最近幾年來，CPU的效能有了質的提升，但頻率其實並沒有怎麼增加過，除了i7-4790K以及FX-9590這種異類其外，其餘產品的預設頻率很少由突破4GHz的，這到底是為什麼呢？來看看傑微刊的解釋吧。CPU時鐘頻率在過去5年裡沒有增加是很多不同類別的原因導致的。一、功率

圖為時鐘頻率與功耗的關係當設計一個CPU的微架構時，其中一個關鍵的設計決策就是如何實現更高的效能。在奔騰4時代，英特爾選擇了具有非常高的時鐘頻率和相對較窄的管道。這種方法有很多優點，其中之一就是它很容易加快單執行緒和序列程式碼。軟體內並不需要操作很多的並行指令，因此大多數軟體會立刻見其好處。然而，這種方法也有它的缺點，它忽略奔騰4本身的執行瑕疵。在這裡，我們只講概念本身的缺陷。主要是CPU的微架構一直與電牆衝突，並且，高頻的微架構與很多已被髮明出來用來處理功率問題的低功耗設計技術都不適合。此處，我將觸及兩個主要的低功耗設計方法。一個是時鐘門控技術，時鐘門控技術會在每個狀態元件(暫存器、鎖等)之前插入一個時鐘啟動系統，以至於如果沒有新的資料寫入的話，元件將沒有時鐘控制。這樣就可以節省大量因回寫相同的快取記憶體而浪費的充電/放電時間。這個方式也將一個附加延遲(門控功能)插入時鐘路徑。高頻率的設計一般是低利潤率執行，根本就不適合在最關鍵的訊號（時鐘）插入附加可變延遲。 另一個常見的技巧是電源門控。這涉及到要在晶片不同部分的電壓源上放上電晶體。通常情況下，當不使用時，那些不同的功能模組和供電部分會關閉，但高頻設計往往不會這樣做。電源控制電晶體不但需要新增一個額外的壓降，從而延緩電晶體開關速度，而且一個非常細的流水線處理器根本沒有多少部分可以在任何給定的時間內被關閉。 因此，從微架構的角度來看，高頻和細的設計不只是智慧power-wise。二、電晶體縮放處理器頻率沒有上漲的另一個主要原因很簡單，就是電晶體本身並沒有變得更快。 其他人提到了電晶體寬度尺寸的因素，但電晶體寬實際上是穩步下降的，並且會繼續下去，摩爾定律在這方面還是很好地發揮作用的。 英特爾目前正在45奈米的基礎上製造32奈米的HKMG(high-k絕緣層+金屬閘極) 。兩年之前，它是65奈米，再之前是90奈米。TSMC, IBM and GlobalFoundries 公司今年開始生產28奈米晶片。英特爾正計劃調整到22奈米。 （更新：14nm已經出來了）。 然而，問題是，當電晶體的尺寸越來越小時他們卻沒有越來越快。要理解這一點,有點MOSFET（金氧半場效電晶體）的背景是必要的。 眾所周知，電晶體的開關速度取決於許多因素。其中一個主要因素是電場在閘極（控制到交換機）中建立的強度。電場強度取決於閘極（其變小，電晶體收縮）的兩個區域，以及閘門厚度。隨著電晶體的縮小，門的面積在減少。在過去，閘極區域面積的減少意味著一個電晶體的閘極也可以做得更薄。如果你知道基本的電容器是如何工作的，你就會知道，兩個導電板之間距離越小，它們之間的電場就越強。這個工作原理在MOSFET上同樣通用。更薄的閘極電介質導致有更強的電場透過電晶體溝道，這意味著電晶體的切換速度更快。電晶體閘極面積減少意味著閘門可以做得更薄，並且對負載電容增加無害。然而，至於45奈米，現在的閘介質約0.9奈米厚——大約一個二氧化矽分子的大小，所以根本不可能做出更薄的了。因此，英特爾改用以鉿材料為基礎材料的High-K取代二氧化矽，成為閘極電介質（許多人懷疑是矽酸鉿）。他們還把連線閘門的材料從多晶矽變成金屬材料。這種方法有助於提高電晶體的速度，但它太昂貴了，只能是一個權宜之計。事情很簡單，每一次我們利用之前已有的簡單的縮放比例縮小電晶體，都會導致更快的電晶體結束。三、晶片縮放頻率斜升放緩的另一個主要原因是電晶體不再是唯一的——在某些情況下，即使是最大的——處理器可以執行多快的關鍵。現在，連線這些電晶體的電線成為延遲的主要因素。隨著電晶體越來越小，連線它們的電線變得更細。細線意味著更高的阻力和更低的電流。事實是較小的電晶體能夠驅動少量的電流，很容易發現，電晶體的開關速度只能部分確定電路的路徑延遲情況。當然，在晶片設計過程中可以使用許多技巧來對付這個問題。一個佈局和佈線良好的工程師將嘗試以類似的路徑來規劃其時鐘和資料訊號的路線，這樣可以使兩個訊號同時傳送，並在同一時間到達目的地。對於資料密集型晶片，輕控設計會是一種非常有效的解決方案，例如固定功能的影片編解碼引擎或網路處理器。然而，帶有web互動的微處理器是一個非常複雜的、非常規的設計，資料訪問多個地點時並不總是遵循時鐘規律，它有反饋路徑和迴圈，有集中的資源，如風險跟蹤，排程，分支預測，暫存器檔案等等。另外，重控設計很容易被複制到更多的核心，但要透過標準的方法提高處理器頻率的時候，其所要求的細線是很複雜的

如果只是從CPU頻率來看，10多年前的奔騰4就已經達到了接近4Ghz的水平，包括AMD當時的FX也差不多，但是目前來看，酷睿i7和銳龍7系列的高階CPU也不過剛剛普遍突破4Ghz，很多型號的預設頻率甚至還只有不到3Ghz，但是這些CPU的效能已經不是當年這些接近4Ghz的CPU能比擬的了。

這裡主要是因為半導體工藝的發展，從當年的幾十nm工藝進化到了如今的7nm工藝，電晶體密度變得越來越大，所以同樣尺寸下的CPU可以容納更多的核心數量，當年的奔騰4只是單核心，而如今的CPU都普遍達到了6核心和8核心，10核心以上的也屢見不鮮，這樣多核處理能力就遠遠超過了當年的CPU。

除了工藝技術和核心數量的提升，新一代CPU在核心架構層面也都發生了翻天覆地的變化，即使是同樣頻率下，每顆核心的效率也遠遠甩開了10年前的CPU，二三級快取的增加，再加上新的指令集的使用，從而使十年前的CPU和如今的CPU效能完全不能相比。

發動機轉速一樣，實際車速卻相差很多吧。

缸數有四缸六缸差異，排量也不一樣。

變速箱掛幾檔。。。

輪子大小，風阻係數。。。

cpu外頻差不多，核心數增加了，流水線數增加了，快取加大了，執行程式碼的效率提高了很多。

    回首2004年，intel釋出的奔騰4釋出了4.0Ghz主頻的CPU，十幾年過去了主頻不進反退。這麼多年過去了，CPU主頻為什麼不能繼續提高呢？難道是觸碰到頻率的天花板嗎？其實，主要的瓶頸在於“散熱”。

    不可忽視的“散熱”問題

    CPU由幾十億個電晶體構成，電晶體在充電和放電過程中會產生熱量，單個電晶體產生的熱量很少，然而幾十億個電晶體，產生的熱量就非常可觀了。

    實際能耗和頻率的關係為：W=V^2 x F，從這個公式可以看到，頻率越高，功耗越大。然而它們之間並不是簡單的頻率提高一倍，能耗提升一倍的關係，還有門延遲的問題，才能保證訊號的完整性，需要“加壓”，減小門延遲，所以說提高頻率，同時不得不提高電壓，那麼功耗就會大幅度提升，呈y=x^3的指數增長關係，如下圖所示▼。

    下圖▼顯示了x86架構、ARM架構處理器的頻率和功耗的關係，也可以印證這一點，功耗隨著頻率的增加，呈現指數級的增長。

    散熱做不好，CPU的壽命會大大降低，因此普遍採用了動態頻率技術，過熱會讓CPU處於最低工作頻率，那麼高頻只能算是裝飾了。那些超頻玩家，將CPU主頻超到了6.0GHz，然而需要藉助液氮、液氦給CPU降溫。

    低頻多核

    單純提高CPU時鐘頻率，隨之帶來的散熱問題是不得不面對的現實問題。畢竟，我們不可能無時不刻的使用液氮給CPU降溫，所以intel、AMD都停止了高頻晶片的研發，轉向了低頻多核的架構。因此，我們看到了多核CPU的大爆發，這是提高效能更好的方法。

頻率並不是衡量CPU效能的唯一標準。Intel、AMD在釋出新的CPU的時候都會公佈基礎頻率，其實這個頻率多少GHz是指CPU內部的數字時鐘訊號頻率（時鐘頻率）。它並不能代表CPU的真實效能水平，4GHz的CPU不一定就比3GHz的強。

高頻低能的例子

案例一：

早年，AMD和Intel還在1GHz左右激烈角逐時，Intel受到基於K7架構的速龍威脅，匆忙推出1.13GHz奔騰3處理器。奔騰3因為很多問題而被迫召回。而當時的人們認為主頻的高低就代表了CPU的效能的高低。於是接連失利的Intel就憋出了一個大招，推出了NetBurst架構的奔騰4，出場就是1.4~1.5GHz。

不過很快就有人發現了問題，透過跑分測算：奔騰4的1.5G大概只有奔騰3的1.2~1.3GHz水平。頻率之所以這麼高，奧秘在於架構上，奔騰4基於NetBust架構採用了20級流水線技術，在這之前是10級。長流水線的好處是把頻率做高，但是效率低。

案例二：

像極了奔騰4的超長流水線設計，AMD的推土機也成為了奔騰4一樣的高頻低能，單核的效能相比自家的上一代K10架構有明顯的倒退。

“效能不夠、超頻來湊”，把這點做到極致的是FX-9590，基礎頻率4.7GHz、最大動態加速到5.00GHz，TDP達到了220W。以至於90%的風冷散熱器根本壓不住，所以FX-9590搭配了高階水冷散熱器捆綁銷售。

頻率的概念

為了確保CPU內部所有硬體單元能夠協同工作，就需要一套時鐘訊號與系統同步進行操作。時鐘訊號是由一系列的脈衝訊號構成，並且總是按一定電壓幅度、時間間隔連續發出方波訊號，週期性的在“0”和“1”之間往復的變化。

單位時間1s內產生的重複性脈衝的個數就是頻率（單位Hz），時鐘頻率與週期互為倒數（f=1/T）。1GHz就意味著1s會產生10億個時鐘脈衝訊號，可以想象到CPU內部結構是多麼精妙，可以處理如此短的訊號，整套系統又可以協同有序地執行。

CPU的主頻為什麼會變？

比如Turbo Boost技術讓CPU每一個核心都有自己的鎖相環電路，這樣每個核心的電壓和頻率都可以獨立控制。功耗控制單元會以1ms（每秒1000次）的速度實時監測核心的溫度、電流及功耗等引數，所以CPU可以根據負載需要調整CPU的頻率。同時由於參與到運算的核心數越多，控制起來就更為複雜，所以一般核心數目越多，能達到最高頻率越低。

外頻

在計算機主機板上，以CPU為主，記憶體和各種外圍裝置為輔，有許多裝置要共同在一起工作。這些裝置之間的聯絡，資料的交換，都必須正確無誤，分秒不差。因此，它們必須要有一個固定的時鐘來做時間上的校正，協調或者參考。這個時鐘由主機板上的時鐘發生器產生，就是所謂的外頻。

倍頻

CPU雖然跑得更換了，但是外部的主機板晶片組、記憶體、外部介面還是處於舊有標準。這些裝置的執行頻率早就固定下來了，並且遠低於CPU工作頻率，就無法很好與CPU交流。

CPU要獲得更快運算速度，就需要獲得一個超高速的頻率來支撐更快運算速度。而CPU通常就是在內部設計有一個鎖相環頻率發生器，對於輸入的時鐘訊號進行分頻處理，按照一定比例提高輸入的外頻頻率，從而得到CPU的實際工作頻率，這個比例就稱之為倍頻係數（簡稱倍頻）。

超頻

根據CPU主頻計算公式：主頻=外頻 X 倍頻，超頻無非就是要超外頻、倍頻。

實際上，CPU倍頻高到極限了，CPU與系統其他裝置傳輸速度還是一樣。CPU從系統中得到的資料的極限速度不能滿足CPU運算的速度。因此有時候為了滿足外部傳輸需求，我們要適當超外頻。超頻產生的高溫會導致“電子遷移”現象， 而“電子遷移”現象會損壞CPU內部精密設計的電晶體，所以一定要必須做好CPU的散熱工作，液氮超頻也是出於這樣的考慮。

影響到頻率高度的因素非常之多，如：CPU的架構、流水線設計、內部暫存器設計、支援的指令、功耗、溫度等等。所以說CPU出廠頻率是綜合多種考慮，以最小值作為CPU的最高頻率。

為什麼現在的CPU頻率還停留在4GHz左右呢？

我們先要了解電晶體功耗是如何計算的：

靜態功耗等於電壓乘以電流，W=V*I。

電晶體在“1”和“0”之間相互轉換時會根據轉換頻率的高低產生動態功耗，W=V2*F。顯然，頻率越高，功耗就越大。

為什麼晶片產商沒有放棄做頻率更高的CPU呢？

因為半導體工藝一直在進步，10nm、7nm、5nm、3nm。電晶體面積的縮小使得其所消耗的電壓以及電流會以差不多相同的比例縮小。工藝的提升，可以讓電晶體做的更小，導通電壓更低，顯然就彌補了頻率提升帶來功耗增加問題。但是工藝不能無休止境地提升，7nm以後路將會十分艱辛。

電晶體尺寸縮小以後，靜態功耗不減反增，帶來了很大的熱能轉換，電晶體之間的積熱就會十分嚴重。CPU散熱問題成了待解決的問題，如果散熱做不好，CPU壽命大大下降。

目前的CPU普遍存在的動態頻率技術，過熱會讓CPU處於最低工作頻率，高頻這時只是個裝飾和笑話。單純提高CPU時鐘頻率，會因為隨之而來的散熱問題而變得不再現實，畢竟我們不會無時無刻地使用液氮為CPU降溫，所以Intel、AMD都很識趣地停止了高頻晶片的研發，轉而向低頻多核的架構開始研究。

為什麼感覺現在的CPU頻率相比十年前沒有多大提升，為啥速度卻提高了這麼多？

首先CPU的執行速度不單單是和頻率有關，而且還和架構、製作工藝等有關，頻率只是其中的一個方面。然後整體的執行速度不單單和CPU的執行速度有關，還和與它有聯絡的裝置有關（比如記憶體、散熱）。

CPU的執行速度和什麼有關？

1.頻率

CPU頻率的定義是指正常工作時的時鐘頻率，是指它在單位時間內所能完成指令的數量。也就是同等條件下，頻率越高的單位時間內可以完成的指令數越多，也就是處理得越快！所以理論上是同等條件下，頻率越高的執行速度會越快！

那這樣的話為什麼不把CPU頻率做得更高呢？其實不是不可以，但是如果一昧的提高頻率的話，電晶體的數量增多，CPU執行的時候溫度會越來越高，然後就會越來越不好控制，容易出現各種解決不了的問題。還有就是其他裝置也承受不來太高頻率的CPU，所以最後只能折中，只有達到兩端平衡的才是最好的解決方案！

2.架構

除了頻率之外架構也是影響CPU執行速度的一個重要的原因，所以前面也強調了同等條件下，其中就包括架構。那架構是什麼呢？簡單來講，一個處理器裡面是有很多個部件組成的，然後架構就是指串聯這些部件的方式，每個廠家都會有不同的方式，也就是不同的架構。好的架構，就算頻率沒有那麼高，但是速度也可以做到比頻率比它高的速度還快！

舉個例子的話，一個處理器就好像是一個軍隊，大家都是一百號人可以用。然後處理任務就好像是去打仗，而架構就相當於打仗時候的佈局。如果佈局夠好的話，一百人也可以打贏兩百人，差不多就是這個道理！

3.製作工藝

除了上面的兩個原因之外，工藝也是個重要因素。十年前的幾十奈米工藝，然而現在可以做到7奈米，甚至5奈米。那這樣有什麼好處呢？更先進的製作工藝可以在相同體積裡面加入更過的電晶體，而且發熱還會更低！因為CPU執行的時候會產生大量的熱，然後當溫度太高的話，CPU就會降頻，降頻就相當於處理速度下降，然後就會導致卡頓。所以越先進的製作工藝的越好！

4.核心數

這個很好理解，以前是單核心的CPU，就相當於一個人幹活的意思，然後現在4核、8核、甚至16核，就相當於很多人在幹活，對於一些大活的話，核心多的可以把任務分配給每一個人，這樣的話做得肯定就比較快了（同等條件下）。

整體的執行速度，還和其他裝置有關

一臺電腦或者是一臺手機，決定它的執行速度的，CPU只是其中的一個原因。除了CPU之外還有各種與它相連的裝置有關，比如記憶體的速度、光碟的速度等等。單單是CPU的速度提上去了還不行，其他相關的裝置的速度也要提上來才行，這樣才能達到一個平衡，整體的速度才會跟上來！

CPU作為系統的運算和控制核心，是電腦中最重要的部件，一臺電腦的效能強弱很大程度上由它決定。

隨著CPU的快速發展，同樣的定位下現在的CPU和十年以前的相比，效能提高非常巨大。有心的朋友也能看出來，CPU的頻率並不像總體效能那樣有了翻天覆地的變化，甚至某些型號的基礎頻率變得更低了。

為什麼頻率差不多，運算速度卻提高了？這是因為CPU效能提升的因素有非常多，頻率並不佔主要原因，下文將重點介紹CPU的發展以及影響CPU效能的多種因素。

CPU的頻率和效能關係

我們在購買CPU的時候，總會關注它的頻率是多少GHz，這個頻率是CPU內部的數字時鐘訊號頻率，通常叫它主頻。

主頻的其實真正代表的是脈衝訊號的振動速度，並不能直接代表CPU的效能，事實上目前仍有任何演算法可以量化主頻和實際效能的關係。就像當初AMD推出的推土機架構處理器，和同時代的酷睿i相比它的頻率高出很多但是實際效能低下，而且難以控制發熱。

既然如此，為什麼廠商仍舊要去提高主頻，還有很多玩家樂此不疲的對CPU進行超頻。可以想象一下，如果某個CPU工作頻率是1Ghz，根據時鐘週期和時鐘頻率互為倒數的關係可以算出一秒鐘有10億脈衝訊號，一個時鐘週期只有1納秒。假如在一個時鐘週期內可以執行一條指令，現在把它的主頻提高到2GHz，很顯然同樣執行一條指令只需要0.5納秒。同樣的運算量需要的時間更少，效能就提高上去了。

當然上面這樣計算的大前提是“假設一個時鐘週期內可以執行一條指令”，而實際上不同的核心執行能力也不一樣，不同的CPU之間出現高頻＜低頻效能也就見怪不怪。

在CPU發展的早期，高主頻是提升效能的重要法寶，但是隨著提高主頻帶來的副作用就是發熱量劇增而且非常不穩定，早期Intel和AMD的1.1GHz之爭就證明了這一點。在處理器主頻還在MHz時代，誰先發布1GHz主頻的CPU便成了Intel和AMD的必爭之地，最後Intel和AMD先後拿出了自己的產品。隨後焦點就落在了1.1GHz上，Intel又搶先一步釋出奔騰III銅礦主頻甚至達到1.13GHz，然而隨後不久就大規模召回了這款處理器，原因是為了搶先發布而對銅礦核心增加了0.1伏特電壓，強行提高了主頻而發熱量過大（Intel解釋為電路設計存在問題），最後造成了宕機或不穩定的現象。

再舉一個例子，AMD在Intel釋出酷睿系列處理器之後便逐步落後於對手，而這時候AMD對技術趨勢判斷出現了偏差，認為以後應該是多核心、整數運算的方向，浮點運算則應該交於更強的GPU處理。於是推出將兩個核心整合為一個模組並共用一個浮點運算單元的多核心推土機處理器，然是後來的發展並沒有印證AMD的判斷，單核效能仍然是重中之重，AMD不得已為了提高單個核心效能，只能儘可能提高主頻。當然其熱實際功耗也達到了125W，和同時期的Intel相比，八核的推土機只能和四核i5打成平手，在注重單核效能的應用中表現更差，而後者的熱設計功耗只有95W！

從以上例子可以看出，廠商並不能無限制的提高CPU的主頻，而且主頻的高低並不能完全代表實際效能的高低。

CPU廠商轉而尋求IPC的提高

事實上從2004年的奔騰四處理器達到3.8GHz主頻，到如今主流CPU的睿頻（自動加速頻率）

4.XGHz

，十幾年間主頻的提高非常有限，但是CPU的實際效能卻發生了巨大的變化，要解釋這個問題，需要提到IPC的概念。

IPC的意思是每個時鐘指令，即每個時鐘週期能夠執行多少指令，通俗來說就是同頻效能，CPU實際效能=IPC×頻率。

舉一個通俗的例子，把CPU效能比作行走路程的話，那麼IPC就代表每一步能夠邁出多遠的距離，而頻率相當於單位時間內能夠邁出多少步。IPC提高就是步子邁的更大，那麼就算邁出的步數不變，單位時間內行走的路程也會更長。

要想效能更強，只有提高主頻或者IPC，上文中講到過Intel強行提高處理器主頻並引發了各種問題，那麼在主頻難以提高且副作用很大的情況下，CPU廠商就把提高IPC放在了主要位置。去年AMD釋出的ZEN2架構，相比上一代提升了15％的IPC，換算過來就是同樣的頻率下，ZEN2的CPU比上一代提高了百分之十五的效能。

那麼IPC靠什麼提高呢？這主要得益於架構的更新。多年一來Intel和AMD每推出新一代處理器，都會對架構進行升級和最佳化。包括逐步的加入各種指令集，改進匯流排和控制器，並逐步整合多個功能到CPU內部等，如此才使得架構逐漸的增強。

這就解釋了頻率不變但是單執行緒效能提高的問題。

除了IPC和主頻，CPU效能提升還有多種因素

十年來CPU憑IPC的提升，再加上少量的主頻提高，尚且不足以達到如今的效能差距，除兩者之外，還有以下多個因素。

核心數和工藝

這個非常容易理解，十年前CPU核心數大都為雙核或四核，然而到現在四核已經是入門級別，主流已經達到六核八核，甚至以前無法想象的十六核心也來到了民用的桌面平臺。IPC提升再加上核心數增長，自然效能更加強大。當然現在的CPU能夠整合更多的核心離不開先進的半導體工藝，十年前處理器採用的45納米制造工藝，而現如今已經發展到了7奈米，這使得在同樣的面積下能夠容納更多的核心數。而且工藝改進還帶來了電晶體之間的距離縮小，分佈的電容和電感延遲還有漏電率更低，更容易提升CPU的頻率和控制功耗。

支援高頻大容量記憶體

記憶體的作用就好比在硬碟和CPU之間的資料橋樑，所有CPU運算的臨時資料都存放在裡面，記憶體效能高低代表其對CPU的資料運送能力，記憶體控制器的發展使得CPU能夠支援更強的記憶體。

以前的DDR3記憶體的容量是2G或者4G，工作頻率一般是1333MHz，而現在DDR4記憶體容量起步是8G，工作頻率已經達到2666MHz甚至更高。

更大的快取

快取的作用則是在記憶體和CPU核心之間作為資料橋樑，它的容量小但是比記憶體快很多，實際上記憶體的資料傳輸能力遠遠趕不上CPU的運算速度，為了解決這個矛盾，就在CPU內部集成了快取記憶體。快取越大，能夠存放的資料就越多，這樣能夠提高資料命中率，CPU不必要頻繁的到記憶體甚至硬碟中尋找資料，間接地提高了核心的運算效率。

十年前的高檔處理器三級快取約8MB，許多的處理器甚至沒有三級快取，而現如今在AMD的三代銳龍處理器上集成了32MB的三級快取。

系統軟體最佳化支援

除了硬體上的發展，如果沒有軟體的最佳化，即使CPU效能很強也無法很好的體現出來。

就像當初牢不可破的 WINTEL聯盟，就是Intel與微軟達成的合作，使Windows系統對於Intel的處理器有更好的支援，即便在同樣的系統和硬體效能上，AMD處理器也不如Intel的效率、穩定性和相容性，由此可見軟體的支援對CPU非常重要。

鑑於目前絕大多數的電腦安裝的Windows系統，而微軟十年來更新了win7、win8、到如今的win10系統。在此期間作業系統對CPU的多核利用、記憶體預寫入、軟體執行環境等均有重大改進，使得CPU更容易發揮出自身的效能。

除以上幾點，整個硬體系統的發展也對CPU的效能提高起到了輔助作用，比如主機板供電和散熱能力提高，能夠使CPU穩定執行在更高頻率；再有南北橋整合和前端匯流排改進，加強了CPU與其它硬體的資料通訊能力；GPU與CPU的融合相互補足整數和浮點預算能力等等。

總結

CPU的在頻率差不多的情況下效能有了長足進步，這是多種技術發展的綜合結果，也使得我們能用較低的價格購買到效能更強的電腦。

當然，再強的處理器如果沒有其它硬體的合理搭配，也無法發揮其作用，使用者的使用不當，也會造成電腦的實際執行效果不理想。

這幾年CPU的進步，基本上是如下幾點：

密度更高了，所以可以在發熱功率可以接受的前提下，儘可能多的做更多的核心。

內部晶片chche快取大了，快取的成本佔據矽片三成到五成的成本，提高快取CPU可以很容易提高速度。但是成本也線性增加。

多核擠在一個晶片上，改成了多個矽片拼接成一個完整CPU，有利於降低成本。

內部的單指令多資料SIMD指令集，比如mmx,avx,avx2,avx512等，軟體用這樣的指令集進行最佳化，有時候速度可以幾十倍提高。比如高畫質影片編碼解碼軟體，基本上都用到了SIMD指令集。