4. CPU的位和字长

    位：在数字电路和电脑技术中采用二进制，代码只有“0”和“1"，其中无论是“0"或是“1"，都称为1“位”。

    字长：电脑技术中对CPU在单位时间内（同一时间）能一次处理的二进制数的位数叫字长。能处理字长为8位数据的CPU通常就p临位的CPU。同理，32位的CPU就能在单位时间内处理字长为32位的二进制数据。

    字节和字长的区别：由于常用的英文字符用8位二进制就可以表示，所以通常就将8位称为一个字节。字长的长度是不固定的，对于不同的CPU字长的长度也不一样。8位的CPU一次只能处理一个字节，而32位的CPU一次就能处理4个字节，同理字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。

    5.倍频系数

    倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。在相同的外频下，倍频越高，CPU的频率也越高。但实际上，在相同外频的前提下，高倍频的CPU本身意义并不大，这是因为CPU与系统之间数据传输速度是有限的，一味追求高倍频而得到高主频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应—CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。一般除了工程样版中的Intel的CPU外，其余CPU都是锁定了倍频的。

    6．缓存

    缓存大小也是CPU的重要指标之一，而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大，CPU内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。实际工作时，CPU往往需要重复读取同样的数据块，而缓存容量的增大，可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率，而不用再到内存或者硬盘上寻找，以此提高系统性能。由于CPU芯片面积和成本的限制，缓存都很小。

    L1 Cache（一级缓存）是CPU第一层高速缓存，分为数据缓存和指令缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在CPU管芯面积不能太大的情况下，L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般服务器CPU的L1缓存的容量为32kB-256kB。

    L2 Cache（二级缓存）是CPU的第二层高速缓存，分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同，而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能，原则是越大越好，现在家庭用CPU容量最大的是512 kB，而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高达256kB -1kB，有的高达2MB或者3MB 。

    L3 Cache（三级缓存），分为两种，早期的是外置，现在的都是内置的。L3缓存的作用是进一步降低内存延迟，同时提升大数据量计算时处理器的性能，对降低内存延迟和提升大数据量计算能力很有帮助。这也是因为具有较大L3缓存的配置，其利用物理内存会更有效，故它比较慢的磁盘I/O子系统可以处理更多的数据请求。在服务器领域增加L3缓存后，性能方面会有显著的提升。

    其实，最早的L3缓存应用在AMD发布的K6-III处理器上，当时的L3缓存受限于制造工艺，并没有被集成进芯片内部，而是集成在主板上。在只能够和系统总线频率同步的L3缓存同主内存其实差不了多少。后来使用L3缓存的是英特尔为服务器市场所推出的Itanium处理器，接着就是NEE和至强MP. Intel还打算推出一款9MB L3缓存的Itanium2和24MB L3缓存的双核心Itanium2处理器。

    另外，13缓存对处理器的性能提高显得不是很重要，例如配备1MB L3缓存的Xeon MP处理器却仍然不是Opteron的对丰，。由此可见前端总线的增加，要比缓存增加带来更有效的性能提升。

    7.CPU扩展指令集

    CPU依靠指令来计算和控制系统，每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。指令的强弱也是CPU的重要指标，指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。从现阶段的主流体系结构讲，指令集可分为复杂指令集和精简指令集两部分，而从具体运用看，如Intel的MMX(Multi Media Extended)、SSE,SSE2（Streaming-Single instructionmultiple data-Extensions 2）、SEE3和AMD的3DNow等都是CPU的扩展指令集，分别增强了CPU的多媒体、图形图像和Internet等的处理能力。我们通常把CPU的扩展指令集称为“CPU的指令集”。

    MMX包含有57条命令，SSE包含有50条命令，SSE2包含有144条命令，SSE3包含有13条命令（是目前规模最小的指令集）。目前，SSE3是最先进的指令集，英特尔Prescott处理器已经支持SSE3指令集，AMD会在未来双核心处理器当中加人对SSE3指令集的支持，全美达的处理器也将支持这一指令集。

    8.CPU内核和I/O工作电压

    从586CPU开始，CPU的工作电压分为内核电压和I/O电压两种，通常CPU的核心电压小于或等于I/O电压。其中，内核电压的大小是根据CPU的生产工艺而定，一般制作工艺越小，内核工作电压越低；I/O电压一般为1.6V-5V。低电压能解决耗电过大和发热过高的问题。

    9．制造工艺

    制造工艺中所说的多少微米是指IC内部晶体管与晶体管之间的导线连线的宽度（简称线宽）。目前，45纳米的CPU已经普及，上一代是65纳米。制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展。密集度愈高的IC电路，意味着在同样面积的芯片中可以“挤”更多的晶体管，更多的晶体管带来的则是更高的性能。就算晶体管的数量不增加，芯片的面积也可以相应减小，这样功耗和温度就可以降低很多。

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