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双核心处理器,性能的王者
2005-09-19 13:17:00  作者:orqs 编辑:orqs   点击可以复制本篇文章的标题和链接
 
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无论是进行视频编缉、运行大型3D游戏、还是需要同时运行多个程序,都对计算机的性能提出了较高的要求。而随着精神生活的日益丰富,消费者对PC的态度也越来越苛刻,他们几乎无法忍受哪怕是一丁点的延迟等待或画面滞留。对于这类用户,Intel和盘托出了最新的Pentium D处理器。拥有两个可以同时工作的独立内核,Pentium D处理器可以轻松应付多任务操作环境,为用户提供出色的性能输出和高质量的使用体验。

在如今的应用环境下,依靠单纯的高主频已经无法保证良好的应用体验了,现在的用户需要的是可以支持高强度、多线程任务处理的超级处理器,而最新问世的Intel Pentium D双内核处理器恰好可以满足这些要求。Pentium D双内核处理器共推出了三种不同规格的产品,主频分别为3.2GHz、3.0GHz和2.8GHz。双内核处理器能为用户提供额外的运算资源,从而大幅度提高了PC的工作效率。对于那些具有高强度任务和多线程运算需求的用户来说,双内核处理器能为他们带来全新的使用体验。

同样针对的是多线程应用环境,也许你会问,究竟双核技术与超线程技术区别何在?这个问题很简单,二者本质的区别就在于超线程技术只是通过模拟逻辑双核来实现对多线程处理的性能改善,而双内核技术则是直接通过物理双核来提升处理器的多线程运算能力。借助双核技术,用户甚至可以在同一台PC上同时满足不同用户的需求,例如借助家庭网络环境,使每个家庭成员都可以利用同一台配置了双核处理器的PC来干自己想干的事,比如游戏、听音乐、录制电视节目等,而这些高强度的应用叠加在一起,也丝毫不会影响单一的使用感受。简单的说,双核技术就是HT超线程技术的一次质变和革命。

让我们来看看双核处理器都为用户带来了哪些崭新的功能和特性:

- 双内核:在一颗处理器中集成了两个完整而独立的处理内核,并在相同的频率下同时运行。尽管两个处理内核共享芯片组存储界面,但在工作中他们是完全独立的。双核技术是解决性能输出和平衡功耗的一个两全其美的方案。

- Intel增强型Speedstep技术:Pentium D 830和840处理器都支持增强型Speedstep技术。这种创新技术可以动态调整处理器的电压和核心频率,从而减小平均能耗和发热,也从很大程度上缓和了散热设备的压力。功耗和热量的降低不仅可以降低主机在运行中所产生的噪音,工程师们也可以利用散热方面的优势设计出更小巧的部件。在于现有的节能特性结合的基础上,增强型Speedstep技术能很好权衡PC的能耗需求,从而在用户需要的时候提供强劲动力,在PC闲置的时候节省资源和电力消耗。

- 一级缓存:Pentium D处理器提供了两个16KB的数据缓存,除此之外,每个处理核心都包含一个Execution Trace Cache(跟踪执行缓存),可以根据运行程序的顺序存储12KB大小的解码微指令。这种做法可以很大程度上提高缓存的利用效率,从而进一步改善系统性能。

- 2MB 二级高速缓存:基于90纳米制程的Pentium D处理器为每个处理核心配备了1MB的二级高速缓存,总容量为2MB,从而让系统能更快捷的对更多常用数据进行访问。

- Intel EM64T:对于Intel的32位架构来说,EM64T技术通过允许处理器访问更多容量的内存来增强原有的系统性能。

- Execute Disable Bit:该特性需要特殊操作系统支持,可以将内存标示为“可执行”和“不可执行”两类,如果试图利用不可执行内存运行代码,处理器就会对操作系统发出错误提示。

主流市场,稳扎稳打

Pentium 4 6系列和5系列处理器所处的主流市场最为兴盛,同时也是竞争最为激烈的。由于主流市场的受众范围最广,因此产品线也最为丰富,无论6系列还是5系列的处理器都分别拥有多种不同规格型号的产品,对于Intel的处理器命名规格不甚了解的用户来说,他们甚至很难从不同CPU的名字中区分出他们的之间的规格差异。

简单的说,6系列处理器是主流市场中定位稍高的一类产品。该系列中全线处理器主频从3.0GHz到3.8GHz不等,均为90纳米制程,拥有2MB的二级高速缓存和800MHz的前端总线。在对各项Intel专利技术的支持上,6系列处理器也做得十分到位,全线产品都支持超线程技术、EM64T、病毒防护技术和增强型Speedstep技术。6系列面向的是主流市场中需求较高的用户群。

相对6系列处理器而言,5系列处理器的规格就更加繁多了,不过在了解了他们的命名规则后,你也可以很容易区分不同CPU之间的规格差异。5系列处理器的主频从2.8GHz到3.8GHz不等,均为90纳米制程,拥有1MB的二级高速缓存和800MHz的前端总线。而在对各项Intel专利技术的支持上,不同型号的CPU情况就不一样了。简而言之,所有5系处理器均支持HT超线程技术,且不支持增强型Speedstep技术;名称为Pentium 4 5X0的处理器对EM64T和病毒防护技术都不提供支持;名称为Pentium 4 5X0J°的处理器仅支持病毒防护技术;而名称为Pentium 4 5X1的处理器则同时支持EM64T和病毒防护技术。由此可见,Pentium 4 5X1系列处理器在主流市场中的定位居中,而其他两种5系列处理器相对同等频率的5X1处理器而言,定位则要偏低一些,因为他们支持的Intel专利技术相应较少。

低端市场,性价比的争夺战

与Pentium系列处理器在中高端市场的活跃相比,Celeron系列处理器从问世初期就锁定了低端市场。然而自从Celeron D处理器推出以来,众多DIYer们就开始重新定义Celeron系列处理器了。尽管仍然面向的是低端市场,但是Celeron D处理器无论从制造工艺还是主频上都比过去的Celeron处理器有了质的飞跃。Celeron D处理器的主频最高达到了3.2GHz,采用了90纳米制造工艺,二级高速缓存仍然为256KB,前端总线为533MHz。采用Prescott核心的Celeron D处理器还支持SSE3指令集,从而也从一定程度上弥补了二级缓存较少对多媒体应用的性能影响。

除了Celeron D处理器,Pentium 4 506处理器可以算得上是低端市场的一颗重磅炸弹。与其他的Pentium 4 5系列处理器不同,这颗Pentium 4 506处理器外频为533MHz,主频为2.66GHz,并不支持超线程技术。事实上,这颗Pentium 4 506就是Pentium 4 505的EM64T版本,不过大家可能对Pentium 4 505处理器比较陌生,因为它是专攻OEM市场及一些人均收入较低的国家,市面上流通量十分少,而Intel在零售市场正式推出Pentium 506处理器,也令不少人感到意外,因为作为“平价Pentium 4处理器”的它在市场定位上与Celeron D过于接近,也为高型号的Celeron D处理器带来了些许市场压力。

在考察CPU性能方面,客观测试成绩永远是最有发言权的。不同市场定位的Intel处理器之间究竟存在什么样的性能差异;在与竞争对手的较量中,Intel处理器的综合素质究竟处于什么位置,这些都可以通过性能测试来得到答案。为了让Intel各系列处理器之间的性能特点得到更为直观的体现,我们从中挑选出几款具有代表性的产品,并利用测试手段来让他们亮出真身。

单核与双核的较量

在BIOS中禁用/启用双核功能无疑是最为直观的考察单双核系统性能差异的途径。我们挑选了Pentium D 830处理器作为双核处理器的代表进行测试。Pentium D 830处理器的主频为3.0GHz,我们为其搭配了Intel 945G芯片组、容量为512MBx2的双通道DDR2-533内存以及nVidia GeForce 6800 Ultra显卡。同时,我们还选择了主流市场产品的代表Pentium 4 630处理器,来与双核处理器Pentium D 830进行性能对比。


双核心处理器,性能的王者

从上图SYSMark 2004的测试结过中,我们不难发现,双核模式下的处理器性能明显优于单核模式的性能表现,SYSmark 2004的总分提升了近30%,ICC子项的升幅更是达到了53.29%,不过OP子项得分的变化相对来说不大,为8.64%。对于Pentium 4 630处理器而言,双核的Pentium D 830仍然具有一定优势,三个得分的提升比例依次为13.98%、28.64%、1.15%。

SYSMark2004是由BAPCO组织开发的最新版本PC系统性能测试软件。该测试软件由Internet Content Creation和Office Productivity两个测试单元组成,前者主要考察PC系统在多媒体应用方面的性能,运行的测试项目包括2D/3D内容创建、网页发布等程序脚本;而后者则是用来衡量系统的商业运算性能,涵盖了通讯、文档创建、数据分析等测试内容。作为一款权威的标准测试软件,SYSMark 2004被众多专业媒体列为考察PC系统性能的必备项目。从测试结果可以看出,双核模式下的处理器性能相对于单核模式的优势是明显的,而对于Pentium 4 630处理器来说,虽然Pentium D 830的性能优势并不如相对单核的优势明显,但其创新技术带来的多线程处理能力也得到了充分展示,各项得分都优于支持超线程技术的Pentium 4 630。

利用应用程序作为考察项目可以在真实的应用环境中考察待测试平台的系统性能,其结果也可以作为基准测试项目的有力补充,系统在具体的应用软件中所表现出来的响应和处理能力,也能更加直观的反应其性能水平。我们挑选了流行的平面图形处理工具Photoshop CS和多媒体软件TMPGEnc Express、MAGIX MP3 Maker 2004 Diamond和Ulead VideoStudio 9 SE作为测试项目,其得分如下表所示:


双核心处理器,性能的王者

在应用程序测试中,所有测试得分都是系统完成一个处理任务所需的时间。在Photoshop CS测试中,通过National公司的Visual Runtime工具启动Adobe Photoshop CS程序,应用该程序提供的多个特效滤镜对一个高质量的TIFF文件进行批处理渲染,然后比较任务耗时之间的差异;TMPGEnc的测试是使用TMPGEnc软件将一个容量为600MB左右的高画质AVI文件转换为MPEG2格式视频文件,并计算任务耗时;MAGIX MP3 Maker测试是使用MAGIX Mp3 Maker对一个容量为655MB左右的WAV文件进行编码压缩,将其转换为Mp3格式并计算任务耗时;而Ulead VideoStudio 9 SE的测试则是选择了一个高清WMV视频片断作为视频源,并对其添加Ripple滤镜,然后使用软件集成的编码器,将视频输出为DVD视频文件,并计算输出视频文件所需的时间。从上表的得分中可以看出,双核模式下的Pentium D 830相对于单核的性能优势保持在30%左右,最高的升幅达到了近50%。而相对Pentium 4 630而言,Pentium D 830的性能优势略有下降,不过20%左右的提升比例仍然展示了双核处理器在多媒体应用上的强大能力。

主流P4与平价P4的区别

在面向主流市场的众多处理器中,我们挑选了Pentium 4 531作为代表,Pentium 4 531主频3.0GHz,拥有1MB二级高速缓存和800MHz外频,并支持超线程技术;而在低端产品中,Pentium 4 506自然成为了比较的首选对象。由于定位在了低端市场,Pentium 4 506从各项技术规格上都要落后于Pentium 4 531处理器,主频为2.66GHz,前端总线533MHz,不过其1MB的二级高速缓存和不俗的任务处理性能也成为了Pentium 4 506征战低端市场的一个利器。

同样,Pentium 4 531与Pentium 4 506将要面对的仍旧是SYSMark 2004标准测试以及多个应用程序测试项目。我们为他们分别配备了Intel 915G芯片组和总容量为1GB的双通道DDR2-533内存,显卡方面则采用了nVidia GeForce 6600GT。二者的整体得分情况如下表所示:


双核心处理器,性能的王者

对于SYSMark 2004测试来说, Pentium 4 506与Pentium 4 531之间的得分存在一定的差距。Pentium 4 531的SYSmark 2004的总分提升为21.62%,OP的提升幅度为13.7%,ICC子项得分更是上升了29.14%。

与Pentium 4 506相比,Pentium 4 531无论是在主频还是前端总线上都具有明显的优势,且支持超线程技术,因此导致了测试得分差异明显。SYSmark 2004的ICC子项侧重于多媒体应用,涉及了大量浮点运算,而OP子项则更多的考察CPU的整数运算能力,因此,这两个子项之间的得分提升幅度也有一定的差异。主频上的优势在ICC子项上得到了充分的体现,因此ICC项的得分提升幅度接近30%,这个升幅对系统的多媒体处理能力的改善是相当可观的。

而在应用程序测试环节,二者的表现都非常稳定,Pentium 4 531相对Pentium 4 506也保持着20%上下的性能优势。

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