主頻也叫時鐘頻率，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。主頻和實際的運算速度存在壹定的關系，但並不是壹個簡單的線性關系。 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內數字脈沖信號震蕩的速度。在Intel的處理器產品中，也可以看到這樣的例子：1 GHz Itanium芯片能夠表現得差不多跟2.66 GHz至強（Xeon）/Opteron壹樣快，或是1.5 GHz Itanium 2大約跟4 GHz Xeon/Opteron壹樣快。CPU的運算速度還要看CPU的流水線、總線等等各方面的性能指標。
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，在臺式機中，所說的超頻，都是超CPU的外頻（當然壹般情況下，CPU的倍頻都是被鎖住的）相信這點是很好理解的。但對於服務器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，如果把服務器CPU超頻了，改變了外頻，會產生異步運行，（臺式機很多主板都支持異步運行）這樣會造成整個服務器系統的不穩定。 目前的絕大部分電腦系統中外頻與主板前端總線不是同步速度的，而外頻與前端總線(FSB)頻率又很容易被混為壹談。
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與內存直接數據交換速度。有壹條公式可以計算，即數據帶寬=(總線頻率×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，前端總線是800MHz，按照公式，它的數據傳輸最大帶寬是6.4GB/秒。 中央處理器（Intel）
外頻與前端總線(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外頻特指數字脈沖信號在每秒鐘震蕩壹億次；而100MHz前端總線指的是每秒鐘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總線(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提供了頻率為533MHz的前端總線，配合DDR內存，前端總線帶寬可達到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總線帶寬，比方AMD Opteron處理器，靈活的HyperTransport I/O總線體系結構讓它整合了內存控制器，使處理器不通過系統總線傳給芯片組而直接和內存交換數據。這樣的話，前端總線(FSB)頻率在AMD Opteron處理器就不知道從何談起了。
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，壹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。壹般除了工程樣版的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和壹些至尊版的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的重要指標之壹，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，壹般是和處理器同頻運作，工作效率遠遠大於系統內存和硬盤。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盤上尋找，以此提高系統性能。但是由於CPU芯片面積和成本的因素來考慮，緩存都很小。 L1 Cache(壹級緩存)是CPU第壹層高速緩存，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。壹般服務器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，分內部和外部兩種芯片。內部的芯片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壹半。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，而服務器和工作站上用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緩存的應用可以進壹步降低內存延遲，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遊戲都很有幫助。而在服務器領域增加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，故它比較慢的磁盤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緩存受限於制造工藝，並沒有被集成進芯片內部，而是集成在主板上。在只能夠和系統總線頻率同步的L3緩存同主內存其實差不了多少。後來使用L3緩存的是英特爾為服務器市場所推出的Itanium處理器。接著就是P4EE和至強MP。Intel還打算推出壹款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，由此可見前端總線的增加，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在設計時就規定了壹系列與其硬件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壹。 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***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。
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，壹般制作工藝越小，內核工作電壓越低；I/O電壓壹般都在1.6~5V。低電壓能解決耗電過大和發熱過高的問題。
編輯本段技術架構
制造工藝
制造工藝的微米是指IC內電路與電路之間的距離。制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。intel已經於2010年發布32納米的制造工藝的酷睿i3/酷睿i5/酷睿i7系列。並且已有發布22nm與15nm產品的計劃。 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（APU）
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行執行的，每條指令中的各個操作也是按順序串行執行的。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（也說成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為其第壹塊16位CPU(i8086)專門開發的，IBM1981年推出的世界第壹臺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芯片，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陸續研制出更新型的i80386.i80486直到過去的PII至強、PIII至強、Pentium 3，Pentium 4系列，最後到今天的酷睿2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件資源，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的服務器CPU和AMD的服務器CPU兩類。 （2）RISC指令集 RISC是英文“Reduced 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，最常使用的是壹些比較簡單的指令，它們僅占指令總數的20%，但在程序中出現的頻度卻占80%。復雜的指令系統必然增加微處理器的復雜性，使處理器的研制時間長，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，還采用了壹種叫做“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的指令格式統壹，種類比較少，尋址方式也比復雜指令集少。當然處理速度就提高很多了。目前在中高檔服務器中普遍采用這壹指令系統的CPU，特別是高檔服務器全都采用RISC指令系統的CPU。RISC指令系統更加適合高檔服務器的操作系統UNIX，現在Linux也屬於類似UNIX的操作系統。RISC型CPU與Intel和AMD的CPU在軟件和硬件上都不兼容。 目前，在中高檔服務器中采用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的應用軟件比基於Unix下的應用軟件要好得多。 Intel采用EPIC技術的服務器CPU是安騰Itanium（開發代號即Merced）。它是64位處理器，也是IA－64系列中的第壹款。微軟也已開發了代號為Win64的操作系統，在軟件上加以支持。在Intel采用了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，於是采用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件，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。
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芯片中開始使用的。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壹條指令處理流水線，然後將壹條X86指令分成5－6步後再由這些電路單元分別執行，這樣就能實現在壹個CPU時鐘周期完成壹條指令，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、譯碼、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，使得在壹個機器周期內完成壹個甚至多個操作，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，其完成壹條指令的速度越快，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壹定副作用，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。
封裝形式
CPU封裝是采用特定的材料將CPU芯片或CPU模塊固化在其中以防損壞的保護措施，壹般必須在封裝後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采用Socket插座進行安裝的CPU使用PGA(柵格陣列)方式封裝，而采用Slot x槽安裝的CPU則全部采用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，讓同壹個處理器上的多個線程同步執行並***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壹樣。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準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，也指單芯片多處理器（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）集成到同壹芯片內，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芯片和Sun的MAJC5200芯片都采用了CMP結構。多核處理器可以在處理器內部***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。但這並不是說明，核心越多，性能越高，比如說16核的CPU就沒有8核的CPU運算速度快，因為核心太多，而不能合理進行分配，所以導致運算速度減慢。在買電腦時請酌情選擇。 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，采用雙核心設計，擁有最少18MB片內緩存，采取90nm工藝制造。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。
SMP
SMP（Symmetric Multi-Processing），對稱多處理結構的簡稱，是指在壹個計算機上匯集了壹組處理器(多CPU),各CPU之間***享內存子系統以及總線結構。在這種技術的支持下，壹個服務器系統可以同時運行多個處理器，並***享內存和其他的主機資源。像雙至強，也就是所說的二路，這是在對稱處理器系統中最常見的壹種（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。但是壹般來講，SMP結構的機器可擴展性較差，很難做到100個以上多處理器，常規的壹般是8個到16個，不過這對於多數的用戶來說已經夠用了。在高性能服務器和工作站級主板架構中最為常見，像UNIX服務器可支持最多256個CPU的系統。 構建壹套SMP系統的必要條件是：支持SMP的硬件包括主板和CPU；支持SMP的系統平臺，再就是支持SMP的應用軟件。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壹時間讓不同的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並行的完成同壹個任務。 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 多處理規範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，有可能會發生壹顆CPU負擔過高，而另壹顆負擔很少的情況，無法發揮最大性能，更糟糕的是可能導致死機。
NUMA技術
NUMA即非壹致訪問分布***享存儲技術，它是由若幹通過高速專用網絡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 的壹致性有多種解決方案，壹般采用硬件技術實現對cache的壹致性維護，通常需要操作系統針對NUMA訪存不壹致的特性（本地內存和遠端內存訪存延遲和帶寬的不同）進行特殊優化以提高效率，或采用特殊軟件編程方法提高效率。NUMA系統的例子。這裏有3個SMP模塊用高速專用網絡聯起來，組成壹個節點，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。
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。采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，壹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。
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件，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，壹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。 在處理器內部整合內存控制器，使得北橋芯片將變得不那麽重要，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制造工藝：Intel的I5可以達到32納米，在將來的CPU制造工藝可以達到22納米。
編輯本段包裝方式
散裝CPU只有壹顆CPU，無包裝。通常店保壹年。壹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。生產的制成是屬於早期產品，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”標誌（ES=Engine Sample的縮寫）這裏同樣需要註意的是，很多此類CPU的穩定性很差，功耗很大，有些發熱量也大的驚人，散熱性差。個別整機、筆記本存在使用工程樣品CPU的現象。 intel標誌
編輯本段原裝識別
對盒裝產品而言，用戶可以參照如下方法鑒別： 1．從CPU外包裝的開的小窗往裏看，原裝產品CPU表面會有編號，從小窗往裏看是可以看到編號的，原裝CPU的編號清晰，而且與外包裝盒上貼的編號壹致，很多翻包CPU會把CPU上的編號磨掉，這壹點註意鑒別。 2．隨著科技發展，造假技術越來越高，如果不能夠肯定所買CPU是不是原裝，可以按照包裝上的說明用Intel或AMD廠商提供的方式查詢所買CPU的真偽。 3．除了編號之外，偽劣CPU的性能與原裝CPU的性能有壹定的差距，這壹點也可以用來鑒別真假（這是最直接的辦法，但最保險的做法還是上述的第二條）。