个人电脑架构与周边设备--cpu

CPU

如同技嘉主机板示意图上最上方的中央部分，那就是CPU插槽。 由于CPU负责大量运算，因此CPU通常是具有相当高发热量的元件。所以如果你曾经拆开过主机板， 应该就会看到CPU上头通常会安插一颗风扇来主动散热的。

x86个人电脑的CPU主要供应商为Intel与AMD，目前(2008)主流的CPU都是双核以上的架构了！ 原本的单核心CPU仅有一个运算单元，所谓的多核心则是在一颗CPU封装当中嵌入了两个以上的运算核心， 简单的说，就是一个实体的CPU外壳中，含有两个以上的CPU单元就是了。

不同的CPU型号大多具有不同的脚位(CPU上面的插脚)，能够搭配的主机板晶片组也不同， 所以当你想要将你的主机升级时，不能只考虑CPU，你还得要留意你的主机板上面所支援的CPU型号喔！ 不然买了最新的CPU也不能够安插在你的旧主机板上头的！目前主流的CPU有Intel的Core 2 Duo与AMD的Athlon64 X2双核CPU， 高阶产品则有Intel的Core 2 Quad与AMD的Phenom四核心CPU喔！
不同的CPU脚位

图2.1.4、不同的CPU脚位

我们前面谈到CPU内部含有微指令集，不同的微指令集会导致CPU工作效率的优劣。除了这点之外， CPU效能的比较还有什么呢？那就是CPU的时脉了！什么是时脉呢？简单的说， 时脉就是CPU每秒钟可以进行的工作次数。 所以时脉越高表示这颗CPU单位时间内可以作更多的事情。举例来说，Intel的Core 2 Duo型号E8400的CPU时脉为3.0GHz， 表示这颗CPU在一秒内可以进行3.0x109次工作，每次工作都可以进行少数的指令运作之意。
Tips:
注意，不同的CPU之间不能单纯的以时脉来判断运算效能喔！这是因为每颗CPU的微指令集不相同，架构也不见得一样， 每次时脉能够进行的工作指令数也不同之故！所以，时脉目前仅能用来比较同款CPU的速度！     鸟哥的图示

* CPU的‘外频’与‘倍频’

我们可以看到晶片架构图当中各个元件都是透过北桥与南桥所连接在一起。 但就像一群人共同在处理一个连续作业一般，如果这一群人里面有个人的动作特别快或特别慢， 将导致前面或者是后面的人事情一堆处理不完！也就是说，这一群人最好能够速度一致较佳！ 所以，CPU与外部各元件的速度理论上应该要一致才好。但是因为CPU需要较强大的运算能力， 因为很多判断与数学都是在CPU内处理的，因此CPU开发商就在CPU内再加上一个加速功能， 所以CPU有所谓的外频与倍频！

所谓的外频指的是CPU与外部元件进行资料传输时的速度，倍频则是CPU内部用来加速工作效能的一个倍数， (外频比较低，倍频是外频的倍数。)两者相乘才是CPU的时脉速度。我们以刚刚Intel Core 2 Duo E8400 CPU来说，他的时脉是3.0GHz， 而外频是333MHz，因此倍频就是9倍啰！(3.0G=333Mx9, 其中1G=1000M)
Tips:
很多电脑硬体玩家很喜欢玩‘超频’，所谓的超频指的是： 将CPU的倍频或者是外频透过主机板的设定功能更改成较高频率的一种方式。但因为CPU的倍频通常在出厂时已经被锁定而无法修改， 因此较常被超频的为外频。
举例来说，像上述3.0GHz的CPU如果想要超频， 可以将他的外频333MHz调整成为400MHz，但如此一来整个主机板的各个元件的运作频率可能都会被增加成原本的1.333倍(4/3)， 虽然CPU可能可以到达3.6GHz，但却因为频率并非正常速度，故可能会造成当机等问题。     鸟哥的图示

* 32位元与64位元

前面谈到CPU运算的资料都是由主记忆体提供的，主记忆体与CPU的沟通速度靠的是外部频率， 那么每次工作可以传送的资料量有多大呢？那就是汇流排的功能了。一般主机板晶片组有分北桥与南桥， 北桥的汇流排称为系统汇流排，因为是记忆体传输的主要通道，所以速度较快。 南桥就是所谓的输入输出(I/O)汇流排，主要在联系硬碟、USB、网路卡等周边设备。

目前北桥所支援的频率可高达333/400/533/800/1066/1333/1600MHz等不同频率，支援情况依晶片组功能而有不同。 北桥所支援的频率我们称为前端汇流排速度(Front Side Bus, FSB)， 而每次传送的位元数则是汇流排宽度。 那所谓的汇流排频宽则是：‘FSBx汇流排宽度’亦即每秒钟可传送的最大资料量。 目前常见的汇流排宽度有32/64位元(bits)。

而如Intel晶片架构图中的图示，在该架构中前端汇流排最高速度可达1600MHz。 我们看到记忆体与北桥的频宽为12.8GBytes/s，亦即是1600MHz*64bits = 1600MHz*8Bytes = 12800MByes/s = 12.8GBytes/s

与汇流排宽度相似的，CPU每次能够处理的资料量称为字组大小(word size)， 字组大小依据CPU的设计而有32位元与64位元。我们现在所称的电脑是32或64位元主要是依据这个 CPU解析的字组大小而来的！早期的32位元CPU中，因为CPU每次能够解析的资料量有限， 因此由主记忆体传来的资料量就有所限制了。这也导致32位元的CPU最多只能支援最大到4GBytes的记忆体。

Tips:
字组大小与汇流排宽度是可以不同的！举例来说，在Pentium Pro时代，该CPU是32位元的处理器， 但当时的晶片组可以设计出64位元的汇流排宽度。在这样的架构下我们通常还是以CPU的字组大小来称呼该架构。 个人电脑的64位元CPU是到2003年由AMD Athlon64后才出现的。     鸟哥的图示

* CPU等级

由于x86架构的CPU在Intel的Pentium系列(1993年)后就有不统一的脚位与设计，为了将不同种类的CPU规范等级， 所以就有i386,i586,i686等名词出现了。基本上，在Intel Pentium MMX与AMD K6年代的CPU称为i586等级， 而Intel Celeron与AMD Athlon(K7)年代之后的32位元CPU就称为i686等级。 至于目前的64位元CPU则统称为x86_64等级。

目前很多的程式都有对CPU做最佳化的设计，万一哪天你发现一些程式是注明给686的CPU使用时， 就不要将他安装在586以下等级的电脑中，否则可是会无法执行该软体的！ 不过，在686倒是可以安装386的软体喔！也就是说，这些东西具有向下相容的能力啦！