量和結構對CPU的性能影響較大，不過高速緩沖存儲器均由靜態RAM組成，結構較復雜，在CPU管芯面積不能太大的情況下，L1級高速緩存的容量不可能做得太大。採用回寫(Write Back)結構的高速緩存。它對讀和寫操作均有可提供緩存。而採用寫通(Write-through)結構的高速緩存，僅對讀操作有效。在486以上的計算機中基本採用了回寫式高速緩存。
第八：L2高速緩存，指CPU外部的高速緩存。Pentium Pro處理器的L2和CPU運行在相同頻率下的，但成本昂貴，所以Pentium II運行在相當於CPU頻率一半下的，容量為512K。為降低成本Intel公司曾生產了一種不帶L2的CPU名為賽揚。（笨笨熊註：現在銅礦及新賽揚的L2緩存與CPU同頻，所以高端1G以上的晶元大戰中Intel暫時領先於L2隻有主頻一半或三分之一的AMD的K7）
第九：製造工藝， Pentium CPU的製造工藝是0.35微米， PII和賽揚可以達到0.25微米，最新的CPU製造工藝可以達到0.18微米，並且將採用銅配線技術，可以極大地提高CPU的集成度和工作頻率。
⑼ 說能幫我講解一下CPU內部的結構包括內存的存儲具體方式
1. CPU內部基本結構CPU包括運算邏輯部件、寄存器部件和控制部件。CPU從存儲器或高速緩沖存儲器中取出指令，放入指令寄存器，並對指令解碼。它把指令分解成一系列的微操作，然後發出各種控制命令，執行微操作系列，從而完成一條指令的執行。指令是計算機規定執行操作的類型和操作數的基本命令。指令是由一個位元組或者多個位元組組成，其中包括操作碼欄位、一個或多個有關操作數地址的欄位以及一些表徵機器狀態的狀態字和特徵碼。有的指令中也直接包含操作數本身。 2. 內存的存儲具體方式內存就是存儲程序以及數據的地方，比如當我們在使用WPS處理文稿時，當你在鍵盤上敲入字元時， DDR 和 DDR2 技術對比的數據,它就被存入內存中，當你選擇存檔時，內存中的數據才會被存入硬（磁）盤。在進一步理解它之前，還應認識一下它的物理概念。 內存一般採用半導體存儲單元，包括隨機存儲器（RAM），只讀存儲器（ROM），以及高速緩存（CACHE）。只不過因為RAM是其中最重要的存儲器。S（synchronous）DRAM 同步動態隨機存取存儲器：SDRAM為168腳，這是目前PENTIUM及以上機型使用的內存。SDRAM將CPU與RAM通過一個相同的時鍾鎖在一起，使CPU和RAM能夠共享一個時鍾周期，以相同的速度同步工作，每一個時鍾脈沖的上升沿便開始傳遞數據，速度比EDO內存提高50%。DDR（DOUBLE DATA RATE）RAM ：SDRAM的更新換代產品，他允許在時鍾脈沖的上升沿和下降沿傳輸數據，這樣不需要提高時鍾的頻率就能加倍提高SDRAM的速度。 ●只讀存儲器（ROM） ROM表示只讀存儲器（Read Only Memory），在製造ROM的時候，信息（數據或程序）就被存入並永久保存。這些信息只能讀出，一般不能寫入，即使機器停電，這些數據也不會丟失。ROM一般用於存放計算機的基本程序和數據，如BIOS ROM。其物理外形一般是雙列直插式（DIP）的集成塊。 ●隨機存儲器（RAM） </B> 隨機存儲器（Random Access Memory）表示既可以從中讀取數據，也可以寫入數據。當機器電源關 內存閉時，存於其中的數據就會丟失。我們通常購買或升級的內存條就是用作電腦的內存，內存條（SIMM）就是將RAM集成塊集中在一起的一小塊電路板，它插在計算機中的內存插槽上，以減少RAM集成塊佔用的空間。目前市場上常見的內存條有1G／條,2G/條,4G/條等。 ●高速緩沖存儲器（Cache） </B> Cache也是我們經常遇到的概念，也就是平常看到的一級緩存(L1 Cache)、二級緩存(L2 Cache)、三級緩存(L3 Cache)這些數據，它位於CPU與內存之間，是一個讀寫速度比內存更快的存儲器。當CPU向內存中寫入或讀出數據時，這個數據也被存儲進高速緩沖存儲器中。當CPU再次需要這些數據時，CPU就從高速緩沖存儲器讀取數據，而不是訪問較慢的內存，當然，如需要的數據在Cache中沒有，CPU會再去讀取內存中的數據。 物理存儲器和存儲地址空間是兩個不同的概念。但是由於這兩者有十分密切的關系，而且兩者都用內存B、KB、MB、GB來度量其容量大小，因此容易產生認識上的混淆。初學者弄清這兩個不同的概念，有助於進一步認識內存儲器和用好內存儲器。 物理存儲器是指實際存在的具體存儲器晶元。如主板上裝插的內存條和裝載有系統的BIOS的ROM晶元，顯示卡上的顯示RAM晶元和裝載顯示BIOS的ROM晶元，以及各種適配卡上的RAM晶元和ROM晶元都是物理存儲器。 存儲地址空間是指對存儲器編碼（編碼地址）的范圍。所謂編碼就是對每一個物理存儲單元（一個位元組）分配一個號碼，通常叫作「編址」。分配一個號碼給一個存儲單元的目的是為了便於找到它，完成數據的讀寫，這就是所謂的「定址」（所以，有人也把地址空間稱為定址空間）。 地址空間的大小和物理存儲器的大小並不一定相等。舉個例子來說明這個問題：某層樓共有17個房間，其編號為801～817。這17個房間是物理的，而其地址空間採用了三位編碼，其范圍是800～899共100個地址，可見地址空間是大於實際房間數量的。 對於386以上檔次的微機，其地址匯流排為32位，因此地址空間可達2的32次方,即4GB。（雖然如此，但是我們一般使用的一些操作系統例如windows xp、卻最多隻能識別或者使用3.25G的內存，64位的操作系統能識別並使用4G和4G以上的的內存， 好了，現在可以解釋為什麼會產生諸如：常規內存、保留內存、上位內存、高端內存、擴充內存和擴展內存等不同內存類型。
⑽ CPU相關知識，幫忙講解一下
中央處理器（Central Processing Unit）的縮寫，即CPU，CPU是電腦中的核心配件，只有火柴盒那麼大，幾十張紙那麼厚，但它卻是一台計算機的運算核心和控制核心。電腦中所有操作都由CPU負責讀取指令，對指令解碼並執行指令的核心部件。
中央處理器（Central Processing Unit，CPU），是電子計算機的主要設備之一。其功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟體中的數據。所謂的計算機的可編程性主要是指對CPU的編程。 CPU CPU是計算機中的核心配件，只有火柴盒那麼大，幾十張紙那麼厚，但它卻是一台計算機的運算核心和控制核心。計算機中所有操作都由CPU負責讀取指令，對指令解碼並執行指令的核心部件。 CPU、內部存儲器和輸入/輸出設備是電子計算機的三大核心部件。 同時，中國葯科大學的英語簡稱也是CPU（China Pharmaceutical University ）
CPU的主要運作原理，不論其外觀，都是執行儲存於被稱為程式里的一系列指令。在此討論的是遵循普遍的架構設計的裝置。程式以一系列數字儲存在電腦記憶體中。差不多所有的CPU的運作原理可分為四個階段：提取（Fetch）、解碼（Decode）、執行（Execute）和寫回（Writeback）。
CPU包括運算邏輯部件、寄存器部件和控制部件。CPU從存儲器或高速緩沖存儲器中取出指令，放入指令寄存器，並對指令解碼。它把指令分解成一系列的微操作，然後發出各種控制命令，執行微操作系列，從而完成一條指令的執行。 指令是計算機規定執行操作的類型和操作數的基本命令。指令是由一個位元組或者多個位元組組成，其中包括操作碼欄位、一個或多個有關操作數地址的欄位以及一些表徵機器狀態的狀態字和特徵碼。有的指令中也直接包含操作數本身。
1981年，8088晶元首次用於IBM的PC（個人電腦Personal Computer）機中，開創了全新的微機時代。也正是從8088開始，PC的概念開始在全世界范圍內發展起來。 早期的CPU通常是為大型及特定應用的計算機而訂制。但是，這種昂貴為特定應用定製CPU的方法很大程度上已經讓位於開發便宜、標准化、適用於一個或多個目的的處理器類。 這個標准化趨勢始於由單個晶體管組成的大型機和微機年代，隨著集成電路的出現而加速。集成電路使得更為復雜的CPU可以在很小的空間中設計和製造出來（在微米的量級）。 1982年，許多年輕的讀者尚在襁褓之中的時候，Intel公司已經推出了劃時代的最新產品棗80286晶元，該晶元比8086和8088都有了飛躍的發展，雖然它仍舊是16位結構，但是在CPU的內部含有13.4萬個晶體管，時鍾頻率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。其內部和外部數據匯流排皆為16位，地址匯流排24位，可定址16MB內存。從80286開始，CPU的工作方式也演變出兩種來：實模式和保護模式。 中央處理器1985年，Intel公司推出了80386晶元，它是80X86系列中的第一種32位微處理器，而且製造工藝也有了很大的進步，與80286相比，80386內部內含27.5萬個晶體管，時鍾頻率為12.5MHz，後提高到20MHz、25MHz、33MHz。80386的內部和外部數據匯流排都是32位，地址匯流排也是32位，可定址高達4GB內存。它除具有實模式和保護模式外，還增加了一種叫虛擬86的工作方式，可以通過同時模擬多個8086處理器來提供多任務能力。 除了標準的80386晶元，也就是經常說的80386DX外，出於不同的市場和應用考慮，Intel又陸續推出了一些其它類型的80386晶元：80386SX、80386SL、80386DL等。 1988年，Intel推出的80386SX是市場定位在80286和80386DX之間的一種晶元，其與80386DX的不同在於外部數據匯流排和地址匯流排皆與80286相同，分別是16位和24位（即定址能力為16MB）。
高速CPU時代的騰飛
中央處理器1990年，Intel公司推出的80386 SL和80386 DL都是低功耗、節能型晶元，主要用於便攜機和節能型台式機。80386 SL與80386 DL的不同在於前者是基於80386SX的，後者是基於80386DX的，但兩者皆增加了一種新的工作方式：系統管理方式。當進入系統管理方式後，CPU 就自動降低運行速度、控制顯示屏和硬碟等其它部件暫停工作，甚至停止運行，進入「休眠」狀態，以達到節能目的。 1989年，大家耳熟能詳的80486 晶元由Intel公司推出，這種晶元的偉大之處就在於它實破了100萬個晶體管的界限，集成了120萬個晶體管。80486的時鍾頻率從25MHz逐步提高到了33MHz、50MHz。80486是將80386和數學協處理器80387以及一個8KB的高速緩存集成在一個晶元內，並且在80X86系列中首次採用 了RISC（精簡指令集）技術，可以在一個時鍾周期內執行一條指令。它還採用了突發匯流排方式，大大提高了與內存的數據交換速度。 由於這些改進，80486 的性能比帶有80387數學協處理器的80386DX提高了4倍。80486和80386一樣，也陸續出現了幾種類型。上面介紹的最初類型是80486DX。 1990年，Intel公司推出了80486 SX，它是486類型中的一種低價格機型，其與80486DX的區別在於它沒有數學協處理器。80486 DX2由於用了時鍾倍頻技術，也就是說晶元內部的運行速度是外部匯流排運行速度的兩倍，即晶元內部以2倍於系統時鍾的速度運行，但仍以原有時鍾速度與外界通訊。80486 DX2的內部時鍾頻率主要有40MHz、50MHz、66MHz等。80486 DX4也是採用了時鍾倍頻技術的晶元，它允許其內部單元以2倍或3倍於外部匯流排的速度運行。為了支持這種提高了的內部工作頻率，它的片內高速緩存擴大到 16KB。80486 DX4的時鍾頻率為100MHz，其運行速度比66MHz的80486 DX2快40%。80486也有SL增強類型，其具有系統管理方式，用於便攜機或節能型台式機。 CPU的標准化和小型化都使得這一類數字設備（香港譯為「電子零件」）在現代生活中的出現頻率遠遠超過有限應用專用的計算機。現代微處理器出現在包括從汽車到手機到兒童玩具在內的各種物品中。 奔騰時代 中央處理器Pentium（奔騰）微處理器於1993年三月推出，它集成了310萬個晶體管。它使用多項技術來提高cpu性能，主要包括採用超標量結構，內置應用超級流水線技術的浮點運算器，增大片上的cache容量，採用內部奇偶效驗一邊檢驗內部處理錯誤等。
主頻
主頻也叫時鍾頻率，單位是兆赫（MHz）或千兆赫（GHz），用來表示CPU的運算、處理數據的速度。 CPU的主頻＝外頻×倍頻系數。很多人認為主頻就決定著CPU的運行速度，這不僅是片面的，而且對於伺服器來講，這個認識也出現了偏差。至今，沒有一條確定的公式能夠實現主頻和實際的運算速度兩者之間的數值關系，即使是兩大處理器廠家Intel（英特爾）和AMD，在這點上也存在著很大的爭議，從Intel的產品的發展趨勢，可以看出Intel很注重加強自身主頻的發展。像其他的處理器廠家，有人曾經拿過一塊1GHz的全美達處理器來做比較，它的運行效率相當於2GHz的Intel處理器。中央處理器主頻和實際的運算速度存在一定的關系，但並不是一個簡單的線性關系. 所以，CPU的主頻與CPU實際的運算能力是沒有直接關系的，主頻表示在CPU內數字脈沖信號震盪的速度。在Intel的處理器產品中，也可以看到這樣的例子：1 GHz Itanium晶元能夠表現得差不多跟2.66 GHz至強（Xeon）/Opteron一樣快，或是1.5 GHz Itanium 2大約跟4 GHz Xeon/Opteron一樣快。CPU的運算速度還要看CPU的流水線、匯流排等等各方面的性能指標。 主頻和實際的運算速度是有關的，只能說主頻僅僅是CPU性能表現的一個方面，而不代表CPU的整體性能。
外頻
外頻是CPU的基準頻率，單位是MHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運行速度。通俗地說，在台式機中，所說的超頻，都是超CPU的外頻（當然一般情況下，CPU的倍頻都是被鎖住的）相信這點是很好理解的。但對於伺服器CPU來講，超頻是絕對不允許的。前面說到CPU決定著主板的運行速度，兩者是同步運行的，如果把伺服器CPU超頻了，改變了外頻，會產生非同步運行，（台式機很多主板都支持非同步運行）這樣會造成整個伺服器系統的不穩定。 目前的絕大部分電腦系統中外頻與主板前端匯流排不是同步速度的，而外頻與前端匯流排(FSB)頻率又很容易被混為一談，下面的前端匯流排介紹談談兩者的區別。
前端匯流排(FSB)頻率
前端匯流排(FSB)頻率(即匯流排頻率)是直接影響CPU與內存直接數據交換速度。有一條公式可以計算，即數據帶寬＝(匯流排頻率×數據位寬)/8，數據傳輸最大帶寬取決於所有同時傳輸的數據的寬度和傳輸頻率。比方，現在的支持64位的至強Nocona，前端匯流排是800MHz，按照公式，它的數據傳輸最大帶寬是6.4GB/秒。 中央處理器外頻與前端匯流排(FSB)頻率的區別：前端匯流排的速度指的是數據傳輸的速度，外頻是CPU與主板之間同步運行的速度。也就是說，100MHz外頻特指數字脈沖信號在每秒鍾震盪一億次；而100MHz前端匯流排指的是每秒鍾CPU可接受的數據傳輸量是100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。 其實現在「HyperTransport」構架的出現，讓這種實際意義上的前端匯流排(FSB)頻率發生了變化。IA-32架構必須有三大重要的構件：內存控制器Hub (MCH) ,I/O控制器Hub和PCI Hub，像Intel很典型的晶元組 Intel 7501、Intel7505晶元組，為雙至強處理器量身定做的，它們所包含的MCH為CPU提供了頻率為533MHz的前端匯流排，配合DDR內存，前端匯流排帶寬可達到4.3GB/秒。但隨著處理器性能不斷提高同時給系統架構帶來了很多問題。而「HyperTransport」構架不但解決了問題，而且更有效地提高了匯流排帶寬，比方AMD Opteron處理器，靈活的HyperTransport I/O匯流排體系結構讓它整合了內存控制器，使處理器不通過系統匯流排傳給晶元組而直接和內存交換數據。這樣的話，前端匯流排(FSB)頻率在AMD Opteron處理器就不知道從何談起了。
CPU的位和字長
中央處理器位：在數字電路和電腦技術中採用二進制，代碼只有「0」和「1」，其中無論是 「0」或是「1」在CPU中都是 一「位」。 字長：電腦技術中對CPU在單位時間內(同一時間)能一次處理的二進制數的位數叫字長。所以能處理字長為8位數據的CPU通常就叫8位的CPU。同理32位的CPU就能在單位時間內處理字長為32位的二進制數據。位元組和字長的區別：由於常用的英文字元用8位二進制就可以表示，所以通常就將8位稱為一個位元組。字長的長度是不固定的，對於不同的CPU、字長的長度也不一樣。8位的CPU一次只能處理一個位元組，而32位的CPU一次就能處理4個位元組，同理字長為64位的CPU一次可以處理8個位元組。
倍頻系數
倍頻系數是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關系。在相同的外頻下，倍頻越高CPU的頻率也越高。但實際上，在相同外頻的前提下，高倍頻的CPU本身意義並不大。這是因為CPU與系統之間數據傳輸速度是有限的，一味追求高主頻而得到高倍頻的CPU就會出現明顯的「瓶頸」效應－CPU從系統中得到數據的極限速度不能夠滿足CPU運算的速度。一般除了工程樣版的Intel的CPU都是鎖了倍頻的，少量的如Inter 酷睿2 核心的奔騰雙核E6500K和一些至尊版的CPU不鎖倍頻，而AMD之前都沒有鎖，現在AMD推出了黑盒版CPU（即不鎖倍頻版本，用戶可以自由調節倍頻，調節倍頻的超頻方式比調節外頻穩定得多）。
緩存
緩存大小也是CPU的重要指標之一，而且緩存的結構和大小對CPU速度的影響非常大，CPU內緩存的運行頻率極高，一般是和處理器同頻運作，工作效率遠遠大於系統內存和硬碟。實際工作時，CPU往往需要重復讀取同樣的數據塊，而緩存容量的增大，可以大幅度提升CPU內部讀取數據的命中率，而不用再到內存或者硬碟上尋找，以此提高系統性能。但是由於CPU晶元面積和成本的因素來考慮，緩存都很小。 L1 Cache(一級緩存)是CPU第一層高速緩存，分為數據緩存和指令緩存。內置的L1高速緩存的容量和結構對CPU的性能影響較大，不過高速緩沖存儲器均由靜態RAM組成，結構較復雜，在CPU管芯面積不能太大的情況下，L1級高速緩存的容量不可能做得太大。一般伺服器CPU的L1緩存的容量通常在32－256KB。 L2 Cache(二級緩存)是CPU的第二層高速緩存，分內部和外部兩種晶元。內部的晶元二級緩存運行速度與主頻相同，而外部的二級緩存則只有主頻的一半。L2高速緩存容量也會影響CPU的性能，原則是越大越好，以前家庭用CPU容量最大的是512KB，現在筆記本電腦中也可以達到2M，而伺服器和工作站上用CPU的L2高速緩存更高，可以達到8M以上。 L3 Cache(三級緩存)，分為兩種，早期的是外置，現在的都是內置的。而它的實際作用即是，L3緩存的應用可以進一步降低內存延遲，同時提升大數據量計算時處理器的性能。降低內存延遲和提升大數據量計算能力對游戲都很有幫助。而在伺服器領域增加L3緩存在性能方面仍然有顯著的提升。比方具有較大L3緩存的配置利用物理內存會更有效，故它比較慢的磁碟I/O子系統可以處理更多的數據請求。具有較大L3緩存的處理器提供更有效的文件系統緩存行為及較短消息和處理器隊列長度。 其實最早的L3緩存被應用在AMD發布的K6-III處理器上，當時的L3緩存受限於製造工藝，並沒有被集成進晶元內部，而是集成在主板上。在只能夠和系統匯流排頻率同步的L3緩存同主內存其實差不了多少。後來使用L3緩存的是英特爾為伺服器市場所推出的Itanium處理器。接著就是P4EE和至強MP。Intel還打算推出一款9MB L3緩存的Itanium2處理器，和以後24MB L3緩存的雙核心Itanium2處理器。 但基本上L3緩存對處理器的性能提高顯得不是很重要，比方配備1MB L3緩存的Xeon MP處理器卻仍然不是Opteron的對手，由此可見前端匯流排的增加，要比緩存增加帶來更有效的性能提升。
CPU擴展指令集
CPU依靠指令來自計算和控制系統，每款CPU在設計時就規定了一系列與其硬體電路相配合的指令系統。指令的強弱也是CPU的重要指標，指令集是提高微處理器效率的最有效工具之一。從現階段的主流體系結構講，指令集可分為復雜指令集和精簡指令集兩部分（指令集共有四個種類），而從具體運用看，如Intel的MMX（Multi Media Extended，此為AMD猜測的全稱，Intel並沒有說明詞源）、SSE、 SSE2（Streaming-Single instruction multiple data-Extensions 2）、SSE3、SSE4系列和AMD的3DNow!等都是CPU的擴展指令集，分別增強了CPU的多媒體、圖形圖象和Internet等的處理能力。通常會把CPU的擴展指令集稱為」CPU的指令集」。SSE3指令集也是目前規模最小的指令集，此前MMX包含有57條命令，SSE包含有50條命令，SSE2包含有144條命令，SSE3包含有13條命令。目前SSE4也是最先進的指令集，英特爾酷睿系列處理器已經支持SSE4指令集，AMD會在未來雙核心處理器當中加入對SSE4指令集的支持，全美達的處理器也將支持這一指令集。
CPU內核和I/O工作電壓
從586CPU開始，CPU的工作電壓分為內核電壓和I/O電壓兩種，通常CPU的核心電壓小於等於I/O電壓。其中內核電壓的大小是根據CPU的生產工藝而定，一般製作工藝越小，內核工作電壓越低；I/O電壓一般都在1.6~5V。低電壓能解決耗電過大和發熱過高的問題。
製造工藝
製造工藝的微米是指IC內電路與電路之間的距離。製造工藝的趨勢是向密集度愈高的方向發展。密度愈高的IC電路設計，意味著在同樣大小面積的IC中，可以擁有密度更高、功能更復雜的電路設計。現在主要的180nm、130nm、90nm、65nm、45納米。最近inter已經有32納米的製造工藝的酷睿i3/i5系列了。 而AMD則表示、自己的產品將會直接跳過32nm工藝（2010年第三季度生產少許32nm產品、如Orochi、Llano）於2011年中期初發布28nm的產品（名稱未定）
封裝形式
CPU封裝是採用特定的材料將CPU晶元或CPU模塊固化在其中以防損壞的保護措施，一般必須在封裝後CPU才能交付用戶使用。CPU的封裝方式取決於CPU安裝形式和器件集成設計，從大的分類來看通常採用Socket插座進行安裝的CPU使用PGA(柵格陣列)方式封裝，而採用Slot x槽安裝的CPU則全部採用SEC(單邊接插盒)的形式封裝。現在還有PLGA(Plastic Land Grid Array)、OLGA(Organic Land Grid Array)等封裝技術。由於市場競爭日益激烈，目前CPU封裝技術的發展方向以節約成本為主。
多線程
同時多線程Simultaneous Multithreading，簡稱SMT。SMT可通過復制處理器上的結構狀態，讓同一個處理器上的多個線程同步執行並共享處理器的執行資源，可最大限度地實現寬發射、亂序的超標量處理，提高處理器運算部件的利用率，緩和由於數據相關或Cache未命中帶來的訪問內存延時。當沒有多個線程可用時，SMT處理器幾乎和傳統的寬發射超標量處理器一樣。SMT最具吸引力的是只需小規模改變處理器核心的設計，幾乎不用增加額外的成本就可以顯著地提升效能。多線程技術則可以為高速的運算核心准備更多的待處理數據，減少運算核心的閑置時間。這對於桌面低端系統來說無疑十分具有吸引力。Intel從3.06GHz Pentium 4開始，所有處理器都將支持SMT技術。
多核心
多核心，也指單晶元多處理器（Chip Multiprocessors，簡稱CMP）。CMP是由美國斯坦福大學提出的，其思想是將大規模並行處理器中的SMP（對稱多處理器）集成到同一晶元內，各個處理器並行執行不同的進程。與CMP比較， SMT處理器結構的靈活性比較突出。但是，當半導體工藝進入0.18微米以後，線延時已經超過了門延遲，要求微處理器的設計通過劃分許多規模更小、局部性更好的基本單元結構來進行。相比之下，由於CMP結構已經被劃分成多個處理器核來設計，每個核都比較簡單，有利於優化設計，因此更有發展前途。目前，IBM 的Power 4晶元和Sun的 MAJC5200晶元都採用了CMP結構。多核處理器可以在處理器內部共享緩存，提高緩存利用率，同時簡化多處理器系統設計的復雜度。 2005年下半年，Intel和AMD的新型處理器也將融入CMP結構。新安騰處理器開發代碼為Montecito，採用雙核心設計，擁有最少18MB片內緩存，採取90nm工藝製造，它的設計絕對稱得上是對當今晶元業的挑戰。它的每個單獨的核心都擁有獨立的L1，L2和L3 cache，包含大約10億支晶體管。
CPU的廠商
Intel公司
Intel是生產CPU的老大哥，個人電腦市場，它佔有75%多的市場份額，Intel生 intel標志產的CPU就成了事實上的x86CPU技術規范和標准。個人電腦平台最新的酷睿2成為CPU的首選，下一代酷睿i5、酷睿i3、酷睿i7搶佔先機，在性能上大幅領先其他廠商的產品。
AMD公司
目前使用的CPU有好幾家公司的產品，除了Intel公司外，最 AMD標志有力的挑戰的就是AMD公司，最新的AMD 速龍II X2和羿龍II具有很好性價比，尤其採用了3DNOW+技術並支持SSE4.0指令集，使其在3D上有很好的表現。
IBM和Cyrix
IBM之強在於高端的實驗室，工作室的非民用CPU 美國國家半導體公司NS和Cyrix公司合並後，使其終於擁有了自己的晶元生產線，其成品將會日益完善和完備。現在的MII性能也不錯，尤其是它的價格很低。
IDT公司
IDT是處理器廠商的後起之秀，但現在還不太成熟。
VIA威盛公司
VIA威盛是台灣一家主板晶元組廠商,收購了前述的 Cyrix和IDT的cpu部門,推出了自己的CPU
國產龍芯
GodSon 小名狗剩,是國有自主知識產權的通用處理器,目前已經有2代產品,已經能達到現在市場上INTEL和AMD的低端CPU的水平, 現在龍芯的英文名是loogson。
ARM Ltd
安謀國際科技，少數只授權其CPU設計而沒有自行製造的公司。嵌入式應用軟體最常被ARM架構微處理器執行。
英特爾 奔騰雙核： 就是採用Presler核心的奔騰D和奔騰4EE，基本上可以認為Presler核心是簡單的將兩個Cedar Mill核心鬆散地耦合在一起的產物。 酷睿1代 採用Yonah核心架構。 [1]酷睿2代 採用Conroe核心（不全）。 「酷睿」是一款領先節能的新型微架構，設計的出發點是提供卓然出眾的性能和能效，提高每瓦特性能，也就是所謂的能效比。早期的酷睿是基於筆記本處理器的。
各種包裝
散裝CPU只有一顆CPU，無包裝。通常店保一年。一般是廠家提供給裝機商，裝機商用不掉而流入市場的。有些經銷商將散裝CPU配搭上風扇，包裝成原裝的樣子，就成了翻包貨。還有另外的主要來源是就是走私的散包。CPU是電腦最重要的部位 原包CPU ，也稱盒裝CPU。 原包CPU，是廠家為零售市場推出的CPU產品，帶原裝風扇和廠家三年質保。 其實散裝和盒裝CPU本身是沒有質量區別的，主要區別在於渠道不同，從而質保不同，盒裝基本都保3年，而散裝基本只保1年，盒裝CPU所配的風扇是原廠封裝的風扇，而散裝不配搭風扇，或者由經銷商自己配搭風扇。 黑盒CPU是指由廠家推出的頂級不鎖頻CPU，比如AMD的黑盒5000+，這類CPU不帶風扇，是廠家專門為超頻用戶而推出的零售產品。 深包CPU，也稱翻包CPU。經銷商將散裝CPU自行包裝，加風扇。沒有廠家質保，只能店保，通常是店保三年。或把CPU從國外走私到境內，進行二次包裝，加風扇。這類是未稅的，價格比散裝略便宜。 工程樣品CPU，是指處理器廠商在處理器推出前提供給各大板卡廠商以及OEM廠商用來測試的處理器樣品。生產的製成是屬於早期產品，但品質並不都低於最終零售CPU，其最大的特點例如：不鎖倍頻，某些功能特殊，是精通DIY的首選。市面上偶爾也能看見此類CPU銷售，這些工程樣品會給廠商打上「ES」標志（ES＝Engine Sample的縮寫）