一、简介

CPU通常由一个逻辑计算单元、一个控制单元和一个存储单元组成。逻辑运算和控制单元包括一些寄存器，用于在CPU处理期间临时存储数据。当你在市场上购买CPU时，你看到的CPU规格通常是（主频/前端总线/二级缓存）的格式。例如，Intel P6670是（2.16GHz\800MHz\2MB）。

ⅡCPU主要规格

CPU规格包括主频、乘法器、外频、总线频率、二级缓存、工作电压、接口和制造工艺等。

您需要关注的主要CPU规格如下。

1.主要频率

主频率是CPU的时钟频率，简单地说就是CPU的工作频率。例如，我们经常说P4（Pentium IV）1.8GHz，这个1.8GHz（1800MHz）是CPU的主要频率。一般来说，一个时钟周期内完成的指令数量是固定的，所以主频越高，CPU的速度就越快。主频=外部频率X乘法器。

CPU的主频率与CPU的实际计算能力没有直接关系。主频率表示数字脉冲信号在CPU内振荡的速度。我们可以在英特尔的处理器产品中看到这样的例子：1 GHz安腾（Anthem）芯片的性能几乎与2.66 GHz至强/Opteron一样快。CPU的速度还取决于CPU流水线在各个方面的性能。

当然，主频率与实际计算速度之间存在相关性，但只能说主频率只是CPU规格的一个方面，而不是CPU的整体性能。

2.外部频率

外部频率是CPU的外部时钟频率。主板和CPU的主要标准外部时钟频率为66MHz、100MHz和133MHz。此外，主板的可调外部频率越多、越高越好，尤其是对超频更有用。

所谓外部频率，我们指的是CPU连接到主板的速度，这一概念基于数字脉冲信号的振荡速度。

CPU的外部频率决定了整个主板的运行速度。在台式机中，当我们谈论超频时，我们谈论的是超频CPU的外部频率（当然，通常情况下，CPU的乘法器是锁定的）。但是对于服务器CPU来说，超频是绝对不允许的。如前所述，CPU决定了主板的运行速度，两者都是同步运行的，如果服务器CPU超频，改变外部频率，就会产生异步操作，（桌面很多主板支持异步操作）这将导致整个服务器系统不稳定。

目前绝大多数计算机系统的内存和主板运行速度也同步。通过这种方式，可以理解为CPU的外部频率直接连接到存储器，以实现两者之间的同步操作状态。很容易将外部时钟与前端总线（FSB）频率混淆。

3.前侧总线（FSB）频率

前端总线（FSB）频率（即总线频率）直接影响CPU和存储器之间直接数据交换的速度。前端总线频率有两个概念：一个是总线的物理工作频率（即我们所说的外部频率），另一个是直接决定前端总线数据传输速度的有效工作频率（也即我们所称的FSB频率）！

INTEL处理器两者之间的关系是：FSB频率=外部频率X4；AMD为：FSB频率=外部频率X2。

FSB通常用于表示是将CPU连接到北桥芯片的总线。

外部频率和前端总线（FSB）频率之间的差异：前端总线的速度是指数据传输的速度，而外部频率是CPU和主板之间同步操作的速度。

4.CPU位和字长

位：在数字电路和计算机技术中，使用二进制，代码只有“0”和“1”，其中CPU中的“0”或“1”都是“位”。

字长：在计算机技术中，CPU每单位时间（同时）可以处理的二进制数的位数称为字长。因此，一个能够处理8位数据的CPU通常被称为8位CPU，而一个32位CPU每单位时间可以处理32位二进制数据。字节和字长的区别：由于常见的英文字符可以用8位二进制表示，因此8位通常被称为字节。字长的长度不是固定的，并且随着不同的CPU而变化。8位CPU每次只能处理一个字节，而32位CPU每次可以处理4个字节，类似地，64位CPU一次可以处理8个字节。

5.乘数

乘数是指CPU的外部频率与主频率不同的次数。例如，Athlon XP 2000+的CPU的外部频率为133MHz，因此其乘法器为12.5倍。

最初，CPU没有乘法器的概念。它具有相同的主频和外频速度，但随着CPU速度越来越快，乘法器技术应运而生。它最大的功能是使系统总线以相对较低的频率工作，并且CPU速度无限提高。

6.接口

接口是指CPU与主板之间的接口。主要有两类，一类是卡接口，称为SLOT。卡接口CPU就像我们经常使用的各种扩展卡，比如显卡、声卡等。它们垂直插入主板。当然，主板上必须有相应的插槽，这个接口CPU已经被淘汰了。另一类是主流的引脚类型接口，称为Socket，Socket接口CPU有数百个引脚，因为引脚数量不同，被称为Socket370、Socket478、Socket462、Socket 423等。。。

7.缓存

高速缓存是一种可以高速交换数据的存储器。它优先于内存与CPU交换数据，因此速度极快，因此也称为缓存。通常有两种类型的缓存与处理器相关——一级缓存，也称为内部缓存，二级缓存，也称为外部缓存。例如，奔腾4“Willamette”核心产品具有423引脚架构、400MHz前端总线、256KB全速二级缓存、8KB一级跟踪缓存和SSE2指令集。

一级缓存（Level 1 Cache）是CPU的第一级缓存，分为数据缓存和指令缓存。一般服务器CPU的一级缓存的容量通常为32-256KB。

二级缓存（Level 2 Cache）是CPU缓存的第二级，分为内部芯片和外部芯片。

三级缓存（Level 3 Cache），三级缓存的应用可以进一步减少内存延迟，同时提高大数据量计算过程中的处理器性能。减少内存延迟和提高计算大量数据的能力都有助于游戏。

内部缓存（一级缓存）

内部高速缓存也经常被称为一级高速缓存。CPU内部内置的缓存可以提高CPU的运行效率。L1缓存越大，CPU与较慢的L2缓存和内存之间交换的数据就越少，这可以提高计算机的计算速度。然而，高速缓冲存储器是由静态RAM组成的，并且具有复杂的结构。在CPU的情况下，核心区域不能太大，L1级高速缓存的容量不能太大。L1级高速缓冲存储器的容量单位通常为KB。

外部缓存（二级缓存）

CPU外部缓存。外部缓存成本昂贵，因此奔腾4威拉米特内核的外部缓存为256K，但相同内核的赛扬4代仅为128K。

8.指令集

（1） CISC指令集

CISC指令集，也称为复杂指令集（complex instruction set Computer的缩写）。

（2） RISC指令集

RISC是“精简指令集计算”的缩写。

（3） IA-64型

突破了传统IA32架构的诸多局限，在数据处理能力、系统稳定性、安全性、可用性、可视性等方面进行了突破性的改进。

（4） X86-64（AMD64/EM64T）

IA-64突破了传统IA32体系结构的许多限制，在数据处理能力、系统稳定性、安全性、可用性和可视性方面实现了突破性的改进。

多媒体指令集

为了提高计算机在多媒体和3D图形应用中的能力，已经创建了许多处理器指令集，其中最著名的三个是英特尔的MMX、SSE/SSE2和AMD的3D NOW！从理论上讲，这些指令在增强流行的图像处理、浮点计算、3D计算、视频处理、音频处理和许多其他多媒体应用方面发挥着全面的作用。

9.制造工艺

早期的处理器是使用0.5微米工艺制造的。随着CPU频率的增加，原来的工艺已无法满足产品的要求，因此出现了0.35微米和0.25微米的工艺。工艺越精细，意味着每单位体积集成的电子元件越多。0.18微米和0.13微米处理器产品是市场上的主流产品，例如Northwood core P4采用0.13微米的生产工艺。2003年，英特尔和AMD的CPU制造工艺将达到0.09微米。

10.电压

CPU工作电压（Vcore）是指CPU正常工作所需的电压，与生产工艺和集成晶体管的数量有关。正常操作的电压越低，功耗就越低，产生的热量就越少。CPU的发展方向是在保证性能的基础上不断降低正常运行所需的电压。例如，旧核心Athlon XP的工作电压为1.75v，而新核心Athlon XP.的电压为1.65v。

11.包装形式

CPU封装是CPU生产过程中的最后一个过程。该封装是一种保护措施，通过用特定材料固化来防止损坏CPU芯片或CPU模块。CPU的封装方法取决于CPU的安装形式和设备集成设计。一般来说，安装在插座中的CPU通常封装在PGA（网格阵列）中，而安装在插槽x插槽中的CPU都封装在SECs（单面连接器盒）中。还有PLGA（Plastic Land Grid Array，塑料地网格阵列）和OLGA（Organic Land Grid Array）等封装技术。由于市场竞争日益激烈，以前的CPU封装技术的发展方向是基于节约成本。

12.单位

算术逻辑单元，也就是我们所说的“整数”单元。在ALU中执行加法、减法、乘法和除法等数学运算以及“OR、and、ASL、ROL”等逻辑运算。在大多数软件程序中，这些操作构成了程序代码的大部分。

浮点单元（FPU）主要负责浮点运算和高精度整数运算。一些FPU还具有矢量运算的功能，而另一些FPU具有专用的矢量处理单元。

整数处理能力是CPU计算速度的最重要表现，但浮点运算能力是与CPU的多媒体和3D图形处理相关的重要指标，因此对于现代CPU来说，浮点单元计算能力的强弱更能说明CPU的规格。