如题所述
CPU的设计是一个系统工程，通常可以分为微结构、电路，器件，工艺这几大层面，每个层面内部都有很多细分方向，每个方向都有专家去研究，都有专门的工程团队在做。我现在接触比较多的是微结构这块，所以我只说微结构的改进。微结构内部有很多地方是可以修改的，下面仅列举其中一部分：发射宽度。分支预测乱序执行窗口的大小（包括ROB，Reservation Station）Cache（扩充Cache大小，改进组织结构）Interconnect各种bypass，loop cache，etc.每次Intel，AMD，IBM等巨头推出的新架构，您能在各大媒体上看到的新闻宣传，大多是从这些地方的参数入手，比如说Haswell把乱序执行窗口从168加大到192，诸如此类。
对于不同的程序，性能瓶颈也是不同的，比如说有的程序指令缓存miss率很高，流水线前端取不到指令导致停顿，有的程序是因为指令重命名时竞争寄存器的读取端口，有的程序是因为cache装不下工作集，所以很难一概而论。
目前的大势主要是访存引发停顿。通过CPU的参数判断CPU的性能瓶颈，我个人认为对于普通消费者而言是做不到的。那种一看网媒上公布的粗略架构图就嫩判断出CPU性能瓶颈的决不是仙人，而是异想天开的民科。
那些巨头公司的架构师都是经过多年训练经验丰富，在大参数上犯下明显错误的可能性几乎为0，更不用说整个CPU是许多架构师的通力合作。
技术上简单来说，摩尔定律快到极限了，CPU架构成熟稳定多年 架构上可以突破的地方不大，而且分布式计算日趋成熟，对于单个CPU处理能力高低不是那么敏感。现在技术创新领域在于跨平台计算分布式计算和低功耗处理器。从市场上来说，Intel实验室的成果比市场产品超前3—4代，Intel本身已经处于处理器的霸主地位 不需要也没动力将实验室的产品很着急的推向市场。
因此按照tick rock节奏 每次推出的新一代产品，intel 会控制新品性能只提升10%多一些，这样即保持市场占有率又降低成本，对于用户和制造商来说只能跟随intel节奏逐年升级。因此我们在市场上见到的处理器并不是最新技术，几年内也无法看到大跨步的产品革新。
本回答被网友采纳CPU是由无数晶体管组成的,架构系统级管的是如何让这无数MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)合理并且高效的运行,物理层管的则是如何让单个MOSFET运行的更快.关于工艺上的革新简直数不胜数,十年前我们使用的CPU(以pentium 4 为例)的特征尺寸(critical length,也就是常说的线宽)为 90nm, 晶体管是平面MOSFET(planar-MOSFET), 现在我们用的 Core 4XXX 系列的特征尺寸是 22nm, 晶体管用的是 3D 鳍式 MOSFET (FinFET). 更小的特征尺寸意味着更大的驱动电流,更大的驱动电流意味着更快的响应速度,于是CPU的速度更快.
