中央處理器（CPU，Central Processing Unit）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。

物理結構

CPU包括運算邏輯部件、寄存器部件和控制部件等。

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。

cpu的功耗和發熱量關系

我們不難發現，很多高功耗處理器往往它的發熱量也較高，所以在談及CPU的功耗問題時，與其聯系最緊密的自然就是處理器發熱。然而，在實際應用中CPU功耗的提升是否帶來明顯的發熱量增加？而兩者的增長趨勢是否呈現1：1的線性態勢？

欲探究CPU的實時功耗與溫度的關系，通過下面這個小測試就可以證明。筆者使用酷睿i7 3770K平臺，將CPU未進行超頻，針對空載、游戲、滿載三種環境，來測試實時功耗與CPU溫度。

空載環境實時功耗

在空載環境下，酷睿i7 3770K的CPU溫度為32度，核心溫度為31度，CPU核芯顯卡分度為32度。而在功耗方面，空載環境下的酷睿i7 3770K實時功耗僅有6.93W。

中負載環境實時功耗

而在運行3D游戲時，測試平臺CPU溫度為49度，核心溫度分別為38度、48度、44度、35度，核芯顯卡溫度為43度。酷睿i7 3770K在運行游戲時，實時功耗達到了40.93W。

滿載實時功耗

使用SP 2004將所有CPU核心進行滿載，在此時的處理器功耗與溫度都達到了最高值。酷睿i7 3770K在滿載環境下的實時溫度達到了62度，CPU核心溫度分別為59度、62度、58度、51度，核芯顯卡溫度為62度。而在功耗方面，酷睿i7 3770K的滿載實時功耗為53.09W。

CPU溫度與功耗存在何種關系？

首先可以肯定的是，CPU的溫度確實是隨著功耗的增加而增加，而且其提升幅度也比較明顯。根據實時數據可以總結到，酷睿i7 3770K在中負載環境下增長了17度，而滿載環境則又增長了13度。

酷睿i7 3770K實時功耗溫度匯總

但是在實時功耗方面，中負載比空載功耗要提升了34W，而滿載功耗更是提高了12.16W。由此可見，中負載環境下CPU的功耗提升要比滿載還要明顯。

CPU功耗與溫度關系示意圖

從功耗與溫度增長趨勢可以看出，從空載進入到中負載環境下CPU功耗提升十分明顯，而從中負載進入滿載環境時功耗增長幅度明顯放緩。由此可以證明，CPU的功耗與溫度的提升曲線并不是一個直線，而是更加類似于曲線，即達到一定峰值之后CPU功耗提升放緩。