中央处理器（central processing unit，简称CPU）作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元。

1 CPU架构

CPU架构是什么？CPU架构是CPU厂商给属于同一系列的CPU产品定的一个制作规范，主要目的是为了作为区分不同类型CPU的重要标示。市面上的CPU分类主要分有两大阵营，一个是Intel、AMD为首的复杂指令集CPU，另一个是以IBM、ARM为首的精简指令集CPU。两个不同品牌的CPU，其产品的架构也不相同，例如，Intel、AMD的CPU是X86架构的，而IBM公司的CPU是PowerPC架构，ARM公司是ARM架构。不同架构的CPU在制作的时候元件的材质、个数、处理指令的流程、指令集等偏重点可能都会有 所不同，虽然得到的结果是相同的，但是过程不同，就各有优劣，这就是所谓的CPU架构。

指令集：CPU是负责运算的，但是它需要在什么时候运算，具体做哪些运算，得听操作系统指令。系统程序发出的各种指令，在被执行前，需要翻译成CPU能听懂的语言。这个翻译官，就是指令集（英文缩写ISA），那么其实就是系统和CPU约定好了一些命令所对应的代码指令，内置在CPU中了(二进制的机器码指令)，你系统只要告诉我需要我做什么，那么CPU会调用自己内置的指令集来完成指令的运算和控制。常见的指令集有两种， 一种是复杂指令集（CISC），X86就属于复杂指令集；一种是精简指令集（RISC），家族成员有ARM、RISC- V、MIPS等。 
复杂指令集：指令集中的一条指令可以完成一个复杂的动作，比如说，屏幕显示A字母，那么复杂指令集可能一条指令就搞定了。 
精简指令集：要完成一个动作，需要很多条指令集里面的指令才能完成，比如屏幕显示A字母，那么可能需要三条指令才能搞定

CPU有多个架构

X86架构: intel、AMD都生产并主攻这个架构的，中国也有一个这样的厂商，叫做海光，海光x86，只有x86架构的cpu才能和windows操作系统兼容，并且x86是人家国外的专利，中国拿到这个授权是挺艰难的。 特点：功耗高、性能高 现在的台式机、笔记本基本都是X86架构的CPU
ARM架构: 这个架构用的也挺多，比如苹果的A系列。国产的：高通的骁龙(android手机的处理器)、华为的 麒麟、联发科的天玑(可以和高通平起平坐)、三星的猎户座、紫光展锐的虎贲，大家都是买的arm的授权，然 后自己制作智能芯片，添加上自己的各种自定义的功能，这个是用的最广泛的cpu架构，主要应用在手机上， 现在电脑领域也有了ARM的身影(比如华为的鲲鹏处理器，可以用在台式机服务器上)，Intel就有点慌了。 特点：功耗低、性能相对低(但是有反超x86的趋势)，这个功耗低、性能相对低的情况正好适应智能手机，而且正好也赶上了智能手机的兴起，比如苹果手机的A15处理器是基于arm架构的cpu模仿改造(模改)出来的。
手机芯片叫做SoC，从狭义角度讲，它是信息系统核心的芯片集成，是将系统关键部件集成在一块芯片 上，从广义角度讲，SoC是一个微小型系统，如果说中央处理器(CPU)是大脑，那么SoC就是包括大脑、心脏、 眼睛和手的系统。国内外学术界一般倾向将SoC定义为将微处理器、模拟IP（Intellectual Property） 核、数字IP核和存储器(或片外存储控制接口)集成在单一芯片上，这个芯片其实就是很多功能的集合。
以前windows只支持x86架构的，现在支持x86和arm架构(从win8开始的，但是从win10才算是兼容的比较好 一些)的，CPU的架构不同，那么是不能兼容相关软件的，软件是依赖于底层硬件的。手机是arm架构的，是可 以安装win10、win11等系统的，这是微软在做支持，为了兼容各种软件，现在新的软件基本都可以兼容了， 老的软件还有很多不兼容。
mips：这个的市场份额很少了，国产的有一个叫做龙芯的CPU就是这个架构的，中科院牵头研发的，主要应用在国防科技上面、交换机、路由器，龙芯拥有自主知识产权，也不是自己创新出来的，也是买的mips， 然后改出来的。不然从0摸索的话需要很多年
RISC-V：这是一个新的架构，近几年才出现，前景巨大，开源免费的，不需要授权费。很多公司都在研究这 个，比如阿里达摩院的玄铁910就是这个架构的。

CPU针脚

电脑的两大厂商是Intel、AMD，区分他们两家的CPU，最简单的就是看CPU的针脚。 从形状上也大致能够看出来，AMD的logo占满了CPU的框框，Intel的是没有占满的

2 CPU针脚

针脚是什么呢？如下，这一个个和小针一样的东西就是针脚，AMD的CPU一直都有针脚，Intel早期的CPU有，现在的基本都没有，Intel的针脚都封装到主板上去了，没在CPU上面了

针脚是CPU的封装工艺，大家有兴趣的可以去搜索查看一下封装工艺是什么意思，其中针脚形式的就是 里面典型的一种，带针脚的叫PGA封装，不带针脚的叫LGA封装，带阵脚的是比较老的一种，针脚如果不小心坏了，那么这个CPU其实基本就算是报废了，以前CPU是很贵的，那么Intel这种方式就安全了很 多，将风险转移到了主板上，如果针脚坏了，换个主板就行了。
现在AMD的锐龙(ryzen 7)说是已经改了，和Intel的一样了。

3 CPU性能参数介绍

看CPU的个数，可以在我的电脑--＞右键--＞管理--＞设备管理器--＞处理器

看CPU的性能信息，看这里，我的电脑-->属性

1 主频和睿频

看睿频，打开任务管理器，可以看到我的CPU的某个核心已经超频了。说明我的支持超频。
CPU主频：主频越高，功耗越高，也就是能力越强，但是耗电越高，热量也越大，我的主频是2.30GHz，Hz是频率单位，赫兹，GHz是千兆赫 千兆赫，缩写为GHz，是等于十亿赫兹(1,000,000,000 Hz)的交流(AC)或电磁(EM)波频率的单位。 可以理解为1秒钟可以进行23亿次运算。 GHz是CPU的处理频率，换言之，即CPU的电波处理速度。现今大多CPU是多核的，如双核、4核、 8核、 16核等。若为此况，则CPU的实际频率等于主频乘以核值再乘以0.8左右。譬如，4核1.5GHz的CPU的实际处 理速度为： 4X1.5X0.8=4.8 (GHz) 。该数值愈大，则CPU的运行速度就愈快，性能便愈强。

可以看看某些 CPU的对比，比如Intel 酷睿i7的各代性能对比： https://detail.zol.com.cn/series/28/125/param_26802_0_1.html Intel 酷睿i7 10700：标准版，多用于台式机
Intel 酷睿i7 10700K：带超频，多用于台式机。Intel的CPU型号，尾号带K的，表示可以超频，比 如我们刚才看CPU参数，主频为2.30GHz，表示推荐使用的主频大小，带K的话，可以通过控制主板的一些参数，让CPU的主频增大，比如可以让他工作到2.40、2.50GHz等，甚至更高，带K的也是卖的最贵的。
Intel 酷睿i7 10700F：不带核显。（显卡：CPU→显卡：将指令加工成电信号→显示器）CPU里面集成显卡，以前CPU和显卡是分开的，近几年有了这种集成显卡的出现，我们管这种集成显卡也叫做核显，因为集成在CPU核心中了（让CPU信能更高），带F的表示不带核显，减少了制作工艺，更便宜了。建议大家买带核显的，更好一些，大家可以自行查一下核显和独显的区别。Intel系列是不带F的都带核显，AMD系列是带有字母G的表示带核显，没有字母G的都不带核显。大家可以看到我的是带核显的。
Intel 酷睿i7 10750H：主频低一些。多用于笔记本。因为笔记本的体积小，散热空间少，需要主频低 一些。
Intel 酷睿i7 10510U：主频更低，多用于笔记本。主打低功耗，待机时间更长，计算能力相对差一些，但是对于普通人来说，感知差不多。当我们把电脑的CPU性能跑满的时候，比如玩大型游戏的时候，CPU主频高就顺畅一些，CPU主频低就可能会感受到卡顿，有时候可能会看到打开的软件比较多的时候，鼠标开始转圈圈，再点击屏幕变白，再点击可能死机、蓝屏，这也是受到CPU主频的参数的影响。
Intel 酷睿i7 1068G7：带G的以前是没有的，最近几年才出现的，多用于笔记本。
表示带有Intel的 锐炬核显，比普通的核显好一个档次。G7是现在比较高的核显版本，还有G1、G4等低版本的。

通过主频性能来排行：带K的 > 标准版 > 带F的 > 用于笔记本的，买电脑要看各种参数，找到最合适的，不是性能最好就最适合你。
最高睿频：早期的CPU是支持超频的，玩家可以自己调整主板上的电压设置，来升压，控制超频，如果超频的 过程中不小心把电压升多了，CPU会直接烧毁，那就报废了。所以以前玩超频的人都是一点点的提高，担心超多了，后来官方说，你们别自己超了，我帮你们超，当我们CPU过载时，官方自动帮我们超频，CPU最高超频到 5GHz，这就是睿频

2 核心数量

核心数，表示CPU内置的处理器个数

那核心数有什么用呢？
多核心其实是根据多任务来的，我们的电脑或者手机都是可以同时打开很多个程 序的(qq、微信、游戏、音乐等等)，打开的程序运行起来进入到了内存，就是行进当中的程序，称之为进程，每个进程都需要CPU进行一些计算处理，那么这些进程都称之为CPU的任务，运行多个进程可以说是多个任务。核心数越多，能够同时处理的任务就越多

多任务：电脑可以同时运行多个程序，到底你的电脑可以同时开启多少个任务，看电脑配置，配置越 好，能够同时运行的就越多。
单任务：电脑同一时间只能运行一个程序，比如很早之前的Dos系统，一开机就是如下的黑窗口

其实多任务这个性质，我们可以从微观、宏观两个角度来看：
宏观：看上去，打开的所有的程序都在同时运行着
微观：其实一个CPU在处理多个任务，每个任务切换执行，CPU运行处理速度很快，让你感觉所有任务都在同时运行。用4核CPU来说，如果运行着8个任务，其实只有4个任务在同时运行，8个任务其实可以理解为，每两个任务在一个CPU核心上切换执行。核心数量一般都是偶数，这是设计的原因，长方形或者正方形的CPU，上下或者所有摆放核心，都是对称的，所以不存在奇数的数值。
这些东西大家先简单理解一下，等我讲到操作系统的时候，再给大家细致的讲解其中原理。

3 线程数量

我们看到上面截图的参数中有个线程数量，8核心，16线程。这是CPU的超线程技术。 超线程技术就是在一颗CPU同时执行多个程序而共同分享一颗CPU内核内的资源，这一技术可以把一个实体核心的处理器划分为两个裸机核心，从而便可以在单位时间内同时处理两个线程，理论上要像两颗 CPU一样在同一时间执行两个线程，而线程是什么呢？其实进入到CPU中进行计算处理的程序就叫做线 程，那有同学可能会想到，刚才不是说叫做任务吗？任务不是对应着进程吗？怎么又来个线程，这个我们看图解

以前一个cpu核心只能处理一个线程，那么其他线程就需要等待，现在有了超线程技术，一个cpu核心可 以同时处理两个线程了，cpu的运行效率提高了。官方介绍，采用超线程技术，性能提升了40%，后面 可能会越来越高。那怎么只提升了40%呢？不应该是100%，注意，只是逻辑单元变成了两个，其他的没 有变化，一个CPU除了逻辑单元之外，还有很多其他的组成部件，不能和真实的两个物理cpu核心一 样，可以理解为假双核，但是性能确实是提升了。
有了超线程技术之后，我们描述CPU，就不是单纯的说，你的电脑是几个CPU了，而是几核几线程，比 如8核16线程。
8核心，16线程的意思是，1个核心里面有2个逻辑处理单元

4 三级缓存

性能越好的CPU，三级缓存越大，缓存的意思就是CPU在计算过程中产生的中间结果数据、后续需要参与计算的数据等等需要临时存放到某个地方，这个地方就是缓存。
三级缓存（包括L1一级缓存、L2二级缓存、L3三级缓存）都是集成在CPU内的缓存，它们的作用都是作 为CPU与主内存之间的高速数据缓冲区，L1最靠近CPU核心；L2其次；L3再次。运行速度方面：L1最 快、L2次快、L3最慢；容量大小方面：L1最小、L2较大、L3最大。CPU会先在最快的L1中寻找需要的数 据，找不到再去找次快的L2，还找不到再去找L3，L3都没有那就只能去内存找了。
缓存和内存都是会在断电之后，数据消失。任务管理器-->性能可以看到缓存大小。
Intel的CPU核心的缓存是多核共享的，而AMD的缓存是单核独享的

比如Intel的三级缓存为32M，由于这个缓存是所有核心共享的，那么每个核心利用缓存的最大极限就是 32M，而AMD为了超越Intel，出的缓存可能比Intel的大，比如64M，但是架构不同，比如上面的4核心 的CPU，每个核心可利用缓存的最大极限只有8M，那么体现出来的效果就是，当我们玩大型游戏或者做 大型计算的时候，AMD的核心所占用的缓存很快就达到了极限，容易卡顿，而Intel的缓存虽然小，但是 每个核心的缓存利用极限就相对比较大，那么实际上Intel的性能在缓存这个指标上更有优势，性能也越 高，就不容易由于缓存不足而导致卡顿。后来AMD的制造工艺也调整了，共享缓存的形式，性能也跟着 提升了。

CPU整体性能到底哪个好，可以参考CPU性能天梯图：http://tool.139sl.cn/tianti/cpu/index.html

5 热设计功耗(TDP)

TDP的英文全称是“Thermal Design Power”，中文直译是“散热设计功耗”。主要是提供给计算机系统厂商，散热片/风扇厂商，以及机箱厂商等等进行系统设计时使用的。热设计功耗的含义是当芯片达到最大 负荷的时候〔单位为瓦（W）〕热量释放的指标，是电脑的冷却系统必须有能力驱散热量的最大限度， 但不是芯片释放热量的功率。
可以看到，我上面截图中的这个参数的值为95w，如果我们的电脑只是用来做一些简单的办公工作，那么就可以选择功耗低的，因为待机时间长，一般笔记本都会选择功耗低一些的。如果想要兼顾性能和便携的话，你就选择CPU型号中带H字母的，属于标压U，比如Intel 酷睿i7 10750H，如果你想追求超长续 航，性能要求不高，只要不是特别卡即可，那么就选择CPU型号中带U字母的，比如Intel 酷睿i7 10510U，低频U，功耗低。
由于CPU的核心电压与核心电流时刻都处于变化之中，这样CPU的实际功耗（其值：功率P=电流I×电压U）也会不断变化，因此TDP值并不等同于CPU的实际功耗，更没有算术关系。

6 内存参数

支持的最大内存128GB，也就是说你的CPU能够支持的最大内存是这个值，即便是你的电脑上有多个内存插槽，内存最大不能超过128GB，超过了的部分也是用不了的。以前可支持的内存其实相对很小，比 如8G、16G、32G什么的，现在越来越大了，以前单根内存2-8G，现在单个内存可以达到32G这么大，如果有四个内存插槽，总内存就可以达到128G。
然后还有内存类型、最大内存通道数等等，我们后面讲内存的时候再提。

总结

主频：主频越高，性能越高，功耗越高 
核心数：核心越多，性能越高 
缓存：缓存越大，性能越高 
工艺：7nm 10nm 14纳米 22纳米 32纳米 65纳米 
扩展性：最大支持内存 
散热：cpu过热会自动断点保护，给你的感觉就是电脑突然黑了，自动重启，现在的电脑基本很少出现这种问题。