一、时钟频率
CPU的时钟频率是CPU运行速度的重要指标，其决定了CPU在某一时间内能执行多少条指令。以GHz为单位的时钟频率意味着1秒内能够执行多少次操作。当前，CPU的时钟频率可以达到数GHz，表明了现代计算机CPU在极短时间内能够执行众多指令的能力。然而，仅仅提高时钟频率并不能完全提升性能，还有很多因素需要同时考虑。
1. CPU加速技术
近年来，CPU厂商纷纷采用各种技术来提高CPU性能，如英特尔的Turbo Boost、AMD的Turbo CORE等。这些技术可以在运行时动态地增加时钟频率，以确保在需要更高性能时CPU能够提供更快的响应。同时，这些技术也能够在工作负载轻时自动减少频率，以节省电源和减少发热。
2. 巨集指令集
巨集指令集（MMX）是一种能够在单个时钟周期内执行多条指令的技术，广泛用于多媒体应用。而现代CPU使用的SSE指令集更加强大，它拥有更多的指令和更高的并行性，大大提高了CPU的性能。
3. 处理器架构
现代CPU采用了基于CISC（复杂指令集计算机）或RISC（精简指令集计算机）的设计，两者各有利弊。RISC架构因为指令精简，具有高效的流水线运作能力，执行速度较快，而CISC架构包括更丰富和高级的指令，易于编程和使用。大多数现代CPU使用x86架构，这是一种基于CISC的设计，能够支持虚拟内存和多任务处理。
二、核心数目
CPU核心数目是指CPU芯片内集成的CPU核心个数，这是当今计算机CPU的重要发展方向之一。CPU核心数目越多，CPU在同时处理多个应用程序时的并行能力也越好。对于常规的办公应用，双核心处理器已经足够快，而多核心处理器则更适合运行多任务、处理高负载信息流等情况。
1. 频繁任务
频繁任务体现在如操作系统等常需长时间运行的程序中。例如，对于服务器端应用、编译器、图像渲染等需要大量计算的任务，多核心CPU体现出的优势会非常明显。
2. 并行性
并行性是计算任务被分解成并行执行的能力。多核心CPU能够同时执行多个任务，多个CPU核可以配合工作，以执行较大的计算任务。例如，在智能手机和平板电脑上，运行多个应用程序和多媒体任务的同时，需要多核心处理器的支持。
三、缓存大小及协议
缓存是CPU芯片内置的高速缓存，用于存储CPU访问的数据和指令，目的是提升CPU的运行速度。目前，CPU内置的高速缓存主要有三级。缓存大小、算法和协议对于CPU性能有着重要影响，下面将逐一介绍。
1. 缓存大小
缓存大小是指缓存能够存储的数据量，也就是CPU能够缓存的区域大小。缓存大小的提升可以降低访问内存的次数，提升CPU的效率。然而，增大缓存大小并不能无限制地提高性能，因为过大的缓存会导致缓存冲突和一致性开销增大，影响CPU性能。
2. 缓存算法
缓存算法包括Lru（最近最少使用）、Fifo（先进先出）和随机算法等，它们是用于决定缓存替换的优先级。缓存算法的好坏会影响CPU的访存性能，例如Lru算法通过缓存预测技术和数据的热度来调整缓存的大小，从而提高性能。
3. 缓存协议
缓存协议是关于多个CPU或多个主存储器之间访问互斥的问题，以确保数据在多个缓存中同步。例如，MESI协议是现代CPU使用的一种缓存一致性协议，它将缓存状态分为四个状态，以确保多个CPU访问数据时缓存一致性。
四、功耗和散热问题
功耗和散热问题是现代CPU面对的一个重要挑战。随着制造工艺的不断进步，芯片集成度的增加导致CPU能耗和散热量也越来越大。目前，CPU功耗越来越高，因此散热工作也越来越重要。
1. 电压
在尽可能低的电压范围内工作，是减少CPU功耗的一种常用方法。改进CPU的电压调节技术，动态调整电压以适应不同负载，可以在不降低性能的条件下降低CPU的功耗。
2. 温度控制
CPU的温度控制是CPU健康稳定运行的关键。当温度过高时，CPU会自动降低频率或关机，以防止过热损害芯片。因此，CPU的散热问题也受到越来越多的关注。使用散热风扇、散热片和导热材料等技术是缓解CPU温度过高的一种方法。
总结：CPU的主要性能包括时钟频率、核心数目、缓存大小及协议以及功耗和散热问题。这些特点共同决定了CPU的运行速度和性能，影响着计算机系统的整体表现。在选购CPU时，需要根据实际需要进行选择，以充分发挥CPU的潜力，提高计算机的工作效率。
