对于最终用户来说，处理器的性能主要表现在他们所使用的应用软件能跑多快，简而言之，电脑花多少时间来完成既定的工作。根据这一原理，电脑在越少的时间完成越多的工作，就意味着有更好的性能。提高性能也就是减少工作时间，这已经成为衡量电脑性能的标准。当我们比较执行相同指令集的不同处理器的性能时（如x86指令集），性能就是处理器在一个时钟周期内所做的工作（相当于一个时钟周期内所执行的指令）乘以时钟的周期数（相当于频率），我们得出以下公式：
性能=IPC（instructions per clock，一个时钟周期内所执行的指令）X 频率
在286，386和486处理器时代，x86 处理器的基本架构是完全相同的，所以不同厂家所生产的处理器的IPC是相同的，也就是因为IPC不变，电脑的性能就可以被理解成为：
性能=频率
在以往的处理器时代中，大家所关注的焦点就在时钟的频率上，把主频作为区别性能的主要因素。
从第五代x86处理器，也就是从AMDK5和奔腾处理器开始，上述的关系就不再成立。虽然AMD和Intel处理器都能与x86指令集架构兼容，但它们所采用的方法是不同的。也就是，在相同的应用环境和衡量标准下，IPC值第一次出现不同。因此，处理器的性能被定义为：
性能=IPC X 频率
最终的结果是，主频不再是决定CPU性能的唯一因素。
第七代AMD Athlon处理器和Intel 奔腾4处理器，它们两者间的架构设计，也就是IPC是完全不同的。
因此，判断处理器的性能，必须同时关注处理器每个时钟周期内所完成的工作（用IPC来表示）和运行频率这两个因素。显而易见，现在该是用处理器的整体性能特点来衡量处理器的性能好坏时候了，而不只是仅凭它们的频率。
处理器整体性能的提高，主要来自于两个不同的方面：
1．频率的提高
·通过缩小晶体管的尺寸、提高晶体管的速度，从技术上来提高主频的速度。 ·通过改进设计也可以提高频率，如使用更深的管道，减少所采用的门数等。
2. 每时钟周期工作效率提高
·通过超标量体系结构、动态指令调度程序、更大容量的缓存以及高级分支预测的技术可以提高每时钟周期的工作效率。
有一个重要且需要被认识的观点是，管道越深，每时钟周期工作效率就越低，这种效率的减低可以通过改善处理器其它方面的性能得以抵消，如分支预测、扩大缓存。可以这么说，如果一味地提高频率，就会牺牲IPC的效率，从而导致处理器性能的降低。奔腾4处理器是英特尔第一个IPC（或称为每时钟周期工作效率）倒退的处理器。
基于每一个时钟周期内工作量的减少，与以往的奔腾3处理器比较，奔腾4处理器必须有更高的时钟频率来表现其更好的处理器性能。
优化处理器的性能有很多种方法。通过增加每时钟周期工作量并同时提高主频，AMD运用一个平衡且行之有效的方法来优化处理器性能。 通过这个方法，在与拥有较高主频的奔腾 4 处理器相比较中，AMD 速龙处理器在应用领域里拥有极高的性能表现。以下的图表电脑性能指标验证这一结论，我们所采用的处理器之间的主频差距为300 MHz。
毫无疑问，处理器的性能已不再只是由频率来决定。 预计奔腾4处理器将会被迫不断提高频率来对抗AMD 速龙处理器，以提高其应用性能。正因为如此，实际应用性能表现成为衡量处理器优劣的标准。
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