1.主頻

　　主頻也叫時鍾頻率，單位是（shì）MHz，用來表示（shì）CPU的運算速度。CPU的主頻＝外頻×倍頻（pín）係數。很多人認為（wéi）主頻就決定著CPU的運行（háng）速度（dù），這不（bú）僅是個片麵的，而且對於服務器來（lái）講，這個認識也出現了偏差。至今，沒有一條確定的公式能（néng）夠實現主頻和實際的運算速度兩者之間的數值關係，即使是兩（liǎng）大處理器廠家Intel和AMD，在這（zhè）點上也（yě）存在著很大的爭議，我們從Intel的產品的發展趨勢（shì），可以看出Intel很（hěn）注（zhù）重加強（qiáng）自身主頻的發展。像其他的處理器廠家，有人曾經拿過一快1G的全美達來做比較，它的運行效率相當於2G的Intel處理器。
　　
　　所以，CPU的主頻與CPU實際的運算能力是沒有直接關係的，主頻表示在CPU內數字脈（mò）衝信號震蕩的速度。在Intel的處理器產品中，我們也可以看到這樣（yàng）的例子：1 GHz Itanium芯片能（néng）夠表現得差（chà）不多跟2.66 GHz 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（yùn）算速度（dù）還要看CPU的流水線的各方麵的性能指標。

　　當然，主頻和實際的運算速度是有關的，隻能說主頻僅僅是CPU性能（néng）表現的一個方（fāng）麵，而（ér）不代表CPU的整體性能。
　　
　　2.外頻

　　外頻是CPU的基準頻率（lǜ），單位也是MHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運行（háng）速度。說白了，在台式機中，我們所說的超頻，都是超CPU的外頻（當然（rán）一般情況下，CPU的倍頻都是被鎖住的）相信這點是很（hěn）好理解的。但對於服（fú）務器CPU來（lái）講，超頻（pín）是絕對不允許的。前麵說（shuō）到CPU決定著主板的運行速度，兩者是同（tóng）步（bù）運行的，如（rú）果把服務器CPU超頻了，改變了外頻，會產（chǎn）生異步（bù）運行，（台式機很多主板都支持異（yì）步運行）這樣會（huì）造成整個服務器係統的不穩定。
　　
　　目前的絕大部分電腦係統中外頻也是內存（cún）與主（zhǔ）板之間（jiān）的同步運行的速度，在這種方式下，可以理解為CPU的外頻直接與內存相連（lián）通，實現（xiàn）兩者間的同步運行（háng）狀態。外頻與（yǔ）前端總線(FSB)頻率（lǜ）很（hěn）容易被（bèi）混為一談，下麵的前端總線介紹我們談談兩者（zhě）的區別。
　　
　　3.前端總線(FSB)頻率

　　前端總線(FSB)頻率(即總線頻率)是直接影響CPU與內存直接（jiē）數據交換速度。有一（yī）條公式可以計算，即數據帶寬＝(總線頻率×數（shù）據（jù）帶（dài）寬)/8，數（shù）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（fāng），現在的支持64位的至（zhì）強Nocona，前端總線（xiàn）是800MHz，按照公式，它的數據傳輸最大帶（dài）寬是6.4GB/秒。
　　
　　外頻與前端（duān）總線(FSB)頻率的區別：前端總線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（wài）頻（pín）特指數（shù）字脈衝信號在每秒鍾震蕩一千萬次；而100MHz前（qián）端（duān）總（zǒng）線指的是每秒鍾CPU可接受的數據傳輸量是100MHz×64bit÷8Byte/bit=800MB/s。
　　
　　其實（shí）現在“HyperTransport”構架的出現，讓這種實際意義上的（de）前（qián）端總線(FSB)頻率發生了變化。之前我們知道IA-32架構必須有三（sān）大（dà）重要的構件：內存控製器Hub (MCH) ,I/O控製器Hub和PCI Hub，像Intel很典型的（de）芯片組 Intel 7501、Intel7505芯片組，為雙至強處理器量身定做的，它們所包含的MCH為CPU提供了（le）頻率為533MHz的前端總線，配（pèi）合DDR內存，前端總線帶（dài）寬可達（dá）到4.3GB/秒。但隨著處理器性能不斷提高同時給係統架（jià）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總線帶寬，比方AMD Opteron處理器，靈活的HyperTransport I/O總線體係結構讓（ràng）它整合（hé）了內存控製器，使（shǐ）處理器不通（tōng）過係統總線傳給芯片組而直接和內（nèi）存交換數據。這樣的話，前端總線(FSB)頻率在（zài）AMD Opteron處理（lǐ）器就不知道從（cóng）何（hé）談起了。
　　
　　4、CPU的位（wèi）和字長

　　位：在數字電路和電腦技術中采用二進製，代（dài）碼隻有“0”和（hé）“1”，其中無論是 “0”或是“1”在CPU中都是 一“位”。

　　字長：電腦（nǎo）技術中對CPU在單位（wèi）時（shí）間內(同一時間)能一次處理的二進製數的位數叫字長。所以能處理字長為8位數（shù）據的CPU通常就叫（jiào）8位的CPU。同理32位的CPU就能在單位時間（jiān）內處理字長為32位的（de）二進（jìn）製數據（jù）。字節和字長（zhǎng）的區別：由於（yú）常用的（de）英文字符用（yòng）8位二進製就可以表示，所以通常就將8位稱為一個字節。字長的長度是不（bú）固定的，對於不同的CPU、字長的長度也不一樣。8位的CPU一（yī）次隻（zhī）能處理一個字節，而（ér）32位的CPU一次就能處理4個字節，同理字長為（wéi）64位的CPU一次可以（yǐ）處理8個字節。
　　
　　5.倍頻係（xì）數

　　倍頻係數是指CPU主頻（pín）與外頻之間的相對比例（lì）關係。在相同的外頻（pín）下（xià），倍頻（pín）越高CPU的頻率也越高。但實際上（shàng），在相同外頻的前提下，高倍頻（pín）的CPU本身意義並不大。這是因為CPU與係統之間數據傳輸（shū）速度是有限的，一味追（zhuī）求高倍頻而得到高主頻的CPU就會出現明（míng）顯的“瓶頸”效應—CPU從係統（tǒng）中得到數據的極（jí）限速（sù）度不（bú）能夠（gòu）滿足CPU運算（suàn）的速度。一般除了工（gōng）程樣版的Intel的（de）CPU都是鎖了倍頻的，而AMD之前（qián）都沒有鎖。

　　6.緩存

　　緩存大小也是CPU的重要指標之一（yī），而且緩存的結構和大小對CPU速度的影（yǐng）響非常大，CPU內緩存的運（yùn）行頻率極高，一般（bān）是和處理器同頻運作，工作效率遠遠大於係統內存（cún）和硬盤（pán）。實際工作時，CPU往往需要重複讀取（qǔ）同樣的（de）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（cún）或者硬盤上尋找，以此提高係統性能。但是由於CPU芯片麵積和成本（běn）的因素來考慮（lǜ），緩存都很小。
　　
　　L1　Cache(一級（jí）緩存)是CPU第一層高速緩存（cún），分為數（shù）據緩存和指令緩存。內置的（de）L1高速緩（huǎn）存的容量和結構對CPU的性能影響較大，不（bú）過高速（sù）緩衝存儲器均由靜態RAM組成，結構較複（fù）雜，在CPU管芯麵積（jī）不能太大（dà）的情況（kuàng）下，L1級高速緩存的容量不可能做得太大。一般服務器CPU的L1緩存的容量通（tōng）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（bù）兩種芯片。內部的芯片二級緩存運行速度（dù）與主頻相同，而外部（bù）的二級緩存則隻有主頻的（de）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CPU容量最大的是（shì）512KB，而服務器和工作站上用CPU的L2高速緩存更高達256-1MB，有的高達2MB或者3MB。
　　
　　L3　Cache(三級緩存)，分為兩種，早期的是（shì）外置，現在的都是內置的。而它的實際作用即（jí）是，L3緩存的應用（yòng）可以進一步降低內存延遲，同（tóng）時提升大數據量計算時處理器的（de）性能。降低內存延遲和提升大數據量計算能力對遊戲都（dōu）很有幫助。而（ér）在服務器領域增加（jiā）L3緩（huǎn）存在性能方麵仍（réng）然有顯著的提升（shēng）。比（bǐ）方（fāng）具有較大L3緩存的配置利用物理內存會更有效，故它比（bǐ）較慢的磁盤I/O子係統可以處理更（gèng）多的數據請求。具有較大L3緩存的（de）處理器提供更有效的文件係統緩存行為及較短消息（xī）和處理器（qì）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，並沒有被集成進芯片（piàn）內部，而是集成在主板上。在隻能夠和係統總線頻率同步的L3緩存同（tóng）主內存其實（shí）差不了多（duō）少。後來使用L3緩存的是英特爾為服（fú）務器市（shì）場（chǎng）所推（tuī）出的Itanium處理器。接著就是P4EE和（hé）至強（qiáng）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（dàn）基本上L3緩存對（duì）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，由此可見前端總線的增加，要比緩存增（zēng）加帶來更有效的性能提升（shēng）。
　　
　　7.CPU擴（kuò）展指令集

　　CPU依靠指令來（lái）計算和控製係統，每款CPU在設計時就規定（dìng）了一係列與其硬（yìng）件電路相配合的指令係（xì）統。指令的（de）強（qiáng）弱也是CPU的重要指標，指令集是提高微處（chù）理器效率的最有效工具之一。從現階段的主流體係結構講，指令集可分為複雜指令集和精（jīng）簡指令集兩部分（fèn），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（dōu）是CPU的擴展指令集，分別（bié）增強了（le）CPU的多媒體、圖形圖象和Internet等的處理能力（lì）。我們通常會把CPU的擴展指（zhǐ）令集稱為"CPU的指令集"。SSE3指令集也是目前規模最小的（de）指令集，此前MMX包含有57條命（mìng）令，SSE包含有50條命令，SSE2包含有（yǒu）144條命令，SSE3包含有13條命令。目前（qián）SSE3也是最先進的指令集（jí），英（yīng）特爾Prescott處理器已經支持SSE3指令集，AMD會在（zài）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（jiāng）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（yā）兩種，通常CPU的核心（xīn）電壓小（xiǎo）於等於I/O電壓。其中內核電壓的大（dà）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（de）問題。
　　
　　9.製造工藝（yì）

　　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（gāo）的方向發展。密度（dù）愈（yù）高的IC電（diàn）路設計，意味著在同（tóng）樣大小麵積的IC中，可以擁有密度更高、功能（néng）更複雜的電路設（shè）計。現在主要的180nm、130nm、90nm。最近官方已經表（biǎo）示有65nm的製造工藝了。
10.指令集
　　
　　（1）CISC指令集
　　CISC指令集，也稱為（wéi）複雜指（zhǐ）令集，英文名（míng）是CISC，（Complex Instruction Set Computer的縮（suō）寫）。在CISC微處理（lǐ）器中，程序的各條（tiáo）指令是按順序串行執行的，每（měi）條指令中的各個（gè）操作也是按順序串行執（zhí）行的。順序執（zhí）行的優（yōu）點是控製簡單，但計算機各部分的利用率不高，執行速度慢。其實它是英（yīng）特爾生產的x86係列（也就（jiù）是IA-32架構）CPU及其（qí）兼容CPU，如（rú）AMD、VIA的。即使是現在新（xīn）起的X86-64（也（yě）被成AMD64）都是屬於CISC的範疇。
　　
　　要知道什麽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