超线程技术发威 双核处理器完胜四核

互联网 | 编辑: 潘磊 2010-08-02 00:00:00原创 返回原文

现象:处理器“核”战一触即发

笔记本核战越演愈烈

处理器的选择永远是朋友们在买本时讨论最激烈的话题,作为本本的“心脏”其性能直接影响到整机的表现。不知何时起处理器核数成为了朋友们争论的焦点,争论的问题无非就是:处理器核心数直接决定性能?四核真的比双核强吗?无论是站在技术还是市场的角度大家都十分关注核心数与性能的关系,可以说目前笔记本“核”战一触即发。激烈的争论的背后我们不禁冷静思考一个问题:核数真的那么重要吗?

PCHome告诉你处理器核数是否真的重要

PCHome笔记本频道看到了笔记本“核”战一触即发的事实,我们在第一时间进行了针对处理器性能的测试,用专业的测试软件和仪器对市面上比较主流的双核、三核和四核处理器性能、功耗和散热方面进行全面对比,在测试中我们根据测试对象的表现告诉大家核数对于处理器来说到底是不是提升性能的关键。近日关于核数的争执愈演愈烈,小编希望大家通过客观的测试成绩理智的选择适合自己的产品。

 

疑问:四核一定胜双核?

随着英特尔新酷睿处理器的发布,移动平台处理器的核数终于突破了"2"这个数字,六核乃至更多核心数量的处理器被应用到移动平台也是迟到的问题,“双核处理器”这个词汇已经不再像原来一样吸引着用户的目光。作为核心制作工艺象征之一的处理器核心数越来越被人们关注,“三核”、“四核”处理器目前对一部分用户来说已经是迟早要收入囊中的猎物。

举个例子,一位笔记本卖家向大家介绍以下两颗拥有不同核心数量的处理器产品:英特尔双核Arrandale处理器(酷睿i3)AMD四核Deneb处理器(羿龙II X4),来自两个不同品牌的不同处理器如大家所料核数也不同。小编在这里先不说过多,如果有两台其他配置相同不同处理器的产品摆在大家面前,大家会选择哪台?

双核心Arrandale处理器(Intel Core i3 Series)

如果朋友们之前对处理器完全没有了解一定会选择四核产品,这里就出现了一个问题,为什么大家这么看好核数多的处理器?

四核心Deneb处理器(AMD Phenom II X4 Series)

其实这样分析十分正常,用数字来判断一件事物的优劣是一般人很正常的思维方式,电子产品用数字高低来判断更是正常不过,但是大家要注意一点细节,笔记本核心数就像一间屋子的房间数一样,大家如果要买房子,不会只问问是几居室吧。处理器从原理来说也是这样,同样的核心数量也可能有不同的核心结构,会有不同的核心工作效率,辅助其工作的技术也有天壤之别,极端关注核心数量的朋友们也要关注一下这方面的数据。

核数之争是否真的重要?相信小编无论说多少没有证据也是空谈,下面小编对时下热门的两款处理器——英特尔酷睿i3-350M(双核)AMD 羿龙II P920(四核)做一个全面的对比测试,本次测试全面围绕核心数量与处理器,希望大家能够通过测试了解到核心数和性能到底是什么关系,为了测试文章易读测试项目尽量贴近用户使用。

 

双核VS四核——测试正式开始

测试处理器介绍

参加本次测试的两款处理器分别为英特尔酷睿i3-350M(简称酷睿i3:双核/2.27GHz)和AMD 羿龙II P920(简称P920:四核/1.6GHz),首先照常奉上两款处理器的详尽规格(检测软件为Everest 5.50 CPUID

处理器规格检测截图——酷睿i3-350M

处理器规格检测截图——羿龙II P920

从两款处理器的规格截图中我们可以看到酷睿采用了目前最先进的32nm制程并在芯片内集成了新一代显示核心,而P920则是使用了较为落后的45nm制程。在这里解释一下:由于设计原理的更改新一代酷睿处理器减小了二级缓存容量,而为提升缓存追踪效率而生的三级缓存采用了较大容量,显著提升了核心在数据读取时的命中率,并通过算法的调整能够最大限度的降低数据调用的周期;酷睿i系列基于的Nehalem微架构将内存控制器集成在处理器芯片内,以前的FSB前端总线频率技术已经不复存在,取而代之的是实现芯片间互联的QPI (Quick Path Interconnect:快速通道互联)总线技术。另外酷睿i3支持英特尔超线程技术(HT),从线程数来讲酷睿i3为双核四线程处理器(关于超线程技术的具体内容后文会有详尽介绍)。

测试平台介绍

为了保证公平客观我们找来了两台市面上配置最为接近的笔记本电脑作为测试平台,在测试中最大化避免显示核心性能对成绩的影响(最大程度劣化图形性能在测试中的参与程度),两个平台均安装最新版驱动,下面测试开始。(测试系统为Windows 7 32位英文旗舰版)

 

超线程技术——不增加核数照样提升性能

其实除了增加核数之外有很多方法可以提高处理器性能和工作效率,在一些英特尔双核处理器中我们可以看到其拥有四个线程(如基于Nehalem微架构的酷睿i系列处理器),这是支持超线程技术(HT)的结果:用特殊的硬件指令把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片,让单个处理器都能使用线程级并行计算,进而兼容多线程操作系统和软件,减少了CPU的闲置时间并提高的CPU的运行效率就是超线程技术。

Nehalem微架构应用超线程技术创造了额外的逻辑线程

新酷睿双核处理器均拥有2个物理线程和两个逻辑线程,需要说明的是超线程不是双核变四核,当两个线程都同时需要某一个资源时,其中一个要暂时停止并让出资源,直到这些资源闲置后才能继续被使用,因此应用超线程技术的双核处理器不等于四核处理器。超线程技术大大提升了多任务计算时的处理侠侣,虽然支持该技术的双核处理器在相同主频和微架构下性能不及"真四核"处理器,但相比于主频和运算效率较低的多核处理器其性能优势十分明显。

 

专业软件测试——Cinebench R11.5

Cinebench R11.5是MAXON公司刚刚推出的全新处理器性能测试软件,相比老版本R10,新版本改进了测试算法和得分结构,成绩更加客观真实,测试程序包含处理性能(外部光线跟踪渲染)和OpenGL—整机图形性能测试两个独立过程,测试结果以分(pts)和帧(fps)为单位,并与其他型号产品的测试成绩进行对比,成绩一目了然。

Cinebench R11.5处理器渲染测试画面

Cinebench R11.5 OpenGL图形性能测试画面

成绩分析

OpenGL测试成绩由于显示核心的差异不具参考价值,从处理器本身来看P920由于存在核数的优势导致渲染相同内容时得分较高,但从单核心的运算能力来看凭借主频和总线优化程度的优势酷睿i3扳回一城,两款处理器在这轮基本打平

测试成绩截图——酷睿i3-350M

测试成绩截图——羿龙II P920

 

专业软件测试——Cinebench R10

Cinebench R10通过多项测试内容来衡量计算机中处理器和显卡的性能。支持多达16个处理器或处理器核心的测试,因为测试过程简单直接,并且能够非常真实的反映处理器在3D渲染方面的性能,因此经常被各大芯片厂商作为标准的测试项目。

Cinebench R10处理器渲染测试画面(单核心)

Cinebench R10处理器渲染测试画面(多核心)

测试成绩分析

在上一页的Cinebench R11.5测试中两款处理器单核心处理性能打平,但评分更为细致的Cinebench R10中酷睿i3优势凸显,由于测试算法的不同在Cinebench R10环境下无论是单线程还是多线程的测试分数都是酷睿i3领先(43.7%和12.8%);另外我们可以看到测试得分下还有一个参数叫做“Multiprocessor Speedup(多核心协同效率)”从这个参数来看四核心的P920数值为3.64x,单核心得分却不低酷睿i3,酷睿i3同样是四个线程但数值为2.35x,多核心得分却超过了P920,可见酷睿i3在核心效率表现方面的巨大优势。

测试成绩——酷睿i3-350M

测试成绩——羿龙II P920

 

整机性能对比——PCMark Vantage

PCMark Vantage是一款可以衡量各种类型PC的综合性能的测试软件,测试内容可以分为以下三个部分:处理器测试、图形测试以及硬盘测试。相比PCMark 05,Vantage版的所有测试子项都是基于实际的应用来进行,更具参考价值。在PCMark Vantage测试中“Music Score”、“Communications Score”和“Productivity Score”是与CPU性能最为相关的三个分数。

测试成绩——酷睿i3-350M

测试成绩——羿龙II P920

测试成绩分析

首先解释一下测试成绩截图的结构,图中右侧的分数是软件的基准测试成绩,左下角的方块部分数值是基准测试项“Communication Score”中的子分数,在途中我们可以看到关于文件加密的子项“Data encryption”,这个成绩的高低主要依处理器指令集优化和内存效率而定;从测试成绩来看上无论是大项还是子项酷睿i3都全面胜出(分别领先22.2%、19.9%和23.1%),这得益于更先进的微架构、内存控制方案和指令集的优化措施。

 

浮点运算性能对比——3DMark Vantage

3DMark Vantage是业界第一套专门基于DX10打造的综合性基准测试工具,并能全面发挥多路显卡和多核心处理器的优势。软件测试包括两个图形测试项目、两个处理器测试项目和六个特性测试项目,所有测试项目都经过了全新制作,图形测试借助DX10显卡的新技术和高性能打造了绚丽逼真的视觉特效,处理器测试加入了对人工智能(AI)和物理加速的专门测试。

测试成绩——酷睿i3-350M

测试成绩——羿龙II P920

测试成绩分析

测试成绩中的“CPU Score”主要取决于处理器内核效率和浮点运算能力,P920虽然在核心数量方面占据优势但从成绩来看要明显劣于酷睿i3(14.9%),只有两个核心的酷睿i3在3DMark Vantage测试中完胜,这也让我们从一方面看到了核数多并不等于性能强。(由于平台显示核心规格差异较大故本文中不含游戏测试项目)

 

主频及核心效率测试——WinRAR

接下来是基于实际应用的测试:压缩/解压缩作为我们日常中必不可少的操作十分具有代表性,并且这类操作主要消耗处理器资源,压缩/解压缩效率直接和处理器主频和核心效率挂钩。本次测试采用最常用的压缩软件“WinRAR(版本3.93)”中附带的“性能和硬件测试”作为测试工具,测试项包括多线程和单线程两部分。

WinRAR性能和硬件测试(酷睿i3-350M,单线程)

WinRAR性能和硬件测试(羿龙II P920,单线程)

WinRAR性能和硬件测试(酷睿i3-350M,多线程)

WinRAR性能和硬件测试(羿龙II P920,多线程)

测试成绩分析

从测试成绩来看无论是更看重主频和运行效率的单线程测试还是考验多线程运算性能的多线程测试酷睿i3都遥遥领先(20.3%和18.5%),从之前的处理器规格测试中我们发现P920虽然有四个核心但主频比酷睿i3低很多,酷睿i3虽然只有两个核心但基于英特尔超线程技术其线程数较P920并不吃亏,线程数一样主频和运行效率较高的酷睿i3胜出理所当然。

 

指令集优化测试——视频转换应用以

视频转换测试主要考验处理器指令集优化性能,我们选用时下比较火热的《格式工厂》作为测试软件,测试方法选用232.52M大小的RMVB视频(MPEG4编码)转换成480X272(PSP分辨率)格式;《格式工厂》是一款支持多线程的软件,用双核和四核比拼转换时间得出的成绩更能体现处理器间性能优化和效率的差异。

格式工厂——压缩视频预设配置

测试成绩分析

通过测试我们发现核数占优的P920转换时间比酷睿i3慢大约303秒(约总时间的32.1%),虽然核数占优但由于指令集优化水平落后P920的转换时间落后于酷睿i3,转换视频格式是用户在生活中最长做的事情之一,通过本次测试大家可以看到更多的核数并不能换来更短的时间。

压缩完成时间——酷睿i3-350M(00:10:38)

压缩完成时间——羿龙II P920(00:15:41)

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典型功耗对比——电池续航时间测试

功耗是用户选择笔记本时最关注的参数之一,更长的电池续航时间从某方面看就是更长的笔记本使用寿命,本次测试着重比较两个处理器平台间的功耗差异,测试软件使用MobilieMark 2007(版本1.06.1089,电源管理模式为均衡,测试前电池容量100%,测试中保留电量7%,屏幕、摄像头、光驱、无线网卡、USB接口等设备均关闭),测试选择Productivity(高性能)Reader(低负载)两种模式,为了现真实的处理器功耗在测试中我们尽量最大化忽略除处理器外的所有硬件,正式开始之前我们要强调本次测试讨论处理器典型功耗,用平台电池容量(单位:瓦时)除以平均电池续航时间(单位:时)即为典型功耗(单位:瓦)。

MoblieMark 2007模式测试成绩(Productivity)—酷睿i3-350M

MoblieMark 2007模式测试成绩(Productivity)——羿龙II P920

MoblieMark 2007模式测试成绩(Reader)—酷睿i3-350M

MoblieMark 2007模式测试成绩(Reader)——羿龙II P920

测试成绩分析

由于关闭了大多数设备且显示核心处于最大节能状态所以可以认为由此次测试成绩计算出的功耗为处理器典型功耗,在分析成绩前小编要说明一点:由于客观原因参加本次测试的两个平台电池容量并不相同,酷睿i3平台电池容量为57Wh,P920平台电池容量为66Wh;我们比较处理器耗电量的方法是计算典型功耗所以电池容量并不直接影响成绩高低,首先我们来计算一下酷睿i3平台的典型功耗:电池容量之和(114瓦时)除以两次测试时间之和4.65小时(279分)+5.46小时(328分)等于典型功耗11.27瓦;接下来是P920平台电池容量之和(132瓦时)除以两次测试时间之和5.52小时(331分)+5.72小时(343分)等于典型功耗11.74瓦。从典型功耗的比较来看酷睿i3胜出(4%),大家不要小看这4%的功耗,作为一个笔记本用户哪怕多出10分钟的续航时间都是一个福音。

 

运行稳定性测试——处理器满载温度

在性能之外我们还要注意到由于测试平台为笔记本电脑因此对于处理器来说发热量和稳定性至关重要,为了体现两款处理器在发热方面的差异我们进行了Everest 5.50处理器满载温度及稳定性测试(测试成绩为传感器监测的处理器核心温度,与平台散热性能关系不大)。测试采用同环境温度(27摄氏度室温)和时间(30分钟),处理器负载状态监测软件为TMonitor v1.03

Everest处理器满载温度及稳定性测试——酷睿i3-350M

Everest处理器满载温度及稳定性测试——羿龙II P920

测试成绩分析

经过测试我们可以发现两款处理器对温度的控制都很不错,处理器满载状态下平均68摄氏度的发热表现对任何一个笔记本用户来讲都在可以接受的范围内(忽略笔记本本身的散热性能),从另一个角度我们可以看到虽然酷睿i3处理器虽然依靠硬件指令模拟出两个逻辑线程但其在运行时并没有给处理器增加过多的负荷,也并没有影响处理器本身对发热量的控制。

 

四核遭逆转——超线程发威

通过前面的各种测试我们不得不承认处理器核数与性能表现并不成正比,无论是专业软件测试还是实际应用中四核处理器并不如我们想象的那么强大。虽然核数占据优但从实际的表现来看核心性能、优化程度和运行效率的劣势让本应占尽风头的四核处理器不敌核数不占优的双核处理器,基于超线程技术的酷睿i3处理器在处理多线程任务时性能并不吃亏,从详尽测试的结果来看核数只是一个形容处理器结构的规格并不是影响性能的标准。

毫无意义的“核”战不应继续下去

近期准备购买新本的朋友们一定要注意千万不要被“核数更多、性能更强”的言语所迷惑,通过前面的测试我们已经能够看到处理器真正的性能绝不是取决于更多的核数。举个最简单的例子,一间80平米的三居室和一间120平米的两居室你会选择哪个?房间多并不很重要,重要的是住在房间里是否舒适,房间的大小分配是否合理;处理器也是一样,单纯的核数优势代表不了什么,更强的核心性能、更高的处理效率、更优秀的指令集优化、更低的功耗和发热量才是用户想要的。

 

 

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