這是新手最關心的壹個指標，指的是CPU內核工作的CPU時鐘速度。多少兆赫是壹個CPU，多少兆赫是“CPU的主頻”。在學校經常聽到有人問，XXX網吧的CPU是2.66 g！XXX網吧才2G。有人拿2.66G的賽揚和2.0G-2.66G的P4比較，這是無知的表現。和他們爭論是沒有意義的。雖然主頻與CPU的速度有關，但並不是絕對成正比，因為CPU的運行速度取決於各種性能指標(緩存、指令集、CPU位等。)的CPU流水線(下面介紹)。所以主頻並不能代表CPU的整體性能，但是提高主頻對於提高CPU的運行速度是非常重要的。主頻的計算公式為:主頻=外頻*倍頻。
二:外部頻率:
外部頻率是CPU乃至整個計算機系統的參考頻率，單位是MHz。在早期的計算機中，內存和主板之間的同步運行速度等於外部頻率。這樣就可以理解為CPU的外部頻率直接與內存相連，實現兩者的同步運行。對於現在的計算機系統來說，兩者可以完全不同，但是外頻的意義還是存在的。計算機系統中的大多數頻率都是以外部頻率為基礎，乘以壹定的倍數，可以大於1，也可以小於1。
三:倍頻:倍頻
CPU的倍頻就是倍頻系數。CPU的核心工作頻率和外部頻率有壹個比值關系，就是倍頻系數。理論上倍頻是從1.5到無窮大，但需要註意的是倍頻是以0.5為間隔單位的。外倍頻和倍頻的相乘是主頻，所以其中任何壹個都可以提高CPU的主頻。本來就沒有倍頻的概念。CPU的主頻和系統總線的速度是壹樣的，但是CPU的速度越來越快，倍頻技術誕生了。可以讓系統總線工作在相對較低的頻率，通過倍頻可以無限提升CPU速度。那麽CPU主頻的計算方法就變成了:主頻= =外頻x倍頻。也就是說，倍頻指的是CPU和系統總線之差的倍數。當外部頻率不變時，倍頻越高，CPU頻率越高。
主頻因素就這麽多了。現在我們來看看其他影響CPU速度的“東西”。請允許我稱它為某個東西，說這個函數是當前的。
四:
裝配線:
學地理的應該懂這個東西。按照高壹下冊的地理書來說，相當於公共旅程的壹部分。我自己打個比喻吧！比如以跑步和走路為例，分為兩個階段，就是左腳，然後右腳，然後周而復始。第壹階段可以說是雙腳壹起跳，這當然是低效的，對吧？。。。。。這是人生的流水線。左腳出門的時候，如果發現前面有壹堆屎，就要從頭再來(必須壹次走兩步)。這就是妳上了流水線級別之後跟著犯的錯誤。CPU壹出來就要重新計算。。。。。可能我不太明白我說的話。引用別人的話，在制造CPU的過程中，除了硬件設計，還有邏輯設計，流水線設計屬於邏輯設計的範疇。比如某汽車廠在生產汽車的過程中，用四個小組分別完成四個生產步驟:1小組生產汽車底盤，兩個小組在底盤上安裝發動機，三個小組在汽車上安裝外殼和輪胎。四組做噴漆，上釉等事情，叫做四級流水線。(現在大的汽車廠商真的都是按照類似的流水線來提高生產效率。)假設每壹步需要65，438+0個小時，如果我們要求65，438+0組在完成65，438+0輛車的底盤後，立即開始生產下壹輛車的底盤，那麽這兩個組將立即投入下壹輛車的發動機。三四組的工作也是如此，這樣每小時就會出壹輛奔馳或者寶馬，相當於CPU指令的順序執行。但是要想提高工廠的生產效率，應該怎麽做呢？那麽我們就可以把上述的每個大組分成兩組，組成壹條8級生產線，讓每組(註意是“組”)在半個小時內完成工作，相應的每半個小時就有壹輛車下線，這樣就提高了效率(這裏不太好理解，請仔細想想就明白了)。
根據這個道理，CPU的流水線並不難理解，只是把汽車的生產變成了程序指令的執行，原理上是相通的。
那麽可以想到，如果流水線再加長，效率能提高嗎？當人們將這種思想應用於CPU設計時，他們發現流水線非常不靈活，因為它是用來安排指令的。壹旦某壹級的指令執行錯誤，整個流水線就會停下來，把錯誤壹個壹個找出來，然後清空整個流水線，重新加載指令。這樣會浪費很多時間，執行效率很低。為了解決這壹問題，科學家們還采用了各種預測技術來提高指令執行的準確性，希望避免在保持長管道的同時清空管道的悲劇。這在英特爾的廣告中經常看到，“處理器采用先進的分支預測技術……”。當妳明白了我上面說的話，妳就會知道它是如此的神秘，其實也不過如此。
我要說的是，很長的流水線會讓CPU很容易達到很高的工作頻率，但這些2G和3G頻率中有多少是真正有效的工作頻率呢？而且階段越多，累積延遲越長，因為工作組在交接工作時會有信號延遲。雖然每次延遲都很短，但是20級甚至30級流水線的累積延遲是不可忽略的，這樣就形成了壹個很搞笑的局面。流水線技術提高了處理器的頻率，但是因為自身的缺陷，造成了很大的效率差距，會抵消優勢。所以，高頻率的CPU也會帶來高功耗和高熱值。
近年來，英特爾的奔騰4處理器經歷了三個發展階段。最早的奔騰4處理器用的是(威廉)核，只有13級的流水線，壹般主頻不是2G，所以速度壹般。第二代奔騰4處理器使用(northwoog)內核，它有壹個20級流水線。因為流水線號合適，大副提高了奔騰-4的速度，但不影響執行。當時奔騰4 2.4A是經典產品，把AMD的Athlon XP系列壓了下去，於是英特爾嘗到了甜頭，很快推出了Prescott(海神)內核。這個采用365，438+0級流水線的新核心，讓奔騰4達到了接近3G的速度，這是AMD望塵莫及的，但人們很快發現，新奔騰4的實際運行效率還不如老款。但是，頻率那麽高，熱量和功耗那麽大。英特爾憑借這款新內核贏得了“高頻低能耗”的美譽。這個時候AMD適時推出了“Athlon 64”系列，全新的架構，20級流水線，低熱低功耗，最重要的是低頻高效。壹舉擊敗全新奔騰4，獲得高度評價。英特爾也吞下了自己的苦果:
CPU緩存:
CPU緩存是介於CPU和內存之間的臨時內存，容量比內存小，但交換速度更快。緩存中的數據是內存的壹小部分，但這壹小部分會在短時間內被CPU訪問。當CPU調用大量數據時，可以直接從緩存中調用，無需內存，從而加快讀取速度。可以看出，給CPU增加緩存是壹種高效的解決方案，這樣整個內存(緩存+內存)就變成了壹個高速的存儲系統，既有緩存又有內存。緩存對CPU的性能影響很大，主要是CPU的數據交換順序和CPU與緩存之間的帶寬造成的。
緩存的工作原理是，當CPU要讀取壹個數據時，先從緩存中查找，如果找到，就立即讀取並發送給CPU處理。如果沒有找到，會以相對較慢的速度從內存中讀取，並發送給CPU進行處理。同時，這個數據所在的數據塊會被轉移到緩存中，這樣以後就可以從緩存中讀取整個數據，而不需要調用內存。
正是這種讀取機制，使得CPU讀取緩存的命中率非常高(大部分CPU可以達到90%左右)，也就是說，CPU下次讀取的數據有90%在緩存中，只有10%左右需要從內存中讀取。這大大節省了CPU直接讀取內存的時間，也使得CPU在讀取數據時基本上不需要等待。壹般來說，CPU讀取數據的順序是先緩存再內存。
最早的CPU緩存是壹個整體，容量很低。英特爾從奔騰時代就開始對高速緩存進行分類。當時集成在CPU核中的緩存還不足以滿足CPU的需求，制造工藝的限制也無法大幅提升緩存容量。因此，有壹個緩存與CPU集成在同壹個電路板或主板上。此時，與CPU內核集成的緩存稱為壹級緩存，而外部緩存稱為二級緩存。壹級緩存又分為數據緩存(D-Cache)和指令緩存(I-Cache)。它們分別用於存儲數據和執行這些數據的指令，並且可以同時被CPU訪問，減少了因爭用緩存而產生的沖突，提高了處理器效率。英特爾在推出奔騰4處理器時，將指令緩存替換為容量為12KμOps的全新壹級跟蹤緩存，這意味著它可以存儲12K條微指令。
隨著CPU制造技術的發展，二級緩存也可以很容易地集成到CPU內核中，其容量也在逐年增加。以是否集成在CPU中來定義壹級和二級緩存是不準確的。而且隨著二級緩存集成到CPU核中，二級緩存與CPU之間的大間隙分頻也發生了改變。此時與主頻同速工作，可以為CPU提供更高的傳輸速度。
二級緩存是CPU性能的關鍵之壹。在CPU核不變的情況下，增加二級緩存的容量可以大大提高性能。而同壹個核的高端和低端CPU在二級緩存上往往是不壹樣的，可見二級緩存對CPU的重要性。
當CPU在緩存中找到有用的數據時，稱為命中。當緩存中沒有CPU需要的數據時(這稱為未命中)，CPU會訪問內存。理論上，在壹個有二級緩存的CPU中，讀取壹級緩存的命中率是80%。也就是說，在CPU的壹級緩存中找到的有用數據占總數據的80%，剩下的20%是從二級緩存中讀取的。由於無法準確預測要執行的數據，讀取二級緩存的命中率也在80%左右(從二級緩存讀取的有用數據占總數據的16%)。然後壹些數據將不得不從內存中調用，但這已經是壹個相當小的比例。目前在更高端的CPU中會有三級緩存，是為讀取二級緩存後未命中的數據而設計的。在具有三級緩存的CPU中，只有大約5%的數據需要從內存中調用，這進壹步提高了CPU的效率。
為了保證CPU訪問時的高命中率，緩存中的內容要按照壹定的算法進行替換。壹種常用的算法是最近最少使用算法(LRU算法)，該算法消除最近最少訪問的行。因此，有必要為每壹行設置壹個計數器。LRU算法是將命中行的計數器清零，並將其他行的計數器加1。當需要替換時，行計數器的計數值最大的數據行被刪除。這是壹種高效科學的算法，其計數器清零過程可以在頻繁調用後從緩存中清除壹些不必要的數據，提高緩存的利用率。
在CPU產品中，壹級緩存的容量基本在4KB到64KB之間，二級緩存的容量分為128KB、256KB、512KB、1MB、2MB等。產品在壹級緩存容量上差別不大，而二級緩存容量才是提升CPU性能的關鍵。二級緩存容量的增加是由CPU的制造工藝決定的，容量的增加必然導致CPU中晶體管數量的增加。要在有限的CPU面積上集成更大的緩存，對制造工藝的要求更高。
前端總線:
前端總線是處理器與主板北橋芯片或內存控制集線器之間的數據通道，其頻率直接影響CPU訪問內存的速度；BIOS可以看作是壹個記憶電腦相關設置的軟件，可以用來調整相關設置。BIOS存儲在主板上的壹個芯片中，這個芯片的名字叫COMS RAM。但是就像ATA和IDE壹樣，大部分人都把它們混淆了。
因為主板直接影響整個系統的性能、穩定性、功能和擴展性，其重要性不言而喻。主板的選購看似簡單，但需要註意的事情很多。選購產品時要註意芯片組、做工用料、功能接口甚至易用性，這就需要對主板有透徹的了解，才能選擇到滿意的產品。
總線是壹組傳輸線，將信息從壹個或多個源組件傳輸到壹個或多個目的組件。通俗的說就是多個組件之間的公共連接，用來在各個組件之間傳遞信息。人們經常用MHz來描述總線頻率。有很多種公共汽車。前端總線的英文名是Front Side Bus，通常用FSB表示。是連接CPU和北橋芯片的總線。電腦的前端總線頻率是由CPU和北橋芯片共同決定的。
CPU通過前端總線(FSB)連接到北橋芯片，然後通過北橋芯片與內存和顯卡交換數據。前端總線是CPU與外界交換數據的最重要通道，因此前端總線的數據傳輸能力對計算機的整體性能起著很大的作用。如果沒有快速的前端總線，再強的CPU也無法明顯提升電腦的整體速度。數據傳輸的最大帶寬取決於同時傳輸的所有數據的寬度和傳輸頻率，即數據帶寬=(總線頻率×數據位寬)÷8。目前在壹臺PC上可以實現的前端總線頻率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz。前端總線頻率越大，CPU與北橋芯片之間的數據傳輸能力就越大，CPU的功能就能更好地發揮出來。目前，CPU技術發展迅速，運算速度迅速提高。足夠大的前端總線可以保證足夠的數據供給CPU，而低的前端總線將無法供給CPU足夠的數據，從而限制了CPU的性能，成為系統的瓶頸。
CPU和北橋芯片之間的總線速度更實質地表示CPU和外界之間的數據傳輸速度。外頻的概念是基於數字脈沖信號的振蕩速度，也就是說100MHz外頻意味著數字脈沖信號每秒振蕩1億次，對PIC等總線的頻率影響更大。前端總線和外頻這兩個概念之所以容易混淆，是因為在之前很長壹段時間(主要是奔騰4出現之前和剛剛出現之後)，前端總線頻率和外頻是壹樣的，所以往往直接叫做外頻，最終造成了這樣的誤解。隨著計算機技術的發展，人們發現前端總線頻率需要高於外部頻率，於是采用QDR(Quad data Rate)技術或其他類似技術來實現這壹點。這些技術的原理類似於AGP的2X或4X，它們使得前端總線的頻率是外部頻率的2倍、4倍甚至更高。從此，人們開始關註前端總線與外部頻率的區別。
CPU進程:
指在矽材料上生產CPU時內部元器件連接線的寬度，壹般用微米表示。微米值越小，制造工藝越先進，CPU能達到的頻率越高，能集成的晶體管越多。目前英特爾P4和AMD XP都達到了0.13微米的制造工藝，明年將達到0.09微米的制造工藝。
從上面我們知道了CPU的邏輯結構和壹些基本的技術參數。本文將繼續全面了解影響CPU性能的相關技術參數。
簡單介紹CPU類型
對於壹個計算機系統來說，CPU的作用就像心臟對於我們壹樣重要。當我們買電腦時，我們總是先問，是486還是586，100還是300，MMX還是3D-Now！這些都是指CPU的指標，CPU在整個微型計算機系統中的核心作用足以作為劃分CPU等級的標準，這使得它幾乎成為微型計算機各種等級的代名詞。我們可以說，CPU的性能大致可以反映出我們的微機系統的性能，這對我們的選擇顯然是很重要的。
1，CPU是什麽？
CPU是英文“Central Processing Unit”的縮寫，中文直譯為“中央處理器”。CPU的主要功能是進行運算和邏輯運算，其物理結果包括邏輯運算單元、控制單元和存儲單元。邏輯操作和控制單元包括壹些寄存器，這些寄存器用於在CPU處理數據期間臨時存儲數據。在這裏，我們不需要了解CPU復雜的原理。我們只是從性能參數的選擇上對它有壹些必要的了解，這對了解、選購和配置電腦很有幫助。
2.CPU的主要性能指標:
主頻:即CPU內部核心的時鐘頻率，單位壹般為兆赫(MHz)。這是我們最關心的壹個參數，我們通常稱之為233、300、450等。對於同類CPU，主頻越高，CPU速度越快，整機性能越高。不同種類的CPU由於內部結構不同，不能直接用主頻來比較，主頻高的CPU實際性能也與外頻和緩存的大小有關，而特殊指令的CPU在壹定程度上取決於軟件的優化程度。
外部頻率和倍頻器:外部頻率是CPU的外部時鐘頻率。CPU主頻和外頻的關系是:CPU主頻=外頻×倍頻。外部頻率由計算機主板提供。486的外部頻率壹般是33MHz和40MHz。奔騰主板的外接頻率壹般是66MHz，部分主板分別支持75 MHz和83MHz。目前英特爾最新的芯片組440BX可以使用100MHz甚至更高的時鐘頻率。此外，壹些非英特爾的芯片組，如威盛公司的MVP3、MVP4、APPLO PRO等，也已經開始支持100MHz的外接頻率。部分主板由於工藝精良，技術先進，可以穩定使用超過1/3，成為超頻愛好者的首選。英特爾的下壹代主板芯片將支持133MHz的外部頻率，AMD的K7甚至將使用200MHz的外部頻率。
簡單介紹CPU類型
內部緩存(L1 Cache):壹個高速SRAM，和CPU***，壹起封裝在芯片中，用來臨時存儲CPU運行過程中最近的壹些指令和數據。訪問速度與CPU主頻相同(壹般稱為全速)，L1緩存的容量壹般以KB為單位。L1緩存全速工作。其容量越大，最常用的數據和結果越容易盡快進入CPU進行運算。CPU工作時，與L2緩存和訪問速度較慢的內存交換數據的次數越少，相對於電腦可以提高運行速度。486比386快很多，因為它集成了內部緩存。最早的486壹般有1K ~ 8K L1緩存。現在奔騰II的L1緩存壹般有32K，Cyrix和AMD的芯片有64K以上。
L2緩存:集成在CPU外部的緩存。L2緩存的總容量為128k～2m。容量越大，系統的綜合性能越高。通用L2緩存以系統頻率或CPU頻率的壹半運行。後來，奔騰Pro處理器使用的L2和CPU以相同的頻率運行。由於芯片良率太低，成本昂貴，奔騰II的L2緩存以CPU頻率的壹半運行，但容量增加到512K。目前，至強處理器采用全速L2緩存，容量提升至512K至2M，以提升性能。沒有高速緩存的賽揚處理器性能下降很多。
MMX技術:是“多媒體擴展指令集”的縮寫。MMX是英特爾采用的壹項新技術，旨在增強奔騰CPU在視聽、圖形和通信領域的應用。該技術在CPU中增加了57條全新的MMX指令，還將CPU芯片中的L1緩存從原來的16KB增加到32KB(16K指壽命+16K數據)。因此，MMX CPU在運行包含MMX指令的程序時，其多媒體處理能力比普通CPU提高了60%左右。即使使用沒有MMX指令的程序，性能也能提高15%左右。MMX已經成為選擇CPU的壹個基本標準。目前CPU基本都有MMX技術，除了奔騰P55C(奔騰MMX)和奔騰ⅱCPU，還有K6，K63D (K6-2)，MII，6X86MX，IDT C6等等。不支持MMX指令的CPU可以忽略。