一、簡(jiǎn)介
CPU通常由一個(gè)邏輯計(jì)算單元、一個(gè)控制單元和一個(gè)存儲(chǔ)單元組成。邏輯運(yùn)算和控制單元包括一些寄存器，用于在CPU處理期間臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。當(dāng)你在市場(chǎng)上購(gòu)買CPU時(shí)，你看到的CPU規(guī)格通常是（主頻/前端總線/二級(jí)緩存）的格式。例如，Intel P6670是（2.16GHz\800MHz\2MB）。
ⅡCPU主要規(guī)格
CPU規(guī)格包括主頻、乘法器、外頻、總線頻率、二級(jí)緩存、工作電壓、接口和制造工藝等。
您需要關(guān)注的主要CPU規(guī)格如下。
1.主要頻率
主頻率是CPU的時(shí)鐘頻率，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是CPU的工作頻率。例如，我們經(jīng)常說(shuō)P4（Pentium IV）1.8GHz，這個(gè)1.8GHz（1800MHz）是CPU的主要頻率。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成的指令數(shù)量是固定的，所以主頻越高，CPU的速度就越快。主頻=外部頻率X乘法器。
CPU的主頻率與CPU的實(shí)際計(jì)算能力沒(méi)有直接關(guān)系。主頻率表示數(shù)字脈沖信號(hào)在CPU內(nèi)振蕩的速度。我們可以在英特爾的處理器產(chǎn)品中看到這樣的例子：1 GHz安騰（Anthem）芯片的性能幾乎與2.66 GHz至強(qiáng)/Opteron一樣快。CPU的速度還取決于CPU流水線在各個(gè)方面的性能。
當(dāng)然，主頻率與實(shí)際計(jì)算速度之間存在相關(guān)性，但只能說(shuō)主頻率只是CPU規(guī)格的一個(gè)方面，而不是CPU的整體性能。
2.外部頻率
外部頻率是CPU的外部時(shí)鐘頻率。主板和CPU的主要標(biāo)準(zhǔn)外部時(shí)鐘頻率為66MHz、100MHz和133MHz。此外，主板的可調(diào)外部頻率越多、越高越好，尤其是對(duì)超頻更有用。
所謂外部頻率，我們指的是CPU連接到主板的速度，這一概念基于數(shù)字脈沖信號(hào)的振蕩速度。
CPU的外部頻率決定了整個(gè)主板的運(yùn)行速度。在臺(tái)式機(jī)中，當(dāng)我們談?wù)摮l時(shí)，我們談?wù)摰氖浅lCPU的外部頻率（當(dāng)然，通常情況下，CPU的乘法器是鎖定的）。但是對(duì)于服務(wù)器CPU來(lái)說(shuō)，超頻是絕對(duì)不允許的。如前所述，CPU決定了主板的運(yùn)行速度，兩者都是同步運(yùn)行的，如果服務(wù)器CPU超頻，改變外部頻率，就會(huì)產(chǎn)生異步操作，（桌面很多主板支持異步操作）這將導(dǎo)致整個(gè)服務(wù)器系統(tǒng)不穩(wěn)定。
目前絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)存和主板運(yùn)行速度也同步。通過(guò)這種方式，可以理解為CPU的外部頻率直接連接到存儲(chǔ)器，以實(shí)現(xiàn)兩者之間的同步操作狀態(tài)。很容易將外部時(shí)鐘與前端總線（FSB）頻率混淆。
3.前側(cè)總線（FSB）頻率
前端總線（FSB）頻率（即總線頻率）直接影響CPU和存儲(chǔ)器之間直接數(shù)據(jù)交換的速度。前端總線頻率有兩個(gè)概念：一個(gè)是總線的物理工作頻率（即我們所說(shuō)的外部頻率），另一個(gè)是直接決定前端總線數(shù)據(jù)傳輸速度的有效工作頻率（也即我們所稱的FSB頻率）！
INTEL處理器兩者之間的關(guān)系是：FSB頻率=外部頻率X4；AMD為：FSB頻率=外部頻率X2。
FSB通常用于表示是將CPU連接到北橋芯片的總線。
外部頻率和前端總線（FSB）頻率之間的差異：前端總線的速度是指數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋獠款l率是CPU和主板之間同步操作的速度。
4.CPU位和字長(zhǎng)
位：在數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)中，使用二進(jìn)制，代碼只有“0”和“1”，其中CPU中的“0”或“1”都是“位”。
字長(zhǎng)：在計(jì)算機(jī)技術(shù)中，CPU每單位時(shí)間（同時(shí)）可以處理的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)稱為字長(zhǎng)。因此，一個(gè)能夠處理8位數(shù)據(jù)的CPU通常被稱為8位CPU，而一個(gè)32位CPU每單位時(shí)間可以處理32位二進(jìn)制數(shù)據(jù)。字節(jié)和字長(zhǎng)的區(qū)別：由于常見(jiàn)的英文字符可以用8位二進(jìn)制表示，因此8位通常被稱為字節(jié)。字長(zhǎng)的長(zhǎng)度不是固定的，并且隨著不同的CPU而變化。8位CPU每次只能處理一個(gè)字節(jié)，而32位CPU每次可以處理4個(gè)字節(jié)，類似地，64位CPU一次可以處理8個(gè)字節(jié)。
5.乘數(shù)
乘數(shù)是指CPU的外部頻率與主頻率不同的次數(shù)。例如，Athlon XP 2000+的CPU的外部頻率為133MHz，因此其乘法器為12.5倍。
最初，CPU沒(méi)有乘法器的概念。它具有相同的主頻和外頻速度，但隨著CPU速度越來(lái)越快，乘法器技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。它最大的功能是使系統(tǒng)總線以相對(duì)較低的頻率工作，并且CPU速度無(wú)限提高。
6.接口
接口是指CPU與主板之間的接口。主要有兩類，一類是卡接口，稱為SLOT。卡接口CPU就像我們經(jīng)常使用的各種擴(kuò)展卡，比如顯卡、聲卡等。它們垂直插入主板。當(dāng)然，主板上必須有相應(yīng)的插槽，這個(gè)接口CPU已經(jīng)被淘汰了。另一類是主流的引腳類型接口，稱為Socket，Socket接口CPU有數(shù)百個(gè)引腳，因?yàn)橐_數(shù)量不同，被稱為Socket370、Socket478、Socket462、Socket 423等。。。
7.緩存
高速緩存是一種可以高速交換數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。它優(yōu)先于內(nèi)存與CPU交換數(shù)據(jù)，因此速度極快，因此也稱為緩存。通常有兩種類型的緩存與處理器相關(guān)——一級(jí)緩存，也稱為內(nèi)部緩存，二級(jí)緩存，也稱為外部緩存。例如，奔騰4“Willamette”核心產(chǎn)品具有423引腳架構(gòu)、400MHz前端總線、256KB全速二級(jí)緩存、8KB一級(jí)跟蹤緩存和SSE2指令集。
一級(jí)緩存（Level 1 Cache）是CPU的第一級(jí)緩存，分為數(shù)據(jù)緩存和指令緩存。一般服務(wù)器CPU的一級(jí)緩存的容量通常為32-256KB。
二級(jí)緩存（Level 2 Cache）是CPU緩存的第二級(jí)，分為內(nèi)部芯片和外部芯片。
三級(jí)緩存（Level 3 Cache），三級(jí)緩存的應(yīng)用可以進(jìn)一步減少內(nèi)存延遲，同時(shí)提高大數(shù)據(jù)量計(jì)算過(guò)程中的處理器性能。減少內(nèi)存延遲和提高計(jì)算大量數(shù)據(jù)的能力都有助于游戲。
內(nèi)部緩存（一級(jí)緩存）
內(nèi)部高速緩存也經(jīng)常被稱為一級(jí)高速緩存。CPU內(nèi)部?jī)?nèi)置的緩存可以提高CPU的運(yùn)行效率。L1緩存越大，CPU與較慢的L2緩存和內(nèi)存之間交換的數(shù)據(jù)就越少，這可以提高計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度。然而，高速緩沖存儲(chǔ)器是由靜態(tài)RAM組成的，并且具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。在CPU的情況下，核心區(qū)域不能太大，L1級(jí)高速緩存的容量不能太大。L1級(jí)高速緩沖存儲(chǔ)器的容量單位通常為KB。
外部緩存（二級(jí)緩存）
CPU外部緩存。外部緩存成本昂貴，因此奔騰4威拉米特內(nèi)核的外部緩存為256K，但相同內(nèi)核的賽揚(yáng)4代僅為128K。
8.指令集
（1） CISC指令集
CISC指令集，也稱為復(fù)雜指令集（complex instruction set Computer的縮寫(xiě)）。
（2） RISC指令集
RISC是“精簡(jiǎn)指令集計(jì)算”的縮寫(xiě)。
（3） IA-64型
突破了傳統(tǒng)IA32架構(gòu)的諸多局限，在數(shù)據(jù)處理能力、系統(tǒng)穩(wěn)定性、安全性、可用性、可視性等方面進(jìn)行了突破性的改進(jìn)。
（4） X86-64（AMD64/EM64T）
IA-64突破了傳統(tǒng)IA32體系結(jié)構(gòu)的許多限制，在數(shù)據(jù)處理能力、系統(tǒng)穩(wěn)定性、安全性、可用性和可視性方面實(shí)現(xiàn)了突破性的改進(jìn)。
多媒體指令集
為了提高計(jì)算機(jī)在多媒體和3D圖形應(yīng)用中的能力，已經(jīng)創(chuàng)建了許多處理器指令集，其中最著名的三個(gè)是英特爾的MMX、SSE/SSE2和AMD的3D NOW！從理論上講，這些指令在增強(qiáng)流行的圖像處理、浮點(diǎn)計(jì)算、3D計(jì)算、視頻處理、音頻處理和許多其他多媒體應(yīng)用方面發(fā)揮著全面的作用。
9.制造工藝
早期的處理器是使用0.5微米工藝制造的。隨著CPU頻率的增加，原來(lái)的工藝已無(wú)法滿足產(chǎn)品的要求，因此出現(xiàn)了0.35微米和0.25微米的工藝。工藝越精細(xì)，意味著每單位體積集成的電子元件越多。0.18微米和0.13微米處理器產(chǎn)品是市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品，例如Northwood core P4采用0.13微米的生產(chǎn)工藝。2003年，英特爾和AMD的CPU制造工藝將達(dá)到0.09微米。
10.電壓
CPU工作電壓（Vcore）是指CPU正常工作所需的電壓，與生產(chǎn)工藝和集成晶體管的數(shù)量有關(guān)。正常操作的電壓越低，功耗就越低，產(chǎn)生的熱量就越少。CPU的發(fā)展方向是在保證性能的基礎(chǔ)上不斷降低正常運(yùn)行所需的電壓。例如，舊核心Athlon XP的工作電壓為1.75v，而新核心Athlon XP.的電壓為1.65v。
11.包裝形式
CPU封裝是CPU生產(chǎn)過(guò)程中的最后一個(gè)過(guò)程。該封裝是一種保護(hù)措施，通過(guò)用特定材料固化來(lái)防止損壞CPU芯片或CPU模塊。CPU的封裝方法取決于CPU的安裝形式和設(shè)備集成設(shè)計(jì)。一般來(lái)說(shuō)，安裝在插座中的CPU通常封裝在PGA（網(wǎng)格陣列）中，而安裝在插槽x插槽中的CPU都封裝在SECs（單面連接器盒）中。還有PLGA（Plastic Land Grid Array，塑料地網(wǎng)格陣列）和OLGA（Organic Land Grid Array）等封裝技術(shù)。由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，以前的CPU封裝技術(shù)的發(fā)展方向是基于節(jié)約成本。
12.單位
算術(shù)邏輯單元，也就是我們所說(shuō)的“整數(shù)”單元。在ALU中執(zhí)行加法、減法、乘法和除法等數(shù)學(xué)運(yùn)算以及“OR、and、ASL、ROL”等邏輯運(yùn)算。在大多數(shù)軟件程序中，這些操作構(gòu)成了程序代碼的大部分。
浮點(diǎn)單元（FPU）主要負(fù)責(zé)浮點(diǎn)運(yùn)算和高精度整數(shù)運(yùn)算。一些FPU還具有矢量運(yùn)算的功能，而另一些FPU具有專用的矢量處理單元。
整數(shù)處理能力是CPU計(jì)算速度的最重要表現(xiàn)，但浮點(diǎn)運(yùn)算能力是與CPU的多媒體和3D圖形處理相關(guān)的重要指標(biāo)，因此對(duì)于現(xiàn)代CPU來(lái)說(shuō)，浮點(diǎn)單元計(jì)算能力的強(qiáng)弱更能說(shuō)明CPU的規(guī)格。
