1、CPU的位和字長

位：在數字電路和電腦技術中采用二進制，代碼只有“0”和“1”，其中無論是“0”或是“1”在CPU中都是一“位”。字長：電腦技術中對CPU在單位時間內(同一時間)能一次處理的二進制數的位數叫字長。所以能處理字長為8位數據的CPU通常就叫8位的CPU。同理32位的CPU就能在單位時間內處理字長為32位的二進制數據。

字節和字長的區別：由于常用的英文字符用8位二進制就可以表示，所以通常就將8位稱為一個字節。字長的長度是不固定的，對于不同的CPU、字長的長度也不一樣。8位的CPU一次只能處理一個字節，而32位的CPU一次就能處理4個字節，同理字長為64位的CPU一次可以處理8個字節。

2、CPU擴展指令集

CPU依靠指令來計算和控制系統，每款CPU在設計時就規定了一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一。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，而從具體運用看，如Intel的MMX(Multi MediaExtended)、SSE、SSE2(Streaming-Single instruction multiple data-Extensions2)、SEE3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。

我們通常會把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。

3、主頻

主頻也叫時鐘頻率，單位是MHz，用來表示CPU的運算速度。CPU的主頻=外頻*倍頻系數。很多人認為主頻就決定著CPU的運行速度，這不僅是個片面的，而且對于服務器來講，這個認識也出現了偏差。至今，沒有一條確定的公式能夠實現主頻和實際的運算速度兩者之間的數值關系，即使是兩大處理器廠家Intel和AMD，在這點上也存在著很大的爭議。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。CPU的運算速度還要看CPU的流水線的各方面的性能指標。

當然，主頻和實際的運算速度是有關的，只能說主頻僅僅是CPU性能表現的一個方面，而不代表CPU的整體性能。

4、外頻外頻是CPU的基準頻率，單位也是MHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運行速度。說自了，在臺式機中，我們所說的超頻，都是超CPU的外頻(當然一般情況下，CPU的倍頻都是被鎖住的)相信這點是很好理解的。但對干服務器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也是內存與主板之間的同步運行的速度，在這種方式下，可以理解為CPU的外頻直接與內存相連通，實現兩者間的同步運行狀態。外頻與前端總線(FSB)頻率很容易被混為一談下面的前端總線介紹我們談談兩者的區別。

5、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本身意義并不大。這是因為CPU與系統之間數據傳輸速度是有限的，一味追求高倍頻而得到高主頻的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。一般除了工程樣版的Intel的CPU都是鎖了倍頻的，而AMD之前都沒有鎖。

6、緩存

緩存大小也是CPU的重要指標之一，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，一般是和處理器同頻運作，工作效率遠遠大系統內存和硬盤。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。但是由干CPU芯片面積和成本的因素來考慮，緩存都很小。

7、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。最近官方已經表示有65nm的制造工藝了。

8、CPU內核和/O工作電壓從586CPU開始，CPU的工作電壓分為內核電壓和/O電壓兩種，通常CPU的核心電壓小于等于1/0電壓。其中內核電壓的大小是根據CPU的生產工藝而定，一般制作工藝越小，內核工作電壓越低;1/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問題。

9、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。有一條公式可以計算，即數據帶寬=(總線頻率*數據帶寬)/8，數據傳輸最大帶寬取決于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。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一千萬次；而100MHz前端總線指的是每秒鐘CPU可接受的數據傳輸量是100MHzx64bit÷8Byte/bit=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。之前我們知道IA-32架構必須有三大重要的構件：內存控制器Hub(MCH)1/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AMDOpteron處理器，靈活的HvperTransport1/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AMDOpteron處理器就不知道從何談起了。中央處理器(英文Central Processing Unit，CPU)是一臺計算機的運算核心和控制核心。CPU、內部存儲器和敲入/輸出設備是電子計算機三大核心部件。其功能主要是解釋計算機指令還有處理計算機軟件中的數據。CPU由運算器、控制器和寄存器及實現它們之間聯系的數據、控制及狀態的總線構成。

差不多所有的CPU的運作原理可分為四個階段：提取(Fetch)，解碼(Decode)、執行(Execute)和(Writeback)。CPU根據存儲器或高速緩沖存儲器中取出指令，放入指令寄存器，并對指令譯碼，并執行指令。所謂的計算機的可編程性主要是指對CPU的編程。

CPU 的工作原理CPU根據存儲器或高速緩沖存儲器中取出指令，放入指令寄存器，并對指令譯碼。它把指令分解成一系列的微操作，我們接著看發出各種控制命令，執行微操作系列，根據而完成一條指令的執行。指令是計算機規定執行操作的類型和操作數的基本命令。指令是由一個字節或者多個字節組成，其中包括操作碼字段，一個或多個有關操作數地址的字段還有多數表征機器狀態的狀態字和特征碼。有的指令中也直接包含操作數本身。1. 提取第一階段，提取，根據存儲器或高速緩沖存儲器中檢索指令(為數值或一系列數值)。由程序計數器(Proqram Counter)指定存儲器的位置，程序計數器保存供識別目前程序位置的數值。換言之，程序計數器記錄了CPU在目前程序里的蹤跡。提取指令之后，程序計數器根據指令長度增加存儲器單元。指令的提取必須常常根據比較較慢的存儲器尋找，所以導致CPU等候指令的送入。這種疑問主要被論及在現代處理器的快取和管線化架構。2. 解碼CPU根據存儲器提取到的指令來決定其執行行為。在解碼階段，指令被拆解為有意義的片段。根據CPU的指令集架構(ISA)定義用數值解譯為指令。一部分的指令數值為運算碼(Opcode)，其指示要進行哪些運算。別的的數值一般供給指令需要的信息，諸如一個加法(Addition)運算的運算目標。我們接著看的運算目標也許提供一個常數值(即立即值)，或是一個空間的定址值：暫存器或存儲器位址，以定址模式決定。在舊的設計中，CPU里的指令解碼部分是不能夠改變的硬件設備。但是在眾多抽象且復雜的CPU和指令集架構中，一個微程序時經常使用來幫助轉換指令為各種形態的訊號。這些微程序在已成品的CPU中往往能夠重寫，方便變更解碼指令。3. 執行在提取和解碼階段之后，接著進入執行階段。該階段中，連接到各種能夠進行所需運算的CPU部件。4. 寫回最后階段，寫回，以必須格式用執行階段的結果簡單的寫回。運算結果經常被寫進CPU內部的暫存器以供隨后指令快速存取。在別的案例中，運算結果可能寫進速度較慢，但空間較大且較便宜的主記憶體中。某些類型的指令會操作程序計數器，而不直接產生結果。這些那么稱作“跳轉”(Jumps)，并在程式中帶著循環行為、條件性執行(透過條件跳轉)和函式。

很多指令也會改變標志暫存器的狀態位元。這些標志可用來影響程式行為，因為它們時常顯出各種運算結果。

CPU主頻主頻也叫時鐘頻率，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必須的關系，但并不可能一個簡單的線性關系，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。CPU的運算速度還要看CPU的流水線、總線等等各方面的能力指標。

CPU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，在臺式計機中，所說的超頻，都是超CPU的外頻(當然那么情況下，CPU的倍頻都是被鎖住的)相信這點是非常非常好理解的。但對于服務器CPU來講，超頻是非常不允許的。前面說到CPU決定著主板的運行速度，兩者是同步運行的，可能把服務器CPU超頻了，改變了外頻，會產生異步運行，(臺式計算機好多主板都支持異步運行)我們接著看會造成整個服務器系統的不穩定。

目前的絕大面積計算機系統中外頻與主板前端總線不可能同步速度的，而外頻與前端總線(FSB)頻率又很簡單被混為一談。

如何識別原裝的CPU對盒裝產品而言，網民能夠參照如下做法鑒別：1. 根據CPU外包裝的開的小窗往里看，原裝產品CPU表面會有編號，根據小窗往里看是能夠觀察編號的，原裝CPU的編號清晰，而且與外包裝盒上貼的編號一致，好多翻包CPU會把CPU上的編號磨掉，這一點注意鑒別。2. 跟隨科技發展，造假技術越來越高，可能不能夠夠肯定所買CPU是不可能原裝，能夠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的能力與原裝CPU的能力有必須的差距，這一點也能夠用來鑒別真假(這是最直接的做法，但最保險的做法或者上述的第二條)。

本文來源： Hipeson并行計算解決專家