CPU
CPU组成
CPU：中央处理器，主要作用是理解计算机指令，处理数据。
CPU分类
CISC: 复杂指令集，用最少的机器指令完成任务，对编译器要求低，对CPU结构要求高。 RISC: 精简指令集，用软件控制各操作，对编译器要求高，对CPU结构要求低。
内存
内存介绍
内存是存放数据的硬件，程序执行前需要先被加载到内存中才能被CPU处理。内存是与CPU沟通的桥梁，计算机中所有程序的运行都要依靠内存，内存对计算机的影响非常大。
内存分类
RAM：随机存储器，可读可写，机器掉电就会丢失。 ROM: 只读存储器，只可读不可写，机器掉电数据不丢。 Cache：高速缓存，位于CPU和内存之间，当CPU向内存中写入数据时，这些数据也会被写入Cache中（保证后续读到的是最新的数据）。当CPU读取数据时，先从Cache中读取数据，若没有则从内存中读。目前缓存分为L1 L2 L3级。
频率
CPU的频率指的是每秒内产生的脉冲信号的个数，是衡量CPU性能的重要指标。
主频 = 外频 * 倍频系数
CPU的主频：CPU内核工作的主时钟频率，表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。比如4.0GHZ、3.0GHZ等指的就是CPU主频，即每秒可以产生40亿、30亿个脉冲信号。CPU主频为CPU的额定工作频率，当内核数目和缓存大小一样时，主频越高的CPU性能越好。
CPU的外频：系统总线的工作频率，指CPU与主板之间同步运行的速度，也就是说CPU的外频决定着整块主板的运行速度。外频是CPU的基准频率。
CPU的倍频系数：主频与外频的比值关系，代表处理数据能力和接收数据能力的比值关系。并不是倍频系数越大越好，这样会导致CPU处理数据的能力远大于接收数据的能力。
前端总线
什么是前端总线
前端总线是与CPU直连的一条总线，CPU通过前端总线连接北桥芯片，进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据。因此前端总线对CPU的性能影响很大，前段总线频率直接影响CPU与内存直接数据交换速度。
数据带宽 = 总线频率 * 数据位宽 / 8
数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。比如，现在的支持64位的至强处理器，前端总线是800MHz，按照公式，它的数据传输最大带宽是6.4GB/秒。
前端总线频率和外频
前端总线的速度指的是数据传输的速度，外频是CPU与主板之间同步运行的速度。
字节和字长
字长
CPU在单位时间内能够处理的二进制数的位数叫字长，比如32位表示CPU在单位时间内能够处理32位的二进制数。
字节
常用的英文字符用8位二进制数就能表示，所以规定1字节 = 8位。
超流水线与超标量
流水线
在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线，然后将一条X86指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行，这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令，因此提高CPU的运算速度。也就是说，流水线是组合电路单元，拆分指令，提高CPU速度。
超流水线
超流水线是通过细化流水、提高主频，使得在一个机器周期内完成一个甚至多个操作，以时间换取空间。
超标量
超标量是通过内置多条流水线来同时执行多个处理器，以空间换取时间。
多核和超线程技术
多核处理器
多核处理器把多个CPU集成到单个集成电路芯片中。
超线程技术
允许一个CPU执行多个线程。可将一个物理CPU当作两个逻辑CPU使用，同时执行多个线程，从而提高效率。
执行单个线程时，超线程技术的效果反而下降。因为打开超线程后，处理器内部缓存被划分为几个区域，互相共享内部资源，单个子系统性能反而下降。
超线程的逻辑处理器并没有独立的执行单元、整数单元、寄存器甚至缓存，它们在运行时仍需要共用执行单元、缓存和总线接口。执行多线程时，超线程的两个处理器交替工作，当争用某资源时，一个线程必须暂停并让出资源。
