处理器史话 | CPU的主频、倍频、超频，不是频率越高速度就越快

什么是CPU的效率？CPU的效率与哪些因素有关？

回答这个问题之前，先看下面的例子：
一个古老而经典的游戏--扫雷，在两台电脑上进行PK：配置分别为i7的笔记本和凌动的上网本，现在要做一件事，一天到晚都是在玩"扫雷"， 结果会如何呢？前者的效率不到0.0001%，后者的效率则可能达到50%以上。

为什么会有这么大的差距呢？

他们的"芯"不同：CPU的主频不同，核心数量不同。

理论上讲，同等技术条件下，核心数越多，主频越高，工作效率就越强！因为CPU是用来做运算的。

那么，CPU的运算速度与哪些因素有关呢？

1、主频
对于CPU来说，最主要的就是主频，主频意味着，CPU可以在每秒内进行多少个周期运算，主频越高就说明CPU在每秒内的周期运算就越多，自然就越强。

但是由于各种CPU内部结构的差异（如缓存、指令集），并不是时钟频率相同速度就相同，比如PIII和赛扬，雷鸟和DURON，赛扬和DURON，PIII与雷鸟，在相同主频下性能都不同程度的存在着差异。

2、核心
越多的核心同时运算自然比单核心的运算成倍数成长，核心越多，能力也就越强。

3、缓存
缓存是用来数据交换的暂时储存地，其中最主要的1级缓存，他是于CPU核心直接交换数据的地方，所以1级缓存越大，CPU能力越强，其次是2级缓存于3级缓存。

4、内存控制器
例如：AMD的是HT总线， Intel早期是FSB，现在是QPI，这个部件现在已近整合到CPU内部了，之前是在主板的北桥上，这个部件决定着CPU与内存之间的数据通道的大小，越大越好。

5、CPU其他技术
比如Intel的超线程技术，可以使得一个核心变成两个逻辑核心，从而达到单核心的高利用率。

1.CPU工作效率的进化
关于CPU效率进化的详细内容，推荐看一篇文章--《CPU效率进化史》。在这里，只进行简单的概述。

第1阶段：单任务执行（Single Threaded）。

代表性的系统为DOS，这个阶段最大特征是：在处理一个程序时，一段时间内系统仅仅只能处理程序中的一个任务，此时这个任务完全占用CPU，因此在单任务执行时代，主要是由于DOS系统不具备多任务处理能力，导致CPU 的运行效率缓慢。

第2阶段：多任务处理的过渡。

代表性的系统为WINDOWS3.X。

Intel在1985年推出的386处理器，是第一个具有"多任务处理"功能的CPU，这对微软的操作系统发展有着重要的影响，所谓"多任务"，就是CPU可以在同一时间内处理多个任务。即：CPU 在处理一个任务的同时，可以在中间暂时停止去作业另一个任务。

不过这也并不是真正的多任务处理，它只是在处理过程中不断暂停及切换工作方式罢了，因为 CPU 暂停下来去执行下一个任务，则需要停止上一个任务的进度。

第3阶段：多处理器并行方式。

这个时期的工作站服务器都给主板安装两个或多个 CPU 以满足需求。当执行多个任务时，系统可在多个 CPU 之间相互交换处理数据，同时也可让多个 CPU 同时执行一个任务。

不仅如此，如果程序被优化为多 CPU 处理，程序会把工作分给系统内不同的CPU同时处理，大大减少了运算时间。显然，这与只依靠 Windows 系统的自身处理方式（利用等待CPU闲置时间）效率有明显提升。

第4阶段：超线程处理时代
典型的系统为WindowsXP/2003，超线程（Hyper Threading）技术是把一个处理器模拟成两个处理器使用，这样能有效地利用和分配资源，减少系统资源的浪费，从而增加处理器的工作效率，达到提高整体性能的目的。

效果如下表所示：

具有超线程技术的 CPU 让游戏性能提升非常之大，给游戏用户带来了更快的游戏体验。

第5阶段：多核心处理时代
多核时代的来临，解决了由于超线程技术的缺陷，因为超线程技术只有在多核心处理器中才能完全发挥。

多核心处理器通过全新的封装技术，整合成为一颗处理器，真正地实现多处理器协同工作。多核心处理器核心的资源都是独立的，而且也可以交换使用资源，核心与核心之间沟通的延迟比多个单核心处理器同时运