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多大缓存够用?酷睿2家族6大系列横评

    首先我们来算一笔小账,关于Intel处理器的二级缓存:

  • 二级缓存512K的赛扬双核E1200只要270元,二级缓存1M的奔腾双核E2140售价为370元,您需要花费100元来购买这额外的512K缓存;
  • 二级缓存2M的酷睿2 E4300或者奔腾双核E5200的售价在550元以上,这就意味着您得再出200元来购买这额外的1M二级缓存;
  • 二级缓存3M的酷睿2 E7200售价750元,你又得掏出200元来购买这额外的1M二级缓存;
  • 二级缓存4M/6M的酷睿2系列处理器依次类推……

    是不是很有意思呢?不管酷睿2、奔腾双核还是赛扬双核,他们的核心架构其实是完全相同的,频率可以随意更改,唯一不同的就是二级缓存。可以毫不夸张地说,Intel就是在卖二级缓存,200块钱1M,您想要多少兆?

    事实上历年来Intel都是通过二级缓存的大小来划分产品线,以前只有奔腾和赛扬两种规格,到了酷睿2时代Intel达到了登峰造极的境界:仅仅是双核产品就拥有512K、1M、2M、3M、4M、6M多达六个版本,四核产品也有4M、6M、8M、12M四个版本,令人眼花缭乱!Intel细分产品线的策略在每个价位都提供了优秀的产品,但也给广大用户制造了前所未有的困惑:到底多大二级缓存才够用?

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    纵观英特尔处理器的发展,且不论核心架构如何改变,以级数增长的二级缓存是最直观的。奔腾4时代0.18微米工艺的Willamette拥有256K二级缓存,0.13微米的Northwood核心拥有512K,后期0.09微米的Prescott一度增大到1M。到了酷睿时代,在架构发生了翻天覆地的变化的同时,65纳米工艺让二级缓存再次翻倍,即便是刚推出时低端酷睿的代表Allendale核心,二级缓存也达到了2M,高端酷睿更是拥有4M的二级缓存。进入45nm工艺后,二级缓存的容量进一步加大,高端E8X00系列二级缓存达到了惊人的6M,低端E7X00也达到了3M之多,至此Intel从512K到6M甚至12M实现了二级缓存的“无缝衔接”。

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诱人的二级缓存——价值不菲

    对于玩家来说,CPU的主频不是问题,最低频的型号通过超频可以超过Intel最高频的型号,外频及内存带宽也能超上去,唯独二级缓存是个软肋。那么,CPU二级缓存的大小究竟有多重要?二级缓存到底对性能的影响有多大?用户花大代价购买大缓存的型号值不值?多少二级缓存才是性能与价格的平衡点?本文将对此进行深入研究。

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    电脑中CPU的好坏,从根本上影响着一台电脑的性能表现,即便是使用一片顶级显卡,配合低端CPU,在高负载DX10游戏中,性能表现还是很差,而将CPU更换成更强的型号后,性能就会得到颠覆般的提升。

    那么,提升CPU的性能有哪些方法呢?笔者认为有5种方法:CPU架构的彻底改变(奔腾4到酷睿),CPU工艺的提升(65nm酷睿到45nm酷睿),增加CPU的核心数量(想想服务器为什么是多路并联就可以明白),增加二级缓存(近几年英特尔处理器的发展就能一窥究竟)提升核心频率(为什么那么多玩家热衷于超频)。

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45nm不仅让CPU频率得到提升,而且可以植入更大的二级缓存

    上述5种方法,都可以有效提升CPU的性能,但实现的难度各有不同,我们按照实现的难易程度进行说明:

  • 核心架构的彻底改造,想想当初P4转成酷睿架构的难产,实现的难度很大;
  • 核心架构的改进,每一次生产工艺的进步,就是核心改进的前提,而先进制造工艺的上马,需要雄厚的资本作为前期投资,这点也是不好实现的;
  • 增加核心数量,虽然在服务器市场,SMP成为了主旋律,但在民用市场,因为软件环境的匮乏,即使是目前火热的VISTA系统,连4核还不能很好地充分利用。所以,即使技术上可行,盲目上马多核也是没有效果的;
  • 核心频率的提升,这点对于超频玩家来说,喜闻乐见,即使是QX9770这样的顶级CPU,也不能逃过被超频的命运。但是,对一般用户而言,性能优良的散热系统绝对不会比一台中端电脑便宜。所以面对多数用户(OEM、ODM)的英特尔,不会把默认频率和电压设定的很高;
  • 对英特尔来说,提升二级缓存的容量,是最为行之有效的方法,提升L2的容量,能够提升系统的性能,而且还便于划分CPU的等级,何乐而不为呢!

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45nm新工艺下的核心结构图:近一半晶体管被用来制造二级缓存

    按二级缓存的大小划分价格等级,这样的划分实际上是根据CPU的架构和成本有关系的。英特尔的CPU对二级缓存的大小非常的敏感,与其CPU的一级缓存设计有直接关系。一般来讲,只有一级缓存中没有CPU所需要的数据时,才会从稍慢的二级缓存中读取。而INTEL CPU采用的是“数据+代码指令缓存”设计,基于这种架构设计的的一级缓存分为用来存放数据和执行这些数据的指令的两个独立部分,两者可以同时被CPU访问,减少了争用Cache所造成的冲突。这样的设计利弊都很明显,有利的是降低处理器的生产难度和成本(一级缓存的生产成本比二级缓存更高)。弊端同样明显,因为一级缓存容量有限,并不能满足CPU的读取要求,对二级缓存的依赖性严重。

    现在大家就可以了解到,为什么AMD的A64(X2)系列二级缓存从512K增长到1M性能提升并不明显,而Intel的CPU从1M增长到2/3/4/6M依然能够获得可观的性能提升。这一方面是架构设计决定的,另一方面是Intel的先进工艺允许设计如此大容量的二级缓存,而AMD则无能为力。

    45nm无疑是今年最热门的话题,目前Intel的65nm全线CPU都已停产,正处在甩货阶段,新45nm处理器虽然价格昂贵但购买者依然热情高涨,这其中很大的原因来要归功于更大的二级缓存。

      45nm工艺的超强威力

    新的45nm生产工艺将可以大大提升核心电子管的数量,同时可以提升速度达20%,并且热量可以降低30%。45nm Core 2 Duo的核心芯面积缩减到107平方毫米,相对于Conroe核心的143平方毫米,面积缩减了大约33.6%,而相比上代的2.91亿个晶体管提升到4.1亿个晶体管也是一大进步,这也正是借助于45nm制程Intel才能做到在晶体管数量大幅增加的情况下缩小核心面积。

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    同现在普及的65nm技术相比,英特尔45nm技术具有多个方面的优势:

  • 晶体管密度提升了2倍,从而使芯片体积更小

  • 晶体管切换功率降低30%以上

  • 晶体管切换速度提升20%以上

  • 源极-漏极漏电功率降低5倍以上

  • 栅极氧化物漏电功率降低10倍以上

    在英特尔的45nm工艺中,采用了铪基High-K(高K)栅电介质+Metal Gate(金属栅)电极叠层技术。High-k栅介质与Metal Gate栅极的引入能够使得晶体管漏电率较之传统材料降低10倍以上,与65nm制程工艺相比能够在相同耗能下提升20%的时钟频率亦或是在相同时钟频率下拥有更低的耗能。引入了高K栅电介质和金属栅层叠技术后,漏电量减少到1/10以下,晶体管性能提升了20%,可以说高-k栅介质加金属栅极,英特尔45nm彻底打破行业桎梏。

      二级缓存

    新的45nm工艺的使得Intel公司的工程师能够在处理器核心内部放入更多的电子管。在此之前65nm双核心Conroe E4XXX处理器共享二级缓存的容量为2M,而新款45nmWolfdale E7XXX处理器却可以拥有3M的二级缓存,45nm E8XXX集成了6M的二级缓存。

    45nm处理器除了二级缓存容量相比上代65nm产品高出50%以外,缓存的相联度也有大幅度提升,拥有3MB L2缓存的Core 2 Duo E7000系列采用12-way,相对于采用8-way设计的E4000增加了一级;拥有6MB L2 cache的E8000则采用24-way相联度设计,这就相当于在容量提升50%的同时位宽也同比提升。

      增加SSE4指令集及全新微架构

    相比上代产品相比,Wolfdale处理器对于桌面用户最为重要的莫过于Intel先进数字媒体增强技术,它的内容包含了对数字媒体的一系列优化、增强,包括了SSE4指令集的加入以及全新的Super Shuffle Engine超级传送引擎 。

    英特尔的SSE4(流式单指令多数据扩张)指令集包含了54条新指令,其中的47条指令在Wolfdale/Penryn上实现,被称作SSE 4.1,SSE4除了扩展Intel EMT64指令外,还针对高清编码、播放、图形渲染、三维渲染、3D游戏应用进行了多方面的改进,使得产品的性能在更大范围内得到提升。

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    基于45nm制程的新一代Core 2 Duo系列处理器上,英特尔加入了全新的SSE4.1指令集,使得45nm制程处理器增加了两个不同的32bit向量整数乘法运算单元,同时还增加了8位Unsigned最小值和最大值运算、16位及32位Signed运算和6条浮点运算指令,而这一系列的改进同样也出现在定位于中端市场的Core 2 Duo E7000系列处理器上。

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    从架构上看,除了45nm工艺带来的电气改进之外新的Penryn微架构主要有5方面的改进:

Intel Wide Dynamic Execution(Intel宽动态执行)方面的改进着实从基础上提升了处理器的运算性能,包括快速16进制除法器、更快速的操作系统基础支持、增强的Intel虚拟化技术三个部分。

Intel Advanced Smart Cache(Intel先进智能缓存)则进一步提升了缓存性能,以符合未来多核心的趋势,其包括了更大容量的缓存以及更多路的缓存关联。

Intel Smart Memory Access(Intel智能内存存取)提升了装载数据的速度,包括强化的存储转发结构和更高的总线带宽设计。

Intel Advanced Digital Media Boost(Intel先进数字媒体增强)则是对数字媒体的一系列优化、增强,包括了SSE4指令集的加入,以及全新的Super Shuffle Engine超级传送引擎。

Intel Intelligent Power Capability(Intel智能电源特性)则是充分发挥新制程的特点,降低总体能源的消耗,包括了深层关机技术和增强的Intel动态加速技术。

    在酷睿2刚推出的时候,相比前代产品Pentium4/PentiumD革命性的核心架构,超大容量的共享式二级缓存,勾起了无数人对性能的期待。不过刚开始Intel对产品线的划分不够人性化,同为E6X00系列,只有高频的E6600、E6700和X6800拥有4M二级缓存,低频的E6400和E6300仅有2M缓存,这就使得4M成为高端的代名词,也成为一些囊中羞涩玩家的梦想。

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    当初E6600的定价也在2000元以上,所以4M缓存难以进入平常百姓家。随着酷睿架构制造工艺的进步和市场需求的改变,后来的E6320、E6420、E6550等都将二级缓存增大到4M,并且进一步提升前端总线,再加上价格逐渐逼近千元,4M二级缓存的E6XX0取代了早期的E6X00成为了中端市场的明星产品。

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频率设置为400×7=2.8GHz

    此次测试我们使用的是4M L2系列唯一一款至尊处理器Core 2 Extreme X6800,这款CPU一经发布就取代曾经的双核之王Althon 64 FX62,成为全球各大媒体评测室的高端基准测试平台,相信大家在很多评测中都能够看到它那繁忙的身影。

    X6800采用65nm工艺Conroe核心,前端总线为1066MHz,4M共享式二级缓存,Extreme系列不锁倍频,而且是Intel官方筛选出来的体制最佳的核心,超频能力是65nm中的佼佼者。本次测试并不局限于X6800本身,而是用其代表4M缓存的酷睿2 E6XXX全系列,以体现65nm工艺下4M缓存的性能。
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    2M二级缓存的酷睿2,给很多人带来了遗憾,也给更多的人带来了惊喜。

    在酷睿2刚发布时,4M的E6600、E6700都高高在上,很多人只能退而求其次购买2M的E6300和E6400,即便如此1500左右的售价非一般人所能接受。

    不久之后Intel调整产品线,正式将2M系列的酷睿2命名为E4X00系列,E6XX0统一为4M。E4X00上市价格就不足千元,性价比自然很高,虽然前端总线只有800MHz,但是超频到1066MHz甚至1333MHz都是轻而易举。所以第一批购买E6300/6400的人郁闷了,而花800元左右购买酷睿2 E4300开心了。

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    时至今日,早已停产的E4X00系列在市场上都很受欢迎,毕竟2M二级缓存属于“比上不足、比下有余”型,而且还挂着“Core 2 Duo”的头衔,远非1M的“Pentium Dual-Core”可比。

    不过,这种情况因45nm新版奔腾双核E5200的上市得到改观,E5200频率更高、超频潜力更大,而且同样拥有2M二级缓存,虽然不支持SSE4.1指令集,但完整的继承了45nm处理器优化后的核心,浮点运算效率更强。无论从哪个方面来讲,都比酷睿2 2M系列强!

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    本次测试,我们选用了最早的一代2M缓存处理器,曾经让人垂涎三尺的E6300,相信第一批尝鲜酷睿2的玩家使用的都是它。虽然制程较老,但超频能力不减当年,400×7=2.8GHz轻松达成,它同样可以代表E4X00系列处理器的性能,方便我们进行二级缓存的性能对比测试。

    奔腾Pentium这个响亮的名字跟随了Intel许多年,一直都是高性能的代名词,直到P4时代,由于设计理念的差错(Netburst架构的超长流水线),丢掉了性能冠军的宝座,因此Intel也痛定思痛,推出了酷睿这个新的品牌,从此宣告了低频率高性能低功耗的时代来临,并无情地抛弃了奔腾这个名字。

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低价格、低功耗、性能不俗,奔腾双核持续热卖

    但在酷睿上市后,虽然性能优势明显,但是市场中表现并没有达到预期设想。尤其是在中低端市场,在AMD价格战策略面前显得束手无策。从产品形象上讲,作为一个新的品牌——酷睿,依托性能优势代表高端性能,新的品牌为了维护形象不能自降身价与AMD的K8进行缠斗!此时,Intel对酷睿架构进行改造(阉割),诞生了全新的奔腾双核处理器冲向低端市场与AMD展开白刃战。

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    虽然名为奔腾,但实则酷睿芯,E2XX0系列凭借着酷睿2优秀的架构,即便二级缓存很小,但是照顾了价格便宜而且性能很不错,不仅低端用户喜欢,不少游戏玩家也通过超频提升性能,在CPU不产生瓶颈的前提下,花更少的钱得到了更好的享受,奔腾双核在市场中广受好评,奔腾这个经典招牌也重获新生。

    1M二级缓存本身容量很小,再加上默认频率又低,因此奔腾双核与酷睿2系列的性能差距很大。但是超频后就不一样了,E2XX0系列的超频能力丝毫不输给酷睿2系列,高频率、高外频可以一定程度上弥补二级缓存的不足,奔腾双核在很多游戏中都不至于造成瓶颈,这使得它迅速成为游戏玩家的最爱。

    虽然CPU的竞争,看似只有INTEL和AMD在争夺,但实际两家的竞争程度丝毫不比板卡厂商弱,随着市场竞争的加剧,为了照顾低端用户的需要,同时占领更多的市场,INTEL审时度势推出了比奔腾双核更低端的E1200。

售价430元!赛扬双核E1200登陆中关村

    E2XX0系列本已占领了中低端市场的大部分份额,在其之下,双核赛扬针对的市场对象已不多,推出双核赛扬,可以说是战略意义大于市场意义,型号只有E1400和E1200两款,实际上市场中也仅有低频的E1200。

    作为INTEL的战略工具,双核赛扬最大的任务就是钳制AMD的双核速龙产品,同样成本下,能够带来更好的性能表现,并且超频性能十足,这两点正是AMD双核速龙所欠缺的。初期上市的双核赛扬,超频幅度100%的能力比比皆是,一时让AMD脸上无光,同时由于二级缓存背精简至512KB,即使超频至高主频后,性能还是和自家中高端产品有差距,不会对中高端产品线产生影响。

     进入45nm工艺以后,除了制造工艺的改进,二级缓存容量继续加大外,CPU的核心执行效率的提升也不容小视。得益于工艺进步,在同样大小下,可以堆积更多的缓存,相比之前的4M二级缓存,现在加大到6M二级缓存无疑让人对性能很期待。

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    遗憾的是,由于赶上大环境的冷清,初期上市价格和产品型号的较小,E8X00系列仅仅是少数发烧友手中的玩具,一般百姓无福消受,市售销售平淡,但作为业界最具领导力的厂商,引导刺激消费点的产生对Intel来说绝对不是难事。

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    随着E8X00系列型号的增多,用户的可选择性也很大,倍频上的产生的主频差距,完全可以通过超频来化解,拥有全部功能,并且倍频在8这个吉利数字的E8200成为了市场的宠儿,即使没有太好的散热,500外频的基本盘呼声在一次响起,而8倍频后的频率却是4GMHz,当年Intel P4倒下的频率,现在已经成为了玩家的日常使用频率。

    伴随着工艺的进步,INTEL CPU也进入更新换代时代,E7X00取代E4X00也成了计划上的日程,与上一代的Core 2 Duo E4X00系列处理器相比,基于45nm制程的Core 2 Duo E7000系列处理器在核心规格上有了显著的提升,包括更高的FSB总线频率、更大的二级缓存容量以及多种新技术的加入,E7000系列产品的频率以及缓存容量都要比目前的E4000系列高出一个档次,用户可以用到相近的价格来购买到性能更强的产品,取代E4000更是势在必行。

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    在国内的DIY市场里,长期以来一直有着“得中端者得天下”这样的说法,根据目前的国情需求,高端产品虽性能强悍,但是实际需求却凤毛麟角,而低端产品又利润太薄,所以中端产品才是兵家必争之地,并且一直深受国内玩家的欢迎。E7200作为首款入门级45nm产品,对于消费者的诱惑可想而知,45nm带来的低功耗和高性能一直是玩家所追捧的首要条件。

    相比E8X00系列6MB二级缓存CPU价格的昂贵,削减一半二级缓存后的E7X00系列,性能下降不多,但价格更加平实,上市初期不足千元的价格,极强的超频性,让人想起了当年的叱咤风云的酷睿E6300,而在E7200推向市场后,也获得了不错的销量。

    45nm CPU可谓是集万千宠爱于一身,较之前的65nm有不小提升,除了在性能提升明显外,功耗的表现也非常出色。但由于价格高高在上,一直未能走入平常百姓家。而现在,在AMD的节节攻势下,Intel必须尽快将产品线布置妥当,用以继续保持对AMD产品线的全面压制。   

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    为了细分产品线,完善中低端的衔接,同时也是取代老迈的65nm E4x00和E2xx0系列,Intel在中端明星E8200之后,先后派出了两元守关大将——E7200和E5200。

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    E7200虽然二级缓存相比E8200减半,但由于价格实惠一上市就掀起了渲染大波,而E5200则是隐藏杀手,二级缓存被再次阉割,从3M砍至2M,和此前的E4X00系列相同,但它的任务却是取代1M的奔腾双核,因此价格会更为厚道,绝对是低端用户值得期待的产品!

    非常遗憾的是,由于奔腾双核E5200的倍频太高,Intel对它的外频作了限制,风冷400外频几乎是不可能完成的任务,即便将倍频降下来也无济于事,因此本文的对比测试未能加入E5200,至于其性能表现,大家可以参阅“最便宜的45nm!奔腾双核E5200全面测试”一文。

    通过前文的介绍大家可以了解到,目前Intel酷睿2架构的桌面双核处理器按照二级缓存可以分为六大类:512K、1M、2M、3M、4M、6M,四核心又有四大类:4M、6M、8M、12M。

    由于Intel的四核心处理器是由两颗双核心组合而成,理论上二级缓存对四核CPU的影响与双核是完全相同的。因此本文就不考虑四核处理器,单纯研究二级缓存容量对双核CPU的性能影响情况。

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    本次测试中,笔者找来了英特尔65/45nm双核里有代表性的CPU,其缓存包括涵盖所有的六种型号,我们将其频率统一调节至400x7=2800MHz(400外频正好可以满足双通道DDR2-800内存带宽的需要,确保内存不是瓶颈)进行对比测试,这样就能排除主频、外频和内存带宽的差异,单纯考察二级缓存对CPU的性能影响幅度。

PCPOP.COM泡泡网CPU评测室

硬件系统配置

处理器

Core 2 Duo E8200 (双核/2.66GHz/6M L2)

 Core 2 Extreme X6800 (双核/2.93GHz/4M L2)
Core 2 Duo E7200 (
双核/2.53GHz/3M L2)

Core 2 Duo E6300 (双核/1.86GHz/2M L2)

Pentium Dual-Core E2140 (双核/2.2GHz/1M L2)

Celeron Dual-Core E1200 (双核/2.2GHz/512K L2)
统一超频/降频到400×7=2.8GHz

主板

华硕 MAXIMUS EXTREME  CHINPSET:X38

硬盘

西部数据 WD3200AAKS
(320GB, 7,200 RPM, 16M,SATA/300)

内存

海盗船  Dominator TWIN3X2048-14400C7DF

2X1G DDR3 1800×2 (7-7-7-20)

显卡

ASUS 9800GTX

电源

海盗船TX1000W (额定1000W)

显示器

ASUS 24

软件系统配置

操作系统

Windows VISTA Ultimate SP1 32BIT

显示驱动

Nforce 177.89

    为了不使测试平台的其它部分作为瓶颈,选用了华硕ROG X38搭配9800GTX 进行辅助测试,为了不使内存带宽成为瓶颈,使用海盗船统治者14400组成双通道加强内存带宽,同时存储方面使用目前在市场中反响良好的西数单碟320G 3200AAKS进行测试。将平台性能发挥到最大!

    注:本次测试的初衷是统一外频和主频,并消除一切影响处理器性能发挥的瓶颈。遗憾的是,在常规散热条件下,笔者手头的数颗E5200无论如何设置都不能达到400MHz外频。无奈只能退而求其次以280x10进行测试,虽然主频也是2.8GHz,但由于外频差距太大(外频影响内存实际可用带宽),导致性能不甚理想,故本文省去E5200的成绩,还望读者海涵!

CPU理论运算对比测试

     ◎ Sisoftware Sandra性能测试

    Sisoftware Sandra是一套功能强大的系统分析评比工具,拥有电脑你能想到的各种设备的测试方案,作为一款系统测试软件,除了可以提供详细的硬件信息外,还可以做产品的性能对比。其中算数和浮点运算程序直观明了,能够大体知道一款CPU的性能表现。

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    在算数运算中,由于性能表现完全取决于主频,所以即便二级缓存容量相差12倍,512K的赛扬双核与6M的酷睿2性能基本相等。

    而在浮点运算中,45nm处理器对内核架构进行了优化,性能获得了不小的提升,相比之下二级缓存依然是毫无建树,65nm版本的4M和512K性能相当,45nm的3M和6M性能相等。

    看来这些纯数学运算测试软件无法反映出CPU的真实性能,因为这些软件很难利用到CPU的分支预测工作,也体现不了二级缓存大小对指令预取和排队的重要性。

    ◎ ScienceMark 性能测试

    ScienceMark是一款通过运行一些科学方程式来测试系统性能的工具。主要用于桌面台式机和工作站上测试内存子系统,同时也用于测试服务器环境中的读写延时,当然,它对内存的带宽及CPU与内存控制器之间的速度等也可进行测试。

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    从Sciencemark的测试结果看,虽然测试结果差距非常微小,但45nm工艺新CPU的优势还是体现出来了,只是二级缓存依然无所作为,看来我们还是把目光聚焦在一些实际应用软件上比较好。

  ◎ Fritz 10 Benchmark 性能测试

    这是一款国际象棋测试软件,但它并不是独立存在的,而是《Fritz9》这款获得国际认可的国际象棋程序中的一个测试性能部分。由于国际象棋的运算大致仍旧是依靠电脑CPU的高速处理能力,将每一个可能的走法以穷举算法预测,从中选择胜算最大的最佳走法。所以用它来衡量对比不同的PC系统中CPU的多线程运算能力也是有参考价值的。

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   现在,我们终于考到了二级缓存所带来的性能差异,虽然不是很多。这里45nm对内核的优化效果显然要大于二级缓存的容量,3M的E7200已经超过了4M的E6XX0,这一点令人十分惊喜。

    抛开制造工艺的不同及45nm新核心的优势的话,从阶梯形的性能图标可以看出,512K影响了核心性能的发挥,而1M的表现已经很不错了。

    ◎ CineBench R10 性能测试

    CineBench使用针对电影电视行业开发的Cinema 4D特效软件引擎,可以测试CPU和显卡的性能。Maxon公司表示,相对于之前的9.x版,R10版更能榨干系统的最后一点潜能,准确体现系统性能指标。最新R10版,支持XP、Vista、MAC等,最高支持16核。 

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    在CineBench对比测试中,二级缓存的作用被进一步放大,512K的双核赛扬力不存心了,1M的奔腾双核差距也较大,2M的酷睿2损失就比较小了,更大的缓存所带来的性能提升显然不是线形的,而是逐级递减。

    3M以上的二级缓存已经基本够用了,此时45nm先进的内核发挥出关键作用,3M的E7200让65nm的4M版本黯然失色。看来二级缓存只能作为辅助,对CPU的性能无法起到决定性的作用!

 

   ◎ 高清X264编码压缩

     在高清视频流行的今天,有多少人知道欣赏的720P高清电影是通过压缩1080P视频得来的,而关乎压缩速度的最有效途径就是使用的CPU以及支持的指令集。所以,笔者采用X264的编码测试,来大体估算CPU的编码能力。

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    从测试结果看,压缩的帧数的提升和二级缓存的大小有很大的关系,在同为45nm工艺,频率相近情况下,二级缓存更大的E8400得到的帧数更高,而在工艺制程间的对比表明,45nm工艺的CPU在视频编码过程中比65nm得到的性能更好。E7200的表现十分抢眼。比上代拥有完整二级缓存的X6800表现来的还好。

   ◎ 压缩软件性能测试

    WINRAR作为目前最常用的压缩软件备受大家喜爱,基本是每台电脑的必备软件。而大家也知道,WINRAR的压缩效率和CPU的性能成等比关系,CPU运算能力越强,压缩及解压文件的速度就越快。

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    从测试结果看,由于WINRAR并没有对CPU的指令集做优化,仅考验的是CPU的解压缩能力,这样的话,拥有现今工艺制造,并且缓存最大的E8400占据了第一的位置。在同工艺较量中,成绩的排序和缓存容量大小呈正比排列。

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3D Mark Vantage CPU测试

    3DMark Vantage2008年4月28日发布,是业界第一套专门基于微软DX10 API打造的综合性基准测试工具,并能全面发挥多路显卡、多核心处理器的优势,能在当前和未来一段时间内满足PC系统游戏性能测试需求。和3DMark05的DX9专用性质类似,3DMark Vantage是专门为DX10显卡量身打造的,而且只能运行在Windows vista SP1操作系统下。

脱胎无需换骨 变脸版9600GSO深度测试

    由于此款软件是针对3D性能的测试,所以只选用了测试项目中的CPU选项的得分进行对比。设置为性能模式,采用1280X1024进行测试。

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    从测试结果看,缓存的大小和工艺决定得分的高低,在45nm对决中,E8400一马当先,领先E7200有500分之多。而在工艺对比中,即便是缓存小的情况下,E7200也比X6800领先较多。看来在新型测试软件中,对新指令集优化的情况下,45nm的 CPU发挥出了效率优势。

   PCMark Vantage 性能测试

    PCMark Vantage 是Futuremark发布的新一代基准测试软件,并比较完美的对多核心处理器进行了优化,而且是专为Windows vista 32/64-bit打造的,不再支持Windows 2000/XP。

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    PCMark Vantage可以衡量各种类型PC的综合性能,主要分为三大部分进行:1处理器测试:基于数据加密、解密、压缩、解压缩、图形处理、音频和视频转码、文本编辑、网页渲染、邮件功能、处理器人工智能游戏测试、联系人创建与搜索。2、图形测试:基于高清视频播放、显卡图形处理、游戏测试。3、硬盘测试:使用Windows Defender、《Alan Wake》游戏、图像导入、Windows vista启动、视频编辑、媒体中心使用、Windows Media Player搜索和归类,以及以下程序的启动:Office Word 2007Adobe Photoshop CS2Internet ExplorerOutlook 2007

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    PCmark Vantage的测试中,测试的是整机的性能,CPU在得分中占据一定的比重,和之前的测试结论类似,45nm工艺下的CPU提高的不仅是制程,更是对核心执行率的改善。而缓存的重要性不言而喻,缓存越大,得分越高。

DX9游戏CPU性能测试—《半条命2:第2章》

    半条命2:第2章引擎在HDR和室外场景的渲染方面有所增强,树叶渲染上将采用Alpha覆盖技术,提供更好的树叶细节和反锯齿效果。此外还引入全新的粒子系统,将提供动态软阴影效果。物理引擎也经过重新设计,提供大场景大范围的物理效果。

显卡现代史:半条命2和同时代的显卡们

    测试方法:自制一段Demo,调用游戏命令行回放Demo,得到精确的平均FPS。

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    作为一款较老的游戏,在3D性能上对现今的显卡要求不高,这样的情况下,要想帧数更高,负担就落在CPU身上。在低分辨率设置下,游戏对CPU的运算能力是个考验,更强大的运算能力才能带来更高的帧数。从成绩上看,架构核心效率,缓存大小成为了决定性能的关键。而相对来说缓存是该游戏帧数提高的关键,X6800这次终于翻了身,凭借着比E7200二级缓存大1M的优势,以微弱性能表现领先。

DX10游戏CPU性能测试—《孤岛危机》

    作为年度DX10游戏巨作Crysis的游戏画面达到了当前PC系统所能承受的极限,超越了次世代平台和之前所有的PC游戏,即便是搭配顶级的显卡,在采用大分辨率开抗锯齿的情况下,也只能勉强“浏览”游戏。

DX10救世主!PC大作Crysis特效全解析

     测试方法:Crysis Demo内置了CPU和GPU两个测试程序,我们使用CPU测试程序,这个程序会自动切换地图内的爆炸场景,激烈的爆炸场面严格的考验着CPU渲染性能,运行一段时间得到稳定的平均FPS值作为测试依据。

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    在低分辨率情况下,显卡已经不是瓶颈,而仅仅在于CPU的运算能力。Crysis的两个CPU测试场景,得出的结果表现基本一致,在缓存一样的前提下,45nm CPU未必比65nm CPU表现强出许多。而对游戏速度起决定因素的是二级缓存的容量,而2M的二级缓存是个分水岭,2140因为只有1M缓存,性能下降严重,而仅有512k的E1200,性能下降更是惨不忍睹。

    目前市售的双核INTEL CPU全系列测试到此结束了,对所有的测试成绩进行分析对比后,可以得出以下结论:

  • 二级缓存容量在大多数项目中对CPU性能都有影响,但只是量变并非质变;

  • 二级缓存容量对性能的提升幅度并非线性,容量越大提升幅度越小;

  • 二级缓存只能作为辅助,对CPU性能起到决定性的作用是内核架构;

  • 45nm新CPU不仅是缓存大而已,3M版本在绝大多数项目中都超过了4M版本。

    正是由于二级缓存造成的非线性性能提升关系,阉割缓存成为划分CPU档次行之有效的方法,但缓存究竟多少才够用是个一直困扰大家的问题,不同的人有不同的答案。

    根据笔者的测试,分析出如下几点:在同核心架构下,用65nm工艺举例,拥有4MB完整二级缓存的X6800和仅有1MB二级缓存的E2140性能差距明显,而2MB和4MB二级缓存情况下的差距就没有这么大的幅度,这就是执行负载量的关系,举例来说,在一定的运算中,100%可以在4MB二级缓存中完成,就不必从内存中读取数据,80%可以在2MB二级缓存中完成,剩下的20%需要从内存中读取,而仅有1MB二级缓存的情况下,就需要更多地等待时间去从内存中读取数据,要知道缓存的延时比内存的延时低的不是一个数量级,缓存小的情况下,CPU处理不慢才怪。

    到了45nm工艺时代,在核心效率提高的情况下,二级缓存的大小仍然很重要,但和65nm CPU相比,同样是削减二级缓存比例相同的情况下,E6300 VS X6800、E7200 VS E8200两相比较,45nm下的差距就没有65nm下来的大,分析后不难知道,缓存容量的绝对值也十分重要,在笔者的多项测试中,E7200都是紧随E8200之后,除非执行超高的负责量,但在用户的90%应用中,一般是不会发生的。

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    Intel的二级缓存容量要比AMD大很多,而且如此大容量的二级缓存可以被两颗核心共享使用,这无意中又大大提高了缓存的利用率、降低了重复数据的浪费情况。因此盲目追求二级缓存容量是不可取的,大家可以根据自己实际应用情况来按需选择,在能够满足大多数需求的情况下减少开销才是最理智的选择,下面笔者就根据目前的市场情况做一个简单的购买分析。<

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英特尔 酷睿2双核 E7200(散)

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CPU名称:Intel Core 2 Duo E7200 2.53GHz核心类型:Wolfdale接口类型:LGA 775CPU核心:双核制程工艺:45纳米CPU频率:2.53GHz

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