早期提速方式是减少晶体管的切换时间。这种提速方式最终会遇到瓶颈，所以开发商发明了新技术来提升性能，不但让简单指令运行更快，也让它可以运行更复杂的运算。
除法的方法是做一串剪发，比如16除4会变成16-4-4-4-4，碰到0或负数才停下，但这种方法要多个时钟周期，很低效，所以现代CPU直接在硬件层面设计了除法，可以直接给ALU除法指令，折让ALU更大更复杂一些
现代处理器有专门电路处理，图形操作，解码压缩视频，加密文档等等，如果用标准操作来实现，要多个时钟周期。 你可能听过某些处理器有MMX,3DNOW,SEE，他们额外电路做更复杂的操作 现代处理器有上千条指令，也有各种复杂的电路
超高的时钟速度带来另一个问题，如何快速传递给CPU，就像强大的蒸汽机，但无法快速加煤。RAM就成了瓶颈。 RAM在cpu之外意味这数据要用先来传递，叫总线。总线只有几厘米粗，电信号速度接近光，但CPU每秒可以处理上亿条指令，很小的延迟也会造成问题。 ram还需要时间找地址，取数据，配置，输出数据 一条从内存存读数据的指令可能要多个时钟周期
解决延迟的方法就是给cpu加一点ram叫缓存。 因为处理器里空间不大，所以缓存一般只有KB或MB，而RAM都是GB起步，缓存提高了速度
虽然花时间久一点，但数据可以存在缓存，这很实用，因为数据常常是一个个按顺序处理 举个例子，算餐厅的当天收入，先取RAM地址100的交易额，ram与其只给1个值，直接给一批值 把地址100-200都复制到缓存，当处理器要下次交易额时，地址101，缓存会说：我已经有了，现在就给你，不用去RAM读取数据，因为缓存离CPU近，一个时钟周期就能给数据-CPU不用空等，比反复取RAM拿数据快得多、 如果想要的数据已经在缓存中叫缓存命中，如果想要的数据不在缓存中，叫缓存未命中 缓存也可以当临时空间存一些中间值，适合长/复杂的运算。 继续刚才的例子，如果餐厅想把算完的结果存到地址150，就像之前，数据不是直接存到RAM,而是存在缓存，这样不但存起来快一些，如果还要继续算，取值也快一些。
这样带来一个问题，缓存和RAM不一致了。 这种不一致必须记录下来，之后要同步因此缓存每块空间，有一个特殊标记，叫脏位。 同步一般在当缓存满了而CPU又要缓存时。 如果是脏的，在加载新内容之前，会把数据写回RAM
想象在宾馆操作，这样要1h才能洗完 我们可以用并行处理进一步提高效率 cpu也可以如此，之前演示了取指-解码-执行，不断重复 举个例子，你在读某个数据，而正在执行的指令回该这个数据，因此流水线处理器，要先弄清楚数据依赖性，必要时停止流水线，避免出问题 高端cpu会更近一步，动态排序有依赖关系的指令，这叫乱序执行
如之前的jump negative 这些指令回改变程序的执行流，简单的流水线处理器，看到JUMP指令会停一会，等待条件值的确定，一旦jump结果除了，处理器就继续流水线，因为空等会造成延迟，所以高端处理器会有一些技巧。 可以把jump想成岔路口 ，高端cpu会预测路线，然后把指令放入流水线，这叫推测执行。 当路线正确，流水线已经塞满正确指令，可以马上运行，如果cpu猜错了，就要清空流水线 为了减少清空流水线，厂商设计了猜测那条分支更有可能，叫分支预测。 现代cpu正确率超过90% 如果多加几个相同电路，执行出现频率很高的指令，举个例子cpu有四个，八个甚至更多完全相同的ALU，可以同事执行多个数学运算，目前说的方法，都是优化一个指令流的吞吐量，另一个提升性能的方法就是运行多个指令流，用多核处理器。
当多核不够，可以用多个cpu。 高端计算机，如Youtube服务器，2或4个cpu是最常见的。
