一、CPU介紹

　　CPU即中央處理器是一塊超大規模的集成電路，是一臺計算機的運算核心（Core）和控制核心（ Control Unit）。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據。

　　中央處理器主要包括運算器（算術邏輯運算單元，ALU，Arithmetic Logic Unit）和高速緩沖存儲器（Cache）及實現它們之間聯系的數據（Data）、控制及狀態的總線（Bus）。它與內部存儲器（Memory）和輸入/輸出（I/O）設備合稱為電子計算機三大核心部件。

　　二、CPU的物理結構

　　邏輯部件

　　英文Logic components；運算邏輯部件。可以執行定點或浮點算術運算操作、移位操作以及邏輯操作，也可執行地址運算和轉換。

　　寄存器

　　寄存器部件，包括寄存器、專用寄存器和控制寄存器。 通用寄存器又可分定點數和浮點數兩類，它們用來保存指令執行過程中臨時存放的寄存器操作數和中間（或最終）的操作結果。 通用寄存器是中央處理器的重要部件之一。

　　控制部件

　　英文Control unit；控制部件，主要是負責對指令譯碼，并且發出為完成每條指令所要執行的各個操作的控制信號。

　　其結構有兩種：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，即發出一定時序的控制信號，按給定序列的順序以微周期為節拍執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。

　　三、CPU的主要功能

　　處理指令

　　英文Processing instructions；這是指控制程序中指令的執行順序。程序中的各指令之間是有嚴格順序的，必須嚴格按程序規定的順序執行，才能保證計算機系統工作的正確性。

　　執行操作

　　英文Perform an action；一條指令的功能往往是由計算機中的部件執行一系列的操作來實現的。CPU要根據指令的功能，產生相應的操作控制信號，發給相應的部件，從而控制這些部件按指令的要求進行動作。

　　控制時間

　　英文Control time；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工作。

　　處理數據

　　即對數據進行算術運算和邏輯運算，或進行其他的信息處理。

　　其功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據， 并執行指令。在微型計算機中又稱微處理器，計算機的所有操作都受CPU控制，CPU的性能指標直接決定了微機系統的性能指標。CPU具有以下4個方面的基本功能：數據通信，資源共享，分布式處理，提供系統可靠性。運作原理可基本分為四個階段：提取（Fetch）、解碼（Decode）、執行（Execute）和寫回（Writeback）。

　　四、cpu的緩存介紹

　　cpu緩存現在都分兩個級別，一及緩存稱L1 cache，二級緩存稱為L2 cache.

　　當然對于不同cpu，兩及緩存的作用是不同的。但總體來說，緩存是儲存cpu急需處理的數據的地方，當cpu要處理東西的時候，緩存中就開始儲存這些數據，由于緩存速度非常之高，所以，cpu讀取這些數據的速度就相當快。

　　由于緩存容量相當小，但是當緩存中的數據處理完了又沒有來得及重新添滿的時候，或者是緩存中的數據不是cpu馬上要處理的數據的時候，cpu就只有跳過緩存，直接村內存讀取，內存的速度要相對慢得多，所以這個時候cpu整體的速度就下降了。

　　當然，AMD和intel在緩存上的結構完全不同，這個造成了為什么intel的主流處理器的L2 cache緩存在2-4Mb，而AMD的L2 cache只有256kb-512kb.這個我們就要說到他們L1 cache的區別了。

　　intel的L1中不儲存cpu要處理的實際數據，他儲存的都是L2中數據的目錄，也就是intel的cpu要處理數據的時候先要訪問L1，為的是了解他要儲存的實際數據在L2中具體的位置。這個大大減少了cpu尋找L2數據的時間。比喻起來，intel的L2是一個倉庫，L1關于就是這個倉庫中儲存東西具體位置的目錄。

　　AMD完全不同，L1中就儲存實際數據，L2也儲存實際數據，當L1中的數據用完了的時候，或者L1不能裝的過大的數據的時候，cpu就直接處理L2中的數據。比喻起來，AMD的L1是個小倉庫，L2是個大倉庫。

　　然后是為什么他們對L2需求不同：

　　AMD的很好理解，他cpu處理數據的時候是有續處理的，先處理L1，處理完了再處理L2，數據一個接一個。

　　intel采取的是則是亂處理方式，cpu不會衣順序處理數據，而是隨即挑選數據來處理，當他隨便挑選的數據在L2中時，他就讀取L1了解數據在L2的位置，然后處理這個數據，但是當數據不在L2中時，就讀取內存。

　　這個造就了他們L2大小不同，intel的處理方式像是一個人隨機的在扔飛標，飛標落在標盤每個地方的幾率是相同的，標盤內的紅心就是L2的數據，標盤的其他地方是內存。前面說了，L2中數據是高速的，只有處理L2的，才能更快，否則要慢很多。所以，一個隨機扔飛標的人為了讓飛標落在紅心的幾率更大，最好的辦法就是加大紅心的面積，也就是L2.因此為了提高cpu的速度，intel需要很大的紅心，也就是L2.

　　AMD則不同，他是一個接一個處理的，不是隨機的扔飛標，他要考慮的只是L1和L2中單個數據的大小，因為cpu要處理的數據幾乎都在0-2Mb之間，0-128kb的占了50%，128-256kb占了25%，256-512的占了24%，大于512kb的只占了1%.因此，512kb就能滿足cpu幾乎所有的需求了，只有處理那些1%的大于512kb的數據的時候AMD才會訪問內存。因此AMD需求很小的L2.

　　五、cpu的緩存作用

　　CPU緩存（Cache Memory）是位于CPU與內存之間的臨時存儲器，它的容量比內存小的多但是交換速度卻比內存要快得多。緩存的出現主要是為了解決CPU運算速度與內存讀寫速度不匹配的矛盾，因為CPU運算速度要比內存讀寫速度快很多，這樣會使CPU花費很長時間等待數據到來或把數據寫入內存。在緩存中的數據是內存中的一小部分，但這一小部分是短時間內CPU即將訪問的，當CPU調用大量數據時，就可避開內存直接從緩存中調用，從而加快讀取速度。

　　六、CPU的工作原理

　　總的來說，CPU從內存中一條一條地取出指令和相應的數據，按指令操作碼的規定，對數據進行運算處理，直到程序執行完畢為止。

　　上圖中我沒有畫總線，只是用邏輯方式對其進行呈現。原因早期Intel的微處理器，諸如8085，8086/8088CPU，普遍采用了地址總線和數據總線復用技術，即將部分（或全部）地址總線與數據總線共用CPU的一些引腳。例如8086外部地址總線有20根，數據總線復用了地址總線的前16根引腳。復用的數據總線和地址總線雖然可以少CPU的引腳數，但卻引入了控制邏輯及操作序列上的復雜性。所以，自80286開始，Intel的CPU才采用分開的地址總線和數據總線。

　　不管是復用還是分開，對我們理解CPU的運行原理沒啥影響，上圖沒畫總線的目的就是怕有些人太過于追求細節，一頭扎下去，浮不起來，不能從宏觀上藐視敵人。

　　總結：CPU的運行原理就是：控制單元在時序脈沖的作用下，將指令計數器里所指向的指令地址（這個地址是在內存里的）送到地址總線上去，然后CPU將這個地址里的指令讀到指令寄存器進行譯碼。對于執行指令過程中所需要用到的數據，會將數據地址也送到地址總線，然后CPU把數據讀到CPU的內部存儲單元（就是內部寄存器）暫存起來，最后命令運算單元對數據進行處理加工。周而復始，一直這樣執行下去，直到停電。

　　七、CPU多少溫度算正常

　　1：環境溫度

　　cpu溫度跟環境溫度有很大關系，夏天的時候會高一點的。一般CPU空閑的時候溫度在50°以內，較忙時65°以內，全速工作時75°以內都是正常的，所以我們建議大家夏天環境溫度過高，電腦最好不要長時間的開著，以免影響cpu的壽命;冬天由于環境溫度很低，我們會發現cpu的溫度一般控制在30度左右，。cpu溫度過高會造成重新啟動或藍屏死機等現象。

　　2：cpu風扇質量與主機環境

　　如果cpu的散熱風扇質量很差，轉的很慢也會嚴重的影響cpu的散熱，導致cpu溫度很高，同時如果主機機箱風道口設計不合理，導致內部的熱氣不能及時排出，也會導致cpu的溫度很高。所以推薦大家在購買電腦的時候，機箱和cpu風扇也要考慮下。

　　3：超頻

　　電腦需要超頻就需要提高cpu的工作電壓，工作電壓升高，肯定會引起功耗加大，發熱量自然增加，一旦發熱量與散熱量趨于平衡，溫度就不再升高了。發熱量由CPU的功率決定，而功率又和電壓成正比，因此要控制好溫度就要控制好CPU的核心電壓。但是電壓過低又會不穩定，在超頻幅度大的時候這對矛盾尤其明顯。很多時候CPU溫度根本沒有達到臨界值系統就藍屏重啟了，這時影響系統穩定性的罪魁就不是溫度而是電壓了。所以如何設置好電壓在極限超頻時是很重要的，設高了，散熱器挺不住，設低了，CPU挺不住，所以一般編輯不推薦大家使用超頻技術。

　　八、cpu溫度過高怎么辦

　　方法一：如果是使用比較久的電腦出現cpu溫度過高，可以進行清掃灰塵處理，方法是將內部cpu等部件拆下來，進行清掃，可以使用專業的清掃工具或者吹風機清理灰塵，有條件的把cpu直接取出來清理，之后直接上新的硅膠涂抹在cpu散熱面，再安裝好cpu。

　　方法二：如果是cpu風扇轉速過慢，可以適當的在風扇轉動軸上加些潤滑油（最好不要加過量），如果還是轉的慢，建議更換cpu風扇。

　　方法三：夏天由于外部溫度過高，cpu溫度一般正常情況下都在40度以上，我們清理灰塵沒什么效果的情況下可以打開機箱外蓋，使用風扇對著機箱內部吹也可以一定程度的降低cpu的溫度，同時我們也可以減少上網時間，盡量不要讓電腦長時間開著也可以有效的控制cpu的溫度不會過高。

　　方法四：其他方面如果是cpu溫度過高是由于我們長時間運行大程序等，尤其是夏天游戲玩家長時間運行大型3D游戲會導致cpu的過熱，這是大家最好作好加強散熱的工作，否則可能影響整機的性能與使用壽命。有條件的朋友可以把電腦放在有空調的房間里面玩也可以有效的減少cpu溫度過高的情況發生。