以16款典型CPU之名!单核性能全面对决

    在今年年底，Intel将推出6核12线程的LGA2011 Sandy Bridge-E处理器，竞争对手AMD将推出最多8颗核心的推土机处理器，而服务器级处理器将会迎来10核心和12核心的CPU，那么在处理器核心数量快速增长的同时，单颗核心的性能又相比5年前的CPU增强了多少呢？

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    泡泡网CPU频道8月2日 CPU的性能一直在快速增强，在以前Intel和AMD采用不断提升CPU频率和改进每赫兹性能的办法来提升处理器的性能，而现在它们都在不断向有限的体积内塞入更多的晶体管和处理器核心，尽管处理器的核心在不断增加，但是现在的多数软件还是只能利用CPU的一个或几个核心，那么在经历了5年的进化之后，现在的CPU单核性能又比之前的处理器增强了多少呢？国外知名IT网站Tom''s Hardware就找来了包括Athlon 64和Pentium 4在内的16款典型处理器进行了评测。

    由于产品型号较老，找齐这16款处理器可不是件容易的事情，本次参测的CPU就包括第一代和第二代的酷睿处理器、第一代和第二代的速龙处理器。此外更为艰难的是找到配套的其他配件，最重要的就是主板。为了公平起见，测试需要把所有的处理器都只激活一颗核心，而且主频都要限定在3GHz，这就对主板提出了严格的要求，因为除了能调节CPU的激活核心数之外，主板BIOS起码要能方便调节频率——有些CPU还需要超频，另外则需要降频，不过还好他们都做到了。

    当然，为了使这些处理器一直都工作在3GHz，测试中关闭了Cool''n''Quiet 和SpeedStep这样的节能技术，此外Turbo Core和Turbo Boost也关掉了。由于处理器定位的不同，它们的频率也各不相同，因此默认主频在2.93GHz的Clarkdale和Lynnfield处理器在调节主频时就始终存在66MHz的误差，不过还好这并不影响整体对比。

    参测的处理器中包括Thuban核心的AMD羿龙II X6 1100T和Gulftown核心的Intel酷睿i7-980X两款六核心处理器。

    AMD羿龙II X6 1100T的默认主频为3.3GHz（200MHz X 16.5），由于是黑盒不锁倍频设计，这里只需要将倍频调至15就轻松将频率绑定在3GHz。这款处理器采用45nm制程和E0步进，支持Turbo Core和 Cool''n''Quiet节能技术（当然测试中都关掉了），每颗核心拥有512KB二级缓存，六颗核心共享6MB三级缓存，内置双通道DDR3内存控制，TDP功耗为125W。

    参测的Intel酷睿i7-980X是首批采用32nm制程的处理器之一，采用Gulftown核心，同一系列的处理器还有酷睿i7-990X和酷睿i7-970，顺便说一句后者将在明年一月份开始退市。酷睿i7-980X的默认主频是3.33GHz（133MHz X 25），在不锁倍频特性帮助下，这里直接将倍频降至22。这款处理器每颗核心拥有256KB二级缓存，共享12MB三级缓存，内置三通道DDR3内存控制器，TDP功耗为130W。

    尽管目前市场上的Intel主流处理器都已经更新到了Sandy Bridge，但是由于定位旗舰级的六核Sandy Bridge-E处理器还没发布，因此现在的Intel旗舰还是LGA1366的Gulftown处理器。

    在来势汹汹的六核处理器面前，四核心的CPU已经稍显落伍了，不过对于一般用户来说四核处理器已经足够应对一阵了，这里参测的就有包括采用Deneb核心的AMD羿龙II四核和采用SNB、Lynnfield、Bloomfield核心的Intel酷睿i系列四核处理器在内的5款典型CPU。

    AMD羿龙II X4 980BE是羿龙II X4系列中的旗舰，默认主频达到了3.7GHz（200MHz X 18.5），这里如法炮制羿龙II X6 1100T的方法将倍频锁定在15。这款处理器跟羿龙II X6 1100T有很多相似之处，仍采用45nm制程，采用AM3接口，内置双通道内存控制器，TDP功耗为125W。

    Intel酷睿i7-2600K采用了第二代酷睿架构——Sandy Bridge，采用32nm制程，内部采用环形联通总线架构设计，支持AVX指令集和Quick Sync快速转码技术，并全线内置HD Graphics显示核心，因此在各个方面都提升了不少。这款处理器默认主频为3.4GHz（100MHz X 34），由于支持倍频调节，这里将倍频设定在30就可以了。每颗核心拥有256KB二级缓存，共享8MB三级缓存，TDP功耗为95W。

    Intel酷睿i5-2500K同样隶属已成主流的Sandy Bridge系列，到明年22nm Ivy Bridge发布之前，这一系列处理器将一直在市场攻城掠地。酷睿i5-2500K的默认主频为3.3GHz（100MHz X 33），这里只将倍频锁定在30。每颗核心拥有256KB二级缓存，共享6MB三级缓存，TDP功耗仍为95W。

    Lynnfield家族派出的代表是Intel酷睿i7-875K，从这代起Intel的主流级和发烧级处理器开始采用不同接口——主流的Lynnfield处理器采用LGA1156接口，而同代的旗舰级酷睿i7-9XX则仍采用LGA1366。酷睿i7-875K的默认主频为2.93GHz（133MHz X 22），这里采用了默认的设置，尽管距3GHz还差66MHz，但这样设定在成绩上的影响最小。每颗核心拥有256KB二级缓存，共享8MB三级缓存，TDP功耗为95W。

    Bloomfield处理器是Intel首批酷睿i系列CPU，它们采用了目前仍很强悍的Nehalem架构，这一系列产品当初定位于发烧级市场，最便宜的就是直到今年上半年才退市、牢坐2000元价位性价比之王宝座的酷睿i7-920。这里采用的是酷睿i7-975EE，默认主频为3.33GHz（133MHz X 25），这里将倍频降至22。每颗核心仍拥有256KB二级缓存，共享8MB三级缓存，TDP为130W。

    多核化优势的最明显体现就是从单核处理器升级到双核（跟从1GB内存升级到2GB效果一样明显），这里参测的两个代表分别是Regor核心的速龙II X2 260和Clarkdale核心的酷睿i5-661。

    在目前的入门级市场，Regor核心的AMD速龙II双核处理器一直是性价比的代表，这里采用的是速龙II X2 260（速龙II X2 270已经可以预订了），默认主频为3.2GHz（200MHz X16），仍然采用绑定15倍频的方法控制在3GHz主频，每颗核心拥有512KB二级缓存，没有三级缓存，TDP为65W。

    顺便说一句，由于速龙II X3和速龙II X4系列处理器跟速龙II X2系列采用的同样架构，因此这里的单核性能测试成绩也能作为这两个系列的参考。

    Clarkdale核心的Intel酷睿i系列处理器是和酷睿i7-980X一同发布的首批32nm处理器，这里采用的酷睿i5-661。默认主频为3.33GHz（133MHz X 25），这里仍采用将倍频降至22的方法来实现3GHz主频，每颗核心拥有256KB二级缓存，共享4MB三级缓存，TDP功耗为87W，测试过程中关闭了Turbo Boost和SpeedStep。值得一提的是，这批产品代表着CPU首次集成GPU核心（CPU部分采用32nm制程，GPU部分采用45nm制程），除此之外，Clarkdale处理器还实现了内置内存控制器和PCI-E控制器的高度集成化设计。

    Intel酷睿i3-530是Clarkdale核心的典型代表，在32nm制程帮助下，超频能力很强悍，普遍可以超至4GHz。这颗处理器的默认主频为2.93GHz（133MHz X 22），这里仍采用默认频率，每颗核心仍然拥有256KB二级缓存，共享4MB三级缓存，TDP功耗为73W。测试过程关闭了SpeedStep。

    在经典的双核处理器中，不能不提的是采用Brisbane核心的AMD速龙 64 X2系列，其中典型的“黑5”——速龙 64 X2 5000+就是AMD的得意之作，曾俘获了多少超频玩家的“芳心”。不过参测是90nm的速龙64 X2 6000+。同样经典的还有Intel Conroe核心和进化版Wolfdale核心的酷睿2处理器。

    AMD速龙64 X2 6000+采用90nm制程（后来的版本和速龙64 X2 5000+一起进化到了65nm），默认主频即为3GHz（200MHz X 15），两颗核心共同拥有1MB二级缓存，TDP为125W（速龙64 X2 5000+为65W），值得一提的是那时候已经采用了集成内存控制器设计，此外这款处理器采用了940针的AM2接口，可能不少网友还在使用。

    Conroe核心的处理器代表着Intel开始从老旧的Netburst架构转向高效的酷睿架构，2006年酷睿处理器一推出便开始以迅猛的势头抢占市场。这里选出的代表是酷睿2 E6850。这款处理器采用65nm制程和LGA775接口，默认主频为3GHz（333MHz X 9），仍采用默认设置，拥有4MB二级缓存，前端总线为1333MHz，TDP功耗为65W。

    在2008年第三季度，进化到45nm制程的Wolfdale处理器到来，其中的入门级代表就是令人印象深刻的超频强U奔腾E5200，中高端代表就是酷睿2 E8400，这里采用的是酷睿2 E8600。这款处理器默认主频为3.33GHz（333MHz X 10），将倍频降至9后就将主频锁定在了3GHz，FSB总线为1333MHz，两颗核心拥有6MB大容量二级缓存，TDP为65W。

    现在的处理器性能已经有很多评测，那么5年之前的CPU性能你还有印象吗？下面的两款“廉颇”级的老双核尚能饭否？

    AMD速龙64 X2 5400BE采用90nm的Windsor核心，默认主频为2.8GHz（200MHz X 14），这里将倍频提升到15就使主频达到了3GHz。每核心拥有512KB二级缓存，TDP功耗为65W。

    Intel的奔腾系列处理器至今仍在紧追时代的脚步，不过现在的效率已经比最初的版本有了天翻地覆的变化。参测的处理器中，这颗采用Prescott核心的奔腾4 660是最特殊的一款，因为它由之前的Socket 478接口直接转换到了LGA775接口，仍采用90nm制程，拥有2MB二级缓存。在主频大战中，奔腾4系列处理器功不可没，主频从最初的1.3GHz直接飙升至近4GHz，这使得它的最高功耗达到了130W，由于NetBurst架构的限制，奔腾4的能效比很不理想。

    随着处理器性能的提升，配套芯片组一直在进步，而主板的接口也一直随着进步，下面我们就来看看依次采用LGA1366/1156/1155/775，SOCKET AM2+/AM3接口的主板。

LGA1366平台

LGA1156平台

LGA1155平台

LGA775平台

AM2+平台

AM3平台

    首先测试的是3DMark 11，需要平台搭配一款DX11显卡，这里使用的是HD 5850。

    从显卡部分的成绩来看，Intel处理器的单核性能变化很小，而相比之下，AMD处理器的三级缓存起到了至关重要的作用，没有L3缓存的速龙系列处理器性能相比同代高端羿龙系列下降了很多。

    处理器部分的测试反映了架构效率的进步，Sandy Bridge系列处理器取得了领先，这部分测试也反映出了大缓存的重要性。

    上面是开启了tessellation曲面细分和physics物理加速后的测试总成绩，从结果可以看出，Sandy Bridge架构的效率提升很明显，酷睿i7-980X甚至不敌酷睿i5-2500K，不过由于3DMark 11能较充分利用多线程，因此在开启多核心的实际使用中结果并非这样。

    接下来的测试是Intel的传统强项——SiSoftware Sandra科学计算测试，成绩具有一定参考性，还是一起看看吧。

    从上面的测试结果看出，Intel的Sandy Bridge架构优势明显，酷睿i7-2600K在测试中拔得头筹，取得最好的成绩。在AES加解密测试中，由于只有Intel的部分处理器支持AES指令集，因此Sandy Bridge等CPU取得巨大优势也在情理之中。在解压缩和内存带宽测试中，Sandra的测试结果都表现了Intel架构的高效，而相比之下，AMD的单核性能变化不大。

    这次的测试是视音频解码。

    从上面的测试结果可以看出，除了Intel奔腾4之外，其他的Intel处理器均表现出色，Sandy Bridge架构再次显示出了高效率，而AMD处理器速龙系列变化不大，大缓存在这次的测试中似乎也没起作用。不过需要注意的是，一般视音频处理软件都对多线程做了优化，这里的测试仅仅是单核心性能，假如开启多核心和多线程的话，这里的成绩可能会有一些变化。

    下面是解压缩处理的测试。

    这一轮的测试除了奔腾4一如既往的“惊人”表现外，测试的结果整体未出现明显变化，Intel的Sandy Bridge继续保持领先，而AMD的速龙II和羿龙II处理器的单核心性能跟Intel酷睿2处理器保持在同一水平。

    下面是分别采用Abbyy FineReader和Adobe Acrobat9进行PDF转换和创建的办公应用处理测试。

    从上面的结果可以看出，Intel处理器在办公应用中能更快得完成办公任务。

    下面的测试是3D MAX、Adobe After Effects等专业应用的测试。

    从上面的测试成绩看出，Intel处理器仍保持着较高的效率，不过由于专业应用一般都会针对多核心优化，因此如果开启多个核心后，像AMD羿龙II X6 1100T这样的处理器成绩会有大幅提升。

    这次的测试让我们重温了多款经典处理器，尤其珍贵的是我们得到了关于近5年内主流处理器单核性能的宝贵数据，不过如何看待和解读这些数据和测试结果呢？

    毫无疑问，多核化是处理器发展的一大趋势，越来越多的软件开始加入多核优化的大潮中，因此应该认识到，这里的单核性能并不代表处理器在现在以及将来的实际应用中的真实性能，我们看到的只是处理器近几年来架构效率提升的情况。

    从前面的多个测试中，我们看到的是，随着架构的不断改进，近几年CPU的运算效率一直在进步。而且如果算上核心数量的进步、开启多核心的话，进步幅度会更明显，因为其中不少软件都对多核心进行了优化，在实际应用中，包括AMD羿龙II X6系列CPU在内的处理器都会有更好的表现，值得一提的是AMD一直在以更便宜的价格提供更多的处理核心。

    这些数据还告诉我们的是，如果经常处理像3DMark 11和Sandra这么大运算量的计算的话，就需要选择计算性能较强的高端处理器；而如果要经常面对AES加解密等特殊任务的话，就需要选择支持相关指令集的CPU。

● 总结的总结

    这次的测试对Intel和AMD都有着积极的意义。测试中，Intel处理器除奔腾4外其他型号一直保持着较高的每赫兹性能，随着制程和架构的不断更替，单核性能也在稳步上升，这在高负载测试中表现很明显，因此Intel需要做的是继续保持进步的势头，并在下代22nm Ivy Bridge处理器中体现出来；而AMD处理器尽管每赫兹性能跟酷睿2差不多，但是同价位下，AMD处理器具有更多核心，因此如果开启全部核心的话，AMD的多核处理器会在多核优化的应用中表现出自己的优势，而且AMD一直在做的是以较低的售价提供更多处理核心，这样让消费者能受到更多的实惠。AMD下一步需要以Bulldozer架构的Zambezi处理器为跳板，在争取超过Nehalem架构的同时继续给我们带来更强的每赫兹性能。■<