主要功能
這是指控制程序中指令的執(zhí)行順序。程序中的各指令之間是有嚴格順序的，必須嚴格按程序規(guī)定的順序執(zhí)行，才能保證計算機工作的正確性。
操作控制
一條指令的功能往往是由計算機中的部件執(zhí)行一系列的操作來實現(xiàn)的。CPU要根據(jù)指令的功能，產(chǎn)生相應的操作控制信號，發(fā)給相應的部件，從而控制這些部件按指令的要求進行動作。
時間控制
時間控制就是對各種操作實施時間上的定時。在一條指令的執(zhí)行過程中，在什么時間做什么操作均應受到嚴格的控制。只有這樣，計算機才能有條不紊地自動工作。
數(shù)據(jù)加工
即對數(shù)據(jù)進行算術運算和邏輯運算，或進行其他的信息處理。
組成結(jié)構
CPU包括運算邏輯部件、寄存器部件，運算器和控制部件等。
運算邏輯部件
運算邏輯部件，可以執(zhí)行定點或浮點算術運算操作、移位操作以及邏輯操作，也可執(zhí)行地址運算和轉(zhuǎn)換。
寄存器部件
寄存器部件，包括通用寄存器、專用寄存器和控制寄存器。
通用寄存器又可分定點數(shù)和浮點數(shù)兩類，它們用來保存指令中的寄存器操作數(shù)和操作結(jié)果。
通用寄存器是中央處理器的重要組成部分，大多數(shù)指令都要訪問到通用寄存器。通用寄存器的寬度決定計算機內(nèi)部的數(shù)據(jù)通路寬度，其端口數(shù)目往往可影響內(nèi)部操作的并行性。
專用寄存器是為了執(zhí)行一些特殊操作所需用的寄存器。
控制寄存器通常用來指示機器執(zhí)行的狀態(tài)，或者保持某些指針，有處理狀態(tài)寄存器、地址轉(zhuǎn)換目錄的基地址寄存器、特權狀態(tài)寄存器、條件碼寄存器、處理異常事故寄存器以及檢錯寄存器等。
有的時候，中央處理器中還有一些緩存，用來暫時存放一些數(shù)據(jù)指令，緩存越大，說明CPU的運算速度越快，目前市場上的中高端中央處理器都有2M左右的二級緩存，高端中央處理器有4M左右的二級緩存。
控制部件
控制部件，主要負責對指令譯碼，并且發(fā)出為完成每條指令所要執(zhí)行的各個操作的控制信號。
其結(jié)構有兩種：一種是以微存儲為核心的微程序控制方式；一種是以邏輯硬布線結(jié)構為主的控制方式。
微存儲中保持微碼，每一個微碼對應于一個最基本的微操作，又稱微指令；各條指令是由不同序列的微碼組成，這種微碼序列構成微程序。中央處理器在對指令譯碼以后，即發(fā)出一定時序的控制信號，按給定序列的順序以微周期為節(jié)拍執(zhí)行由這些微碼確定的若干個微操作，即可完成某條指令的執(zhí)行。
簡單指令是由（3～5）個微操作組成，復雜指令則要由幾十個微操作甚至幾百個微操作組成。
發(fā)展歷史
Intel
1971年： 4004 微處理器
Intel在1969年為日本計算機制造商Busicom的一項專案，著手開發(fā)第一款微處理器，為一系列可程式化計算機研發(fā)多款晶片。最終，英特爾在1971年11月15日向全球市場推出4004微處理器，當年Intel 4004處理器每顆售價為200美元。4004 是英特爾第一款微處理器，為日后開發(fā)系統(tǒng)智能功能以及個人電腦奠定發(fā)展基礎，其晶體管數(shù)目約為2千3百顆。
1972年： 8008 微處理器
intel 8008處理器
翌年，Intel推出8008微處理器，其運算能力是4004的兩倍。Radio Electronics于1974年刊載一篇文章介紹一部采用8008的Mark-8裝置，被公認是第一部家用電腦，在當時的標準來看，這部電腦在制造、維護、與運作方面都相當困難。Intel 8008晶體管數(shù)目約為3千5百顆。
1974年： 8080 微處理器
1974年，Intel推出8080處理器，并作為Altair個人電腦的運算核心，Altair在《星艦奇航》電視影集中是企業(yè)號太空船的目的地。電腦迷當時可用395美元買到一組Altair的套件。它在數(shù)個月內(nèi)賣出數(shù)萬套，成為史上第一款下訂單后制造的機種。Intel 8080晶體管數(shù)目約為6千顆。
1978年： 8086、8088 微處理器
取得IBM新成立之個人電腦部門敲定的重要銷售合約，讓Intel 8088處理器成為IBM新款暢銷產(chǎn)品 ，IBM個人電腦的大腦，Intel 8088處理器的成功將英特爾拱上財富雜志500大企業(yè)排行榜，財富雜志將英特爾評為 “70年代最成功的企業(yè)”之一。Intel 8088晶體管數(shù)目約為29，000。
1982年： 80286 微處理器
80286（也被稱為286）是英特爾首款能執(zhí)行所有舊款處理器專屬軟件的處理器，這種軟件相容性之后成為英特爾全系列微處理器的注冊商標，在6年的銷售期中，估計全球各地共安裝了1500萬部286個人電腦。Intel 80286處理器晶體管數(shù)目為13萬4千顆。
1985年： 80386 微處理器
Intel 80386微處理器內(nèi)含275，000 個晶體管—比當初的4004多了100倍以上，這款32位元處理器首次支持多工任務設計，能同時執(zhí)行多個程序。Intel 80386晶體管數(shù)目約為27萬5千顆。
1989年： Intel 80486微處理器
Intel 80486處理器世代讓電腦從命令列轉(zhuǎn)型至點選式（point to click）的圖形化操作環(huán)境，據(jù)史密森美國歷史博物館的科技史學家David K. Allison回憶道：“當時我擁有第一部彩色螢幕電腦，開始能以大幅加快的速度進行桌面排版作業(yè)。”Intel 80486處理器率先內(nèi)建數(shù)學協(xié)同處理器，由于能扮演中央處理器處理復雜數(shù)學運算，因此能加快整體運算的速度。Intel 80486晶體管數(shù)目為120萬顆。
1993年： Intel Pentium 處理器
Pentium是Intel首個放棄利用數(shù)字來命名的處理器產(chǎn)品，在微架構上取得突破，讓電腦更容易處理 “現(xiàn)實世界”的資料，例如語音、聲音、書寫、以及相片影像。源自漫畫與電視脫口秀的Pentium，在問市后立即成為家喻戶曉的名字，Intel Pentium處理器晶體
intel pentium?管數(shù)目為310萬顆。
1996年：Intel Pentium Pro處理器
初步占據(jù)了一部分CPU市場的INTEL并沒有停下自己的腳步，在其他公司還在不斷追趕自己的奔騰之際，又在1996年推出了最新一代的第六代X86系列CPU棗P6。P6只是它的研究代號，上市之后P6有了一個非常響亮的名字叫PentiumPro。PentiumPro的內(nèi)部含有高達550萬個的晶體管，內(nèi)部時鐘頻率為133MHZ，處理速度幾乎是100MHZ的PENTIUM的2倍。PentiumPro的一級（片內(nèi)）緩存為8KB指令和8KB數(shù)據(jù)。值得注意的是在PentimuPro的一個封裝中除PentimuPro芯片外還包括有一個256KB的二級緩存芯片，兩個芯片之間用高頻寬的內(nèi)部通訊總線互連，處理器與高速緩存的連接線路也被安置在該封裝中，這樣就使高速緩存能更容易地運行在更高的頻率上。PentiumPro 200MHZ CPU的L2CACHE就是運行在200MHZ，也就是工作在與處理器相同的頻率上。這樣的設計領PentiumPro達到了最高的性能。而PentimuPro最引人注目的地方是它具有一項稱為“動態(tài)執(zhí)行”的創(chuàng)新技術，這是繼PENTIUM在超標量體系結(jié)構上實現(xiàn)實破之后的又一次飛躍。PentimuPro系列的工作頻率是150/166/180/200，一級緩存都是16KB，而前三者都有256KB的二級緩存，至于頻率為200的CPU還分為三種版本，不同就在于他們的內(nèi)置的緩存分別是256KB，512KB，1MB。
1997年： Intel Pentium II 處理器
內(nèi)含750萬個晶體管的Pentium II處理器結(jié)合了Intel MMX技術，能以極高的效率處理影片、音效、以及繪圖資料，首次采用Single Edge Contact (S.E.C) 匣型封裝，內(nèi)建了高速快取記憶體。這款晶片讓電腦使用者擷取、編輯、以及透過網(wǎng)際網(wǎng)絡和親友分享數(shù)位相片、編輯與新增文字、音樂或制作家庭電影的轉(zhuǎn)場效果、使用視訊電話以及透過標準電話線與網(wǎng)際網(wǎng)絡傳送影片，Intel Pentium II處理器晶體管數(shù)目為750萬顆。
1998年：Intel Celeron 處理器
intel celeron
1998 年，AMD的低價政策奏效，以 1/3 于 Intel 同時脈處理器的價格，成功的大舉入侵低價處理器市場，當時基本型電腦 (NT$：30，000~25，000-) 大行其道，加上 AMD 的 K6-2 處理器本身的整數(shù)運算能力優(yōu)，非常適合一般家庭的基本需求，各大廠紛紛推出 Socket-7 平臺的低價電腦。這段期間，Intel 為了完全主導下一代處理器走向，宣布放棄 Socket-7 架構，和美國國家半導體共同發(fā)表了新一代架構 - Slot-1，并且推出全新架構的處理器 - Pentium II，雖然這款處理器，成功的打入主流市場，不過昂貴的 Pentium II，加上昂貴的主機板，使得 Intel 完全失去低價市場的這塊大餅。為了入侵這塊市場，推出新款的低價處理器投入戰(zhàn)場，是必須的，但設計一款新的處理器，所需要投資的初期研發(fā)成本相當高，所以 Intel 打算從原有的 Pentium II 處理器著手，在 1998 年3月的時候，Intel 正式推出新款處理器 - Celeron。當初推出的 Celeron 處理器，架構上維持和 Pentium II 相同 (Deschutes），采用 Slot-1，核心架構也和 Pentium II 一樣，具有 MMX 多媒體指令集，但是原本在 Pentium II 上的兩顆 L2 快取記憶體則取消了。Intel 拿掉 L2 快取，除了可以降低成本之外，最主要是為了和當時的主流 Pentium II 在效能上有所分別，除了 L2 快取，處理器的外部工作頻率 (Front Side BUS），也是 Intel 用來區(qū)分主流與低價處理器的分水嶺：當時 Intel Pentium II 處理器的外頻為 100 MHz （最早是 Pentium II 350），而屬于低價的 Celeron 則是維持傳統(tǒng)的 66 MHz。Celeron 的核心架構，和 Pentium II 完全相同，只是少了 L2 快取，這對整體效能上的影響，到底大不大 看看今天的 P3c 大家心理應該就有個底了，舉例來說，核心時脈同樣為 500 MHz 的 P3 處理器，外頻相同的狀態(tài)下，On-Die 256K 全速 L2 快取記憶體的 P3 500E，效能上硬是比 P3 500 的半速 512K L2 快取要來的快，光是 L2 快取的速度，就有如此大的影響 （先撇開 ATC 以及 ASB 不談），更何況是‘沒有’L2 快取記憶體。Cache-less 的 Celeron 低價處理器，剛剛推出時，目標放在低價電腦上，由于采用 Slot-1 架構，當時可以搭配的主機板晶片組只有 440 LX 以及 440BX，不過這類型的主機板，都是以搭配 Pentium II 為主，價位上也難以壓低，加上 Cache-Less 的 Celeron 處理器，在 Winstone 測試中，成績低的可憐，所以，Intel 最早推出的 Celeron 266/300 MHz，在效能上一直為大家所唾棄。
1998年：Intel Celeron 300A處理器
1998年8月24日，這個日子讓像筆者這樣熱愛硬件的人們都會無法忘記，Intel推出了裝有二級高速緩存的賽揚A處理器，這就是日后被眾多DIYer捧上神壇的賽揚300A，一個讓經(jīng)典不能再經(jīng)典的型號！≠悡P300A，從某種意義上已經(jīng)是Intel的第二代賽揚處理器。第一代的賽揚處理器僅僅擁有266MHz、300MHz兩種版本，第一代的Celeron處理器由于不擁有任何的二級緩存，雖然有效的降低了成本，但是性能也無法讓人滿意。為了彌補性能上的不足，Intel終于首次推出帶有二級緩存的賽揚處理器——采用Mendocino核心的Celeron300A、333、366。經(jīng)典，從此誕生！≠悡P300A的經(jīng)典，并不僅僅是因為它的超頻（多數(shù)賽揚300A可以輕松超頻至550MHZ），還在于賽揚300A的超頻性幾乎造就了一條專門為它而生的產(chǎn)業(yè)鏈，主板、轉(zhuǎn)接卡......有多少這樣的產(chǎn)品就為了賽揚300A而生。一時間，報紙雜志網(wǎng)絡媒體都在討論這款Celeron300A的超頻方式、技巧、配合主板、內(nèi)存等等。DIY的超頻時代正式到臨。
1999年： Intel Pentium III 處理器
Intel Pentium III 處理器加入70個新指令，加入網(wǎng)際網(wǎng)絡串流SIMD延伸集稱為MMX，能大幅提升先進影像、3D、串流音樂、影片、語音辨識等應用的性能，它能大幅提升網(wǎng)際網(wǎng)絡的使用經(jīng)驗，讓使用者能瀏覽逼真的線上博物館與商店，以及下載高品質(zhì)影片，Intel首次導入0.25微米技術，Intel Pentium III晶體管數(shù)目約為950萬顆。
2000年： Intel Pentium 4 處理器
采用Pentium 4處理器內(nèi)建了4200萬個晶體管，以及采用0.18微米的電路，首款微處理器Intel 4004的運作頻率為108KHz，Pentium 4初期推出版本的速度就高達1.5GHz，若汽車速度在同一時期以相同的速度向上攀升，從舊金山開車到紐約僅僅需要13秒，Pentium 4處理器晶體管數(shù)目約為4200萬顆，翌年8月，Pentium 4 處理理達到2 GHz的里程碑。
2002年： Intel Pentium 4 HT處理器
英特爾推出新款Intel Pentium 4處理器內(nèi)含創(chuàng)新的Hyper-Threading(HT）超線程技術。超線程技術打造出新等級的高性能桌上型電腦，能同時快速執(zhí)行多項運算應用，或針對支持多重線程的軟件帶來更高的性能。超線程技術讓電腦性能增加25%。除了為桌上型電腦使用者提供超線程技術外，英特爾也達成另一項電腦里程碑，就是推出運作頻率達3.06 GHz的Pentium 4處理器，是首款每秒執(zhí)行30億個運算周期的商業(yè)微處理器，如此優(yōu)異的性能要歸功于當時業(yè)界最先進的0.13微米制程技術，翌年，內(nèi)建超線程技術的Intel Pentium 4處理器頻率達到3.2 GHz。
2003年：Intel Pentium M處理器
由以色列小組專門設計的新型移動CPU，Pentium M是英特爾公司的x86架構微處理器，供筆記簿型個人電腦使用，亦被作為Centrino的一部分，于2003年3月推出。公布有以下主頻：標準1.6GHz，1.5GHz，1.4GHz，1.3GHz，低電壓1.1GHz，超低電壓900MHz。為了在低主頻得到高效能，Banias作出了優(yōu)化，使每個時鐘所能執(zhí)行的指令數(shù)目更多，并通過高級分支預測來降低錯誤預測率。另外最突出的改進就L2高速緩存增至1MB（P3-M和P4-M都只有512KB），估計Banias數(shù)目高達7700萬的晶體管大部分就用在這上。此外還有一系列與減少功耗有關的設計：增強型Speedstep技術是必不可少的了，擁有多個供電電壓和計算頻率，從而使性能可以更好地滿足應用需求。智能供電分布可將系統(tǒng)電量集中分布到處理器需要的地方（MVPIV）技術可根據(jù)處理器活動動態(tài)降低電壓，從而支持更低的散熱設計功率和更小巧的外形設計；經(jīng)優(yōu)化功率的400MHz系統(tǒng)總線；Micro－opsfusion微操作指令融合技術，在存在多個可同時執(zhí)行的指令的情況下，將這些指令合成為一個指令，以提高性能與電力使用效率。專用的堆棧管理器，使用記錄內(nèi)部運行情況的專用硬件，處理器可無中斷執(zhí)行程序。Banias所對應的芯片組為855系列，855芯片組由北橋芯片855和南橋芯片ICH4-M組成，北橋芯片分為不帶內(nèi)置顯卡的855PM（代號Odem）和帶內(nèi)置顯卡的855GM（代號Montara-GM），支持高達2GB的DDR266/200內(nèi)存，AGP4X，USB2.0，兩組ATA-100、AC97音效及Modem。其中855GM為三維及顯示引擎優(yōu)化InternalClockGating，它可以在需要時才進行三維顯示引擎供電，從而降低芯片組的功率。
2005年： Intel Pentium D 處理器
首顆內(nèi)含2個處理核心的Intel Pentium D 處理器登場，正式揭開x86處理器多核心時代。
2006年： Intel Core 2 Duo處理器
Core微架構桌面處理器，核心代號Conroe將命名為Core 2 Duo/Extreme家族，其E6700 2.6GHz型號比先前推出之最強的Intel Pentium D 960 (3.6GHz）處理器，在性能方面提升了40%，省電效率也增加40%，Core 2 Duo處理器內(nèi)含2.91億個晶體管。
2008年：Intel Atom處理器
2008年6月3日，英特爾在北京向媒體介紹了他們與臺北電腦展上同步推出的凌動處理器Atom。英特爾凌動處理采用45納米制造工藝，2.5瓦超低功耗，價格低廉且性能滿足基本需求，主要為上網(wǎng)本（Netbook）和上網(wǎng)機(Nettop）使用。作為具有簡單易用、經(jīng)濟實惠的新型上網(wǎng)設備——上網(wǎng)本和上網(wǎng)機，他們主要具有較好的互聯(lián)網(wǎng)功能，還可以進行學習、娛樂、圖片、視頻等應用，是經(jīng)濟與便攜相結(jié)合的新電腦產(chǎn)品。其最具代表性的產(chǎn)品為半年前華碩率先推出的Eee PC電腦，而現(xiàn)在戴爾、宏基、惠普等眾多廠商也紛紛推出同類產(chǎn)品，行業(yè)對該市場前景樂觀。這次推出的英特爾凌動處理器分為兩款，為上網(wǎng)本設計的凌動N270與為上網(wǎng)機設計的凌動230，搭配945GM芯片組，可以滿足基本的視頻、圖形、瀏覽需求，并且體積小巧，同時價格能控制在低于主流電腦的價位。據(jù)英特爾核算，采用凌動處理器的上網(wǎng)本可以做到低至250美元左右，而上網(wǎng)機則不會超過300美元！嫌⑻貭栒故玖艘蚤L城、海爾、同方為代表的上網(wǎng)機和上網(wǎng)本設備。其中一款同方的上網(wǎng)機售價預計在1999元左右，主要用于連接液晶電視，通過遙控器進行各種上網(wǎng)和數(shù)碼應用，并具備安裝XP系統(tǒng)進行電腦應用的能力。而多款國產(chǎn)上網(wǎng)本售價還并未公布，但估計定價會在2999元左右以贏得市場。
2008年：Intel Core i7處理器
intel core i7
Intel官方正式確認，基于全新Nehalem架構的新一代桌面處理器將沿用“Core”（酷睿） 名稱，命名為“Intel Core i7”系列，至尊版的名稱是“Intel Core i7 Extreme”系列。Core i7（中文：酷睿 i7，核心代號：（Bloomfield）處理器是英特爾于2008年推出的64位四核心CPU，沿用x86-64指令集，并以Intel Nehalem微架構為基礎，取代Intel Core 2系列處理器。Nehalem曾經(jīng)是Pentium 4 10 GHz版本的代號。Core i7的名稱并沒有特別的含義，Intel表示取i7此名的原因只是聽起來悅耳，“i”的意思是智能（intelligence的首字母），而7則沒有特別的意思，更不是指第7代產(chǎn)品。而Core就是延續(xù)上一代Core處理器的成功，有些人會以“愛妻”昵稱之。官方的正式推出日期是2008年11月17日。早在11月3日，官方己公布相關產(chǎn)品的售價，網(wǎng)上評測亦陸續(xù)被解封。
2009年：Intel Core i5處理器
酷睿i5處理器是英特爾的一款產(chǎn)品，同樣建基于Intel Nehalem微架構。與Core i7支持三通道存儲器不同，Core i5只會集成雙通道DDR3存儲器控制器。另外，Core i5會集成一些北橋的功能，將集成PCI-Express控制器。接口亦與Core i7的LGA 1366不同，Core i5采用全新的LGA 1156。處理器核心方面，代號Lynnfiled，采用45納米制程的Core i5會有四個核心，不支持超線程技術，總共僅提供4個線程。L2緩沖存儲器方面，每一個核心擁有各自獨立的256KB，并且共享一個達8MB的L3緩沖存儲器。芯片組方面，會采用Intel P55（代號：IbexPeak）。它除了支持Lynnfield外，還會支持Havendale處理器。后者雖然只有兩個處理器核心，但卻集成了顯示核心。P55會采用單芯片設計，功能與傳統(tǒng)的南橋相似，支持SLI和Crossfire技術。但是，與高端的X58芯片組不同，P55不會采用較新的QPI連接，而會使用傳統(tǒng)的DMI技術[1]。接口方面，可以與其他的5系列芯片組兼容[2]。它會取代P45芯片組。
2010年：Intel Core i3處理器
酷睿i3作為酷睿i5的進一步精簡版，是面向主流用戶的CPU家族標識。擁有Clarkdale(2010年）、Arrandale(2010年）、Sandy Bridge(2011年）等多款子系列。
2011年： Intel Sandy Bridge處理器
SNB(Sandy Bridge）是英特爾在2011年初發(fā)布的新一代處理器微架構，這一構架的最大意義莫過于重新定義了“整合平臺”的概念，與處理器“無縫融合”的“核芯顯卡”終結(jié)了“集成顯卡”的時代。這一創(chuàng)舉得益于全新的32nm制造工藝。由于Sandy Bridge 構架下的處理器采用了比之前的45nm工藝更加先進的32nm制造工藝，理論上實現(xiàn)了CPU功耗的進一步降低，及其電路尺寸和性能的顯著優(yōu)化，這就為將整合圖形核心（核芯顯卡）與CPU封裝在同一塊基板上創(chuàng)造了有利條件。此外，第二代酷睿還加入了全新的高清視頻處理單元。視頻轉(zhuǎn)解碼速度的高與低跟處理器是有直接關系的，由于高清視頻處理單元的加入，新一代酷睿處理器的視頻處理時間比老款處理器至少提升了30%。
2012年： Intel ivy Bridge處理器
在2012年4月24日下午北京天文館，Intel正式發(fā)布了ivy bridge（IVB）處理器。22nm Ivy Bridge會將執(zhí)行單元的數(shù)量翻一番，達到最多24個，自然會帶來性能上的進一步躍進。Ivy Bridge會加入對DX11的支持的集成顯卡。另外新加入的XHCI USB 3.0控制器則共享其中四條通道，從而提供最多四個USB 3.0，從而支持原生USB3.0。cpu的制作采用3D晶體管技術的CPU耗電量會減少一半。
AMD
1981年，AMD 287 FPU，使用Intel80287 核心。產(chǎn)品的市場定位和性能與Intel80287 基本相同。也是迄今為止AMD 公司唯一生產(chǎn)過的FPU產(chǎn)品，十分稀有。
AMD 8080(1974年）、8085(1976年）、8086(1978年）、8088(1979年）、80186(1982年）、80188、80286微處理器，使用Intel8080 核心。產(chǎn)品的市場定位和性能與Intel同名產(chǎn)品基本相同。
AMD 386(1991年）微處理器，核心代號P9，有SX 和DX 之分，分別與Intel80386SX 和DX 相兼容的微處理器。AMD 386DX與Intel 386DX同為32位處理器。不同的是AMD 386SX是一個完全的16位處理器，而Intel 386SX是一種準32位處理器（內(nèi)部總線32位，外部16位）。AMD 386DX的性能與Intel80386DX相差無己，同為當時的主流產(chǎn)品之一。AMD也曾研發(fā)了386 DE等多種型號基于386核心的嵌入式產(chǎn)品。
AMD 486DX(1993年）微處理器，核心代號P4，AMD 自行設計生產(chǎn)的第一代486產(chǎn)品。而后陸續(xù)推出了其他486級別的產(chǎn)品，常見的型號有：486DX2，核心代號P24；486DX4，核心代號P24C；486SX2，核心代號P23等。其它衍生型號還有486DE、486DXL2等，比較少見。AMD 486的最高頻率為120MHz（DX4-120），這是第一次在頻率上超越了強大的競爭對手Intel。
AMD 5X86(1995年）微處理器，核心代號X5，AMD 公司在486市場的利器。486時代的后期，TI（德州儀器）推出了高性價比的TI486DX2-80，很快占領了中低端市場，Intel 也推出了高端的Pentium系列。AMD為了搶占市場的空缺，便推出了5x86系列CPU（幾乎是與Cyrix 5x86同時推出）。它是486級最高頻的產(chǎn)品----33*4、133MHz，0.35微米制造工藝，內(nèi)置16KB一級回寫緩存，性能直指Pentium75，并且功耗要小于Pentium。
AMD K5(1997年）微處理器，1997年發(fā)布。因為研發(fā)問題，其上市時間比競爭對手Intel的"奔騰"晚了許多，再加上性能并不十分出色，這個不成功的產(chǎn)品一度使得AMD 的市場份額大量喪失。K5的性能非常一般，整數(shù)運算能力比不上Cyrix x86，但比"奔騰"略強；浮點預算能力遠遠比不上"奔騰"，但稍強于Cyrix 6x86。綜合來看，K5屬于實力比較平均的產(chǎn)品，而上市之初的低廉的價格比其性能更加吸引消費者。另外，最高端的K5-RP200產(chǎn)量很小，并且沒有在中國大陸銷售。
AMD K6(1997年）處理器是與Intel PentiumMMX同檔次的產(chǎn)品。是AMD 在收購了NexGen，融入當時先進的NexGen 686技術之后的力作。它同樣包含了MMX指令集以及比Pentium MMX整整大出一倍的64KB的L1緩存！整體比較而言，K6是一款成功的作品，只是在性能方面，浮點運算能力依舊低于Pentium MMX。
K6-2(1998年）系列微處理器曾經(jīng)是AMD的拳頭產(chǎn)品，現(xiàn)在我們稱之為經(jīng)典。為了打敗競爭對手Intel，AMD K6-2系列微處理器在K6的基礎上做了大幅度的改進，其中最主要的是加入了對"3DNow！"指令的支持。"3DNow！"指令是對X86體系的重大突破，此項技術帶給我們的好處是大大加強了計算機的3D處理能力，帶給我們真正優(yōu)秀的3D表現(xiàn)。當你使用專門"3DNow！"優(yōu)化的軟件時就能發(fā)現(xiàn)，K6-2的潛力是多么的巨大。而且大多數(shù)K6-2并沒有鎖頻，加上0.25微米制造工藝帶給我們的低發(fā)熱量，能很輕松的超頻使用。也就是從K6-2開始，超頻不再是Intel的專有名詞。同時，K6-2也繼承了AMD 一貫的傳統(tǒng)，同頻型號比Intel 產(chǎn)品價格要低25% 左右，市場銷量驚人。K6-2系列上市之初使用的是"K6 3D"這個名字（"3D"即"3DNow！"），待到正式上市才正名為"K6-2"。正因為如此，大多數(shù)K6 3D為ES（少量正式版，畢竟沒有量產(chǎn)）。K6 3D曾經(jīng)有一款非標準的250MHz 產(chǎn)品，但是在正式的K6-2系列中并沒有出現(xiàn)。K6-2的最低頻率為200MHz，最高達到550MHz。
AMD 于1999年2月推出了代號為"Sharptooth"（利齒）的K6-3(1998年）系列微處理器，它是AMD 推出的最后一款支持Super架構和CPGA封裝形式的CPU。K6-3采用了0.25微米制造工藝，集成256KB二級緩存（競爭對手英特爾的新賽揚是128KB），并以CPU 的主頻速度運行。而曾經(jīng)Socket 7主板上的L2此時就被K6-3自動識別為了L3，這對于高頻率的CPU來說無疑很有優(yōu)勢，雖然K6-3的浮點運算依舊差強人意。因為各種原因，K6-3投放市場之后難覓蹤跡，價格也并非平易近人，即便是更加先進的K6-3+出現(xiàn)之后。
AMD 于2001年10月推出了K8架構。盡管K8和K7采用了一樣數(shù)目的浮點調(diào)度程序窗口（scheduling window ），但是整數(shù)單元從K7的18個擴充到了24個，此外，AMD 將K7中的分支預測單元做了改進。global history counter buffer（用于記錄CPU 在某段時間內(nèi)對數(shù)據(jù)的訪問，稱之為全歷史計數(shù)緩沖器）比起Athlon來足足大了4倍，并在分支測錯前流水線中可以容納更多指令數(shù)，AMD 在整數(shù)調(diào)度程序上的改進讓K8的管線深度比Athlon多出2級。增加兩級線管深度的目的在于提升K8的核心頻率。在K8中，AMD 增加了后備式轉(zhuǎn)換緩沖，這是為了應對Opteron在服務器應用中的超大內(nèi)存需求。
AMD于2007下半年推出K10架構。
采用K10架構的 Barcelona 為四核并有4.63億晶體管。Barcelona是AMD 第一款四核處理器，原生架構基于65nm 工藝技術。和Intel Kentsfield 四核不同的是，Barcelona并不是將兩個雙核封裝在一起，而是真正的單芯片四核心。
AMD于2008年推出K10.5架構，該架構采用45nm制造工藝。引進三級緩存的新概念。
基本術語
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(shù)據(jù)的速度。
CPU的主頻=外頻×倍頻系數(shù)。主頻和實際的運算速度存在一定的關系，但并不是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(nèi)數(shù)字脈沖信號震蕩的速度。在Intel的處理器產(chǎn)品中，也可以看到這樣的例子：1 GHz Itanium芯片能夠表現(xiàn)得差不多跟2.66 GHz至強（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。但對于服務器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(chǎn)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(tǒng)的不穩(wěn)定。
目前的絕大部分電腦系統(tǒng)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一談。
前端總線頻率
前端總線（FSB)頻率（即總線頻率）是直接影響CPU與內(nèi)存直接數(shù)據(jù)交換速度。有一條公式可以計算，即數(shù)據(jù)帶寬=（總線頻率×數(shù)據(jù)位寬）/8，數(shù)據(jù)傳輸最大帶寬取決于所有同時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的寬度和傳輸頻率。比方，現(xiàn)在的支持64
位的至強Nocona，前端總線是800MHz，按照公式，它的數(shù)據(jù)傳輸最大帶寬是6.4GB/秒。
外頻與前端總線（FSB）頻率的區(qū)別：前端總線的速度指的是數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣，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(shù)字脈沖信號在每秒鐘震蕩一億次；而100MHz前端總線指的是每秒鐘CPU可接受的數(shù)據(jù)傳輸量是100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。
其實現(xiàn)在“HyperTransport”構架的出現(xiàn)，讓這種實際意義上的前端總線（FSB）頻率發(fā)生了變化。IA-32架構必須有三大重要的構件：內(nèi)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(nèi)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(tǒng)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(jié)構讓它整合了內(nèi)存控制器，使處理器不通過系統(tǒng)總線傳給芯片組而直接和內(nèi)存交換數(shù)據(jù)。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(shù)
倍頻系數(shù)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(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸速度是有限的，一味追求高主頻而得到高倍頻的CPU就會出現(xiàn)明顯的“瓶頸”效應－CPU從系統(tǒng)中得到數(shù)據(jù)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，少量的如Intel 酷睿2核心的奔騰雙核E6500K和一些至尊版的CPU不鎖倍頻，而AMD之前都沒有鎖，現(xiàn)在AMD推出了黑盒版CPU（即不鎖倍頻版本，用戶可以自由調(diào)節(jié)倍頻，調(diào)節(jié)倍頻的超頻方式比調(diào)節(jié)外頻穩(wěn)定得多）。
緩存
緩存大小也是CPU的重要指標之一，而且緩存的結(jié)構和大小對CPU速度的影響非常大，CPU內(nèi)緩存的運行頻率極高，一般是和處理器同頻運作，工作效率遠遠大于系統(tǒng)內(nèi)存和硬盤。實際工作時，CPU往往需要重復讀取同樣的數(shù)據(jù)塊，而緩存容量的增大，可以大幅度提升CPU內(nèi)部讀取數(shù)據(jù)的命中率，而不用再到內(nèi)存或者硬盤上尋找，以此提高系統(tǒng)性能。但是由于CPU芯片面積和成本的因素來考慮，緩存都很小。
L1 Cache(一級緩存）是CPU第一層高速緩存，分為數(shù)據(jù)緩存和指令緩存。內(nèi)置的L1高速緩存的容量和結(jié)構對CPU的性能影響較大，不過高速緩沖存儲器均由靜態(tài)RAM組成，結(jié)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。一般服務器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(nèi)部和外部兩種芯片。內(nèi)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一半。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(xiàn)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(xiàn)在的都是內(nèi)置的。而它的實際作用即是，L3緩存的應用可以進一步降低內(nèi)存延遲，同時提升大數(shù)據(jù)量計算時處理器的性能。降低內(nèi)存延遲和提升大數(shù)據(jù)量計算能力對游戲都很有幫助。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(nèi)存會更有效，故它比較慢的磁盤I/O子系統(tǒng)可以處理更多的數(shù)據(jù)請求。具有較大L3緩存的處理器提供更有效的文件系統(tǒng)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(fā)布的K6-III處理器上，當時的L3緩存受限于制造工藝，并沒有被集成進芯片內(nèi)部，而是集成在主板上。在只能夠和系統(tǒng)總線頻率同步的L3緩存同主內(nèi)存其實差不了多少。后來使用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還打算推出一款9MB L3緩存的Itanium2處理器，和以后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。
擴展指令集
CPU依靠指令來自計算和控制系統(tǒng)，每款CPU在設計時就規(guī)定了一系列與其硬件電路相配合的指令系統(tǒng)。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(xiàn)階段的主流體系結(jié)構講，指令集可分為復雜指令集和精簡指令集兩部分（指令集共有四個種類），而從具體運用看，如Intel的MMX（Multi Media Extended，此為AMD猜測的全稱，Intel并沒有說明詞源）、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(guī)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。
工作電壓
從586CPU開始，CPU的工作電壓分為內(nèi)核電壓和I/O電壓兩種，通常CPU的核心電壓小于等于I/O電壓。其中內(nèi)核電壓的大小是根據(jù)CPU的生產(chǎn)工藝而定，一般制作工藝越小，內(nèi)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(fā)熱過高的問題。
常見問題
CPU使用率高的原因及解決方法
1、當機器慢下來的時候，首先我們想到的當然是打開任務管理器了，看看到底是哪個程序占了較高的比例，如果是某個大程序那還可以原諒，在關閉該程序后只要CPU正常了那就沒問題；如果不是，那你就要看看是什么程序了，當你查不出這個進程是什么的時候就去google或者baidu搜。有時只結(jié)束是沒用的，在xp下我們可以結(jié)合msconfig里的啟動項，把一些不用的項給關掉。在2000下可以去下個winpatrol來用。
2、一些常用的軟件，比如瀏覽器占用了很高的CPU，那么就要升級該軟件或者干脆用別的同類軟件代替，有時軟件和系統(tǒng)會有點不兼容，當然我們可以試下xp系統(tǒng)下給我們的那個兼容項，右鍵點該.exe文件選兼容性。
3、 svchost.exe有時是比較頭痛的，當你看到你的某個svchost.exe占用很大CPU時你可以去下個aports或者fport來檢察其對應的程序路徑，也就是什么東西在調(diào)用這個svchost.exe，如果不是C：Windowssystem32（xp）或C：winntsystem32（2000）下的，那就可疑。升級殺毒軟件殺毒吧。
4、右擊文件導致100%的CPU占用我們也會遇到，有時點右鍵停頓可能就是這個問題了。官方的解釋：先點左鍵選中，再右鍵（不是很理解）。非官方：通過在桌面點右鍵-屬性-外觀-效果，取消“為菜單和工具提示使用下列過度效果（U）”來解決。還有某些殺毒軟件對文件的監(jiān)控也會有所影響，可以關閉殺毒軟件的文件監(jiān)控；還有就是對網(wǎng)頁，插件，郵件的監(jiān)控也是同樣的道理。
5、 一些驅(qū)動程序有時也可能出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，最好是選擇微軟認證的或者是官方發(fā)布的驅(qū)動來裝，有時可以適當?shù)纳夠?qū)動，不過記得最新的不是最好的。
6、CPU降溫軟件，由于軟件在運行時會利用所以的CPU空閑時間來進行降溫，但Windows不能分辨普通的CPU占用和降溫軟件的降溫指令之間的區(qū)別，因此CPU始終顯示100%，這個就不必擔心了，不影響正常的系統(tǒng)運行。
7、 在處理較大的word文件時由于word的拼寫和語法檢查會使得CPU累，只要打開word的工具-選項-拼寫和語法把“檢查拼寫和檢查語法”勾去掉。
8、單擊avi視頻文件后CPU占用率高是因為系統(tǒng)要先掃描該文件，并檢察文件所有部分，并建立索引。解決辦法：右擊保存視頻文件的文件夾-屬性-常規(guī)-高級，去掉為了快速搜索，允許索引服務編制該文件夾的索引的勾。
溫度過高
CPU溫度過高
1、關機斷電靜止一段時間后再嘗試安裝。
2、處理機箱內(nèi)部灰塵，增強散熱。
3、調(diào)節(jié)外部環(huán)境，比如筆記本使用散熱風扇，開空調(diào)、開風扇降低室內(nèi)溫度等。[2]
CPU占用
1、打開任務管理器結(jié)束系統(tǒng)病毒進程“services.exe”。
2、使用殺毒軟件查找病毒并刪除。
3、進入Winnt/system32或Windows/system32目錄中，找到文件services.exe并將其刪除。
CPU占用100%
4、按Win+R鍵打開運行，輸入regedit，打開注冊表編輯器。
5、依次展開至：HKEY_LOCAL_MACHNE\Software\Microsoft\Windows\Current\Run，然后在右側(cè)中找到service =%Windir%/services.exe –serv并刪除即可。[1]
概括
第五代計算機的CPU由電路板，固件，晶體管，針腳，金屬包裝，一級緩存，二級緩存，三級緩存，組成，常用有3類，第一是X86和AMD64架構的CPU，第二類是ARMv7架構的CPU，第三是微處理器，位數(shù)通常小于16位，在很多電器中都有微處理器。
主流CPU緩存一般都是這樣的：256KB 1級緩存，512KB 2級緩存，4096 KB 三級緩存
CPU和緩存頻率都有比例
CPU頻率并不代表性能，但是他排名第二，最大影響是架構，一分錢一分貨
CPU頻率可以被更改，電壓可以被改----超頻，降頻，加壓，降壓。
CPU發(fā)熱量和頻率，電壓有關系
AMD的CPU頻率高，電壓高，架構一般，性價比高
INTEL的CPU頻率中，電壓低，架構優(yōu)秀，價格高
Cortex的CPU頻率低，電壓特低，架構差，價格低
若要對CPU下詔書，要學會bat批處理，做正式程序至少要學C語言，優(yōu)秀程序要學C++，但是，一般人只依靠下載軟件，推薦：安全軟件360衛(wèi)士，聊天QQ，輸入法搜狗，360極速游覽器
CPU處理的是一大串的01數(shù)碼，也就是二進制的數(shù)字
使用率高
方法一：
按Windows+r組合鍵，輸入regedit回車打開注冊表編輯器，展開以下位置：
CPU
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\TimeBroker
在右側(cè)找到start，將其值從3改為4。
要提醒的是，修改這一值會影響到Cortana的性能，它是導致CPU超高占用的可能原因之一。如果你不使用Cortana的話，可以參考這個方法。
方法二：
導致CPU占用的另一個原因可能是后臺用于更新的P2P分享服務，你可以選擇關閉P2P分享。方法：打開系統(tǒng)設置—更新和安全—Windows更新—高級選項—選擇如何提供更新，將“更新來自多個位置”關閉即可。
方法三：
如果你使用的是Win10家庭版系統(tǒng)，并且啟用了Windows聚焦(Spotlight)功能，可能是該功能的后臺服務導致CPU占用超高。打開系統(tǒng)設置—個性化—鎖屏界面，選擇其他背景模式。
方法四：
Windows提示功能也可能會導致CPU占用居高，該功能會根據(jù)用戶的操作習慣推送一些有關系統(tǒng)功能特性的通知，如果你已經(jīng)非常熟悉Win10，可以將其關閉。打開系統(tǒng)設置—系統(tǒng)—通知和操作，關閉“顯示有關Windows的提示”。
方法五：
如果你用的是Windows XP或Windows 7或其他，那么你可以用Ctrl+Alt+Delete，打開任務管理器——進程——CPU——看到CPU，數(shù)據(jù)大的選擇結(jié)束進程。
