距离Intel公司发布Pentium 4系列已经有好几个月了，但是各种评测显示Pentium 4的性能似乎并不让人们满意。于是，Pentium 4成了市面上性能价格比最差的CPU，相信很少人会想买一块这样的CPU。但是，不论你是否拥有了奔腾4的"芯"，这篇文章都能对您有一定帮助。我们将对手中的这块工程样品Pentium 4进行超频，以便了解Pentium 4系列的潜能和对未来Pentium 4的性能进行预测。
RDRAM 加速功能
我们在这次测试中使用的是一块没有锁频的Pentium 4样品，但是因为零售版本的Pentium 4处理器是一块锁住倍频的CPU，所以我们在多种倍频和外频设置下测试了这块CPU的性能，以便和实际情况相符合。另外，我们采用了华硕P4T主板作为测试平台，因为这块主板允许调整多种外频，我们可以方便的调节Pentium 4的外频来观察100MHz的四芯导线泵的前端总线（NetBurst 总线）对电脑整体的性能有多大影响。而且，这块主板还在BIOS中增加了一项新的功能，那就是RDRAM加速（RDRAM Turbo）。虽然在采用RDRAM的Pentium 4系统中，内存带宽的限制已经不如采用SDRAM的系统那么明显了，我们还是对这一项功能进行了测试。在最后的测试中你就能看到这项功能的作用。
如果，你已经花了数万元人民币换回了一台Pentium 4的话，我想你一定十分惬意，因为它的频率是1500MHz，比所有人的CPU都好。但是，你是否知道它并没有工作在极限上呢？其实，你的Pentium 4还有巨大的潜力没有被发掘出来。如果你打开电脑的机箱，你会发现那里还有没被利用的几百MHz。
什么使Pentium 4具有吸引力？
通常，Intel的新一代CPU都会采用更加先进的构架，也拥有更快的速度。Pentium 4采用的新构架（P7）最重大的特征是拥有20个管线阶（stage pipeline），每一个管线阶都需要大量的晶体管。受到晶体管数目的限制，P3中只有12个管线阶，而AMD公司的雷鸟处理器（Athlon）仅只有10个管线阶。这些都是由于受到了制造工艺的限制。为了解决这个问题，Intel公司研制了新的构架，并结合更加精确的0.18um制造工艺，在Pentium 4中实现了更高频率和更多的管线阶。
如果一味的增加CPU的管线，却没有在分支预测线路上强化，当碰到有许多条件判断的程序时，就反而会造成进入管线的许多指令废弃和丢失，这将浪费不少宝贵的执行时间。问题是：Intel公司积极地增加管线数目和提高时钟频率的做法，是否是正确的呢？
我们的动机
Pentium 4发布以后，我们得出结论：Pentium 4时钟频率和管线的增加没有完全补偿它在每一循环中丢失的指令。尽管Intel公司的处理器在浮点运算上仍然占领先地位，但是在整数方面，AMD公司的的雷鸟1.2GHz竟然能够战胜Intel的旗舰产品Pentium 4 1.5GHz。这多少让我们对Pentium 4有一点失望。
不过，Intel很快就会全面导入0.13微米工艺制造新一代Pentium4处理器，这套内部代号为Northwood的处理器的L2快取缓存容量会再加大到512KB，同时核心面积还会缩小，所以耗电量及表面散热量会更降低，预估效能也会有所改进。但是那至少是2001年第三季度以后的事情了，我们可没有耐心等待这么久的时间。所以我们选择了发烧友们常常使用的一种方法：超频。
超频过程
超频Pentium 4最重要的事情是选择主板。我们选择的是华硕P4T,这也是Pentium 4套装中的配套主板。P4T继承了华硕产品一贯的风格，既能方便的调节多种外频、倍频以及CPU电压，还能保持系统运行的稳定。另外，P4T可以安装在原有的ATX机箱里，但是必须使用ATX2.03版的Pentium 4专用电源。
我们在超频中使用了Intel原装的Pentium 4 CPU风扇。这个重达400克的CPU风扇的散热片是采用铜制的基底和铝制的散热鳍片，在吸热和散热上都进行了优化，一改原装风扇性能不佳的缺点。这些设计使这款风扇能为高达2.0GHz的CPU散热，所以我们选择了它作为我们超频测试的风扇。
硬件系统
- CPU：Intel Pentium 4 1.5 GHz
- 主板：ASUS P4T i850
- 主板芯片：Intel 850
- 内存：128 MB PC800 RDRAM x 2
- 硬盘：IBM DESKTOP 30 GB 7200转 DMA/100
- 显卡：nVidia GeForce2 Ultra 64MB
- 声卡：Creative Sound Blaster Live
- 电源：Delta Electronics 290W
软件系统
- 操作系统：Windows 2000 Professional
- 桌面设置：1024x768 @ 85Hz 16bit V-Sync : Disabled
- 显卡驱动程序版本：雷管6.31版
测试一 处理器速度
这一轮测试中，我们将外频控制在100MHz而只改变CPU倍频，这样我们可以清楚的了解不同档次的CPU之间的性能差异。如果你拥有的Pentium 4是锁定倍频的，那么在这个测试中你能了解到你的Pentium 4在原始设置频率上和Pentium 4系列其他CPU之间的差异。
SiSoft Sandra 2001
| SiSoft Sandra 2001(MB/sec) | 1.4GHz (14x100) | 1.5GHz (15x100) | 1.6GHz (16x100) |
| Memory Bandwidth CPU | 1484 | 1378 | 1493 |
| Memory BandwidthFPU | 1523 | 1451 | 1522 |
| CPU: ALU | 2701 | 2955 | 3076 |
| CPU: FPU | 1720 | 1760 | 1966 |
| CPU: SSE Integer | 5549 | 5956 | 6347 |
| CPU: SSE Floating Point | 6856 | 7362 | 7791 |
在这些测试中显示，即使外频都没有改变，内存带宽的测试结果还是有所波动。但是，重复试验表明波动范围并不大，在100MB/s左右。因此我们没有考虑它们之间的差别，而认为结果是准确的。
在CPU的测试中显示，随着CPU主频的提高，得分呈线性增加。
3D WinBench 2000 CPU Test
同SiSoft Sandra 2001中的测试结果一样，随着主频的增加，CPU得分也呈线性增加。通过这样的测试，我们很简单的就能猜测到还没有正式发布的1.6GHz Pentium 4的性能。
| 3DWinBench2000 | 1.4GHz (14x100) | 1.5GHz (15x100) | 1.6GHz (16x100) |
| CPU Test | 2.30 | 2.41 | 2.55 |
Content Creation 2001
| Content Creation 2001 1024 x 768 x 16 | 1.4GHz (14x100) | 1.5GHz (15x100) | 1.6GHz (16x100) |
| Windows2000 Pro | 51.9 | 54.3 | 59.5 |
由于1.6GHz Pentium 4的主频比1.4GHz的高出了200MHz，它的整数性能也增加了14%。尽管这样，整数性能仍然是Pentium 4处理器最大的缺陷。整数性能上的落后，使得Pentium 4在处理基于整数运算的程序时速度较慢，特别对于是那些Office软件和上网软件，Pentium 4似乎并不如AMD公司的Athlon处理器有吸引力，更何况两者的价格相差近一倍。但是，针对SSE2指令进行优化的软件上市后，可能会对提高Pentium 4的性能有一定帮助。
Evolva
这是一个支持DirectX7.0，而同时又有测试功能的游戏，它默认运行在1024x768x32bit分辨率上。我们看到在这项测试中，不论CPU的主频是多少，结果都是116帧/秒。开始我们认为造成瓶颈的是GeForce2 Ultra显卡。但是，同样使用GeForce2 Ultra显卡的Athlon系统却可以得到更高的分数，所以我们不能轻易的说造成瓶颈的一定是显卡。但是有一点是明确的，那就是Pentium 4 CPU时钟频率的提高对于这款基于DirectX7.0的游戏没有任何好处。
| Evolva 1024 x 768 x 32 Bump Mapping OFF | 1.4GHz (14x100) | 1.5GHz (15x100) | 1.6GHz (16x100) |
| Windows2000 Pro | 116 | 116 | 116 |
Quake III : Arena
| Quake III Arena Demo001 Normal 640 x 480 | 1.4GHz (14x100) | 1.5GHz (15x100) | 1.6GHz (16x100) |
| Sound ON | 179.1 | 184.7 | 195.6 |
| Sound OFF | 214.7 | 219.9 | 232.6 |
| Quake III Arena Demo001 Max 800 x 600 Windows 2000 Pro | 1.4GHz (14x100) | 1.5GHz (15x100) | 1.6GHz (16x100) |
| Sound ON | 161.1 | 164.1 | 169.2 |
| Sound OFF | 175.1 | 176.6 | 178.8 |
Quake III的测试中展现了Pentium 4强大的浮点运算能力。我们发现，在640x480普通模式中，各个CPU的得分都非常高，特别是当关闭声音以后，所有的CPU都能达到200帧/秒。在800x600高质量测试中，CPU主频从1.4GHz提升到1.6GHz，QuakeIII速度只提升了8帧/秒。因此当游戏运行在较高的分辨率的时候，单纯提升CPU的主频没有多少必要。
总结
虽然在高分辨率游戏中，由于显卡性能的限制，更高主频的CPU不能使游戏性能显著提高。但毫无疑问的是，购买更高主频的Pentium 4能使你得到更高的浮点性能。如果你经常使用以浮点运算为基础的程序，如多媒体制作、三维设计和语音识别等等，一块高主频的Pentium 4就你的最佳选择。
如果你的主要目的是办公软件和上网，那目前来说Pentium 4对你没有任何意义，除了价格高昂。你的最佳选择应该是高档的Athlon或P3。
当然，如果你更愿意你的极品飞车跑得更快，或是你在QuakeIII中的动作更加敏捷，那么你应该选择的不是CPU，而是一块高档的显卡，如GeForce2,3系列，因为在这时的瓶颈在显卡，而不是CPU。
测试二 改变前端总线速度(FSB)
如果你想超频你的Pentium 4,你唯一的办法就是改变前端总线速度，因为零售版本的Pentium 4都是锁定倍频的，除非你拥有一块像我一样的工程样品：P。一般来说，改变FSB最大的难题就是同时也提高RDRAM工作频率。例如，我们使用的PC800 RDRAM的工作频率一般不能高于900MHz。当我们使用133MHz外频时，RDRAM的工作频率就达到了1066MHz，远远高于内存的频率极限。正因为这个原因，华硕公司在这块P4T主板的BIOS中增加了一个功能，允许调节RDRAM的工作频率。
利用这个功能，我们可以轻松的将CPU的外频调节到100MHz、130MHz、133MHz甚至150MHz！由于 Pentium 4采用了称为四芯导线泵的前端总线（quad-pumped），那么最终超频后的前端总线频率就是520MHz、533MHz和600MHz！
现在我们证实了Pentium 4的外频可以轻松的增加50%，通过下面的测试，你也将发现，正是通过调节外频才使我们释放了Pentium 4拥有的强大潜力。
SiSoft Sandra 2001
| SiSoft Sandra 2001(MB/sec) | 1.6GHz(16x100) | 1.6GHz (12x133) | 1.733GHz(13x133) | 1.819GHz(14x130) | 1.8GHz (12x150) |
| Memory Bandwidth CPU | 1493 | 1466 | 1600 | 1576 | 1709 |
| Memory Bandwidth FPU | 1522 | 1494 | 1631 | 1596 | 1789 |
| CPU: ALU | 3076 | 3071 | 3339 | 3491 | 3470 |
| CPU: FPU | 1966 | 1950 | 2122 | 2231 | 2199 |
| CPU: SSE Integer | 6347 | 6303 | 6879 | 7201 | 7103 |
| CPU: SSE Floating Point | 7791 | 7741 | 8434 | 8857 | 8804 |
上面的测试中，通过改变CPU的倍频和外频，我们得到了多种CPU的频率组合，这是为了确定何种超频方式能让系统的性能达到最佳。
显然，当运行在600MHz的FSB和450MHz的内存频率上时，我们拥有最大的内存带宽：900MHz（RDRAM的传输速度是频率的两倍）。运行在133MHz外频的1.733GHz时，内存带宽仅次于150MHz外频，也给人很深刻的印象。有趣的是，同样使用133MHz外频的1.6GHz系统的内存带宽竟然比使用100MHz外频的1.6GHz系统的得分还要低。
在不考虑内存带宽的CPU性能测试中，CPU的频率是导致得分高低的关键因素。这一次，1.82GHz的系统取得了全部测试的胜利。但是需要注意的是，1.82GHz的系统中的倍频是14x，所以一个锁频的1.4GHz Pentium 4是不能超频到1.82GHz的。
3D WinBench 2000 CPU Test
| 3DWinBench2000 CPU Test | 1.6GHz(16x100) | 1.6GHz (12x133) | 1.733GHz(13x133) | 1.819GHz(14x130) | 1.8GHz (12x150) |
| Windows 2000 Pro | 2.55 | 2.63 | 2.72 | 2.87 | 2.97 |
3D WinBench 2000的测试需要综合CPU频率和内存带宽的影响，因此我们看到，1.8GHz的系统虽然主频不是最高的，但是得到了这次测试的最高分，我们认为这得益于它采用的150MHz外频。同时，1.8GHz的Pentium
4系统的得分比我们所见过的最高分还要高出17%。
其他系统按照CPU主频和外频相应的关系得分依次顺序排列。
Content Creation 2001
| Content Creation 2001 1024 x 768 x 16 | 1.6GHz(16x100) | 1.6GHz (12x133) | 1.733GHz(13x133) | 1.819GHz(14x130) | 1.8GHz (12x150) |
| Windows 2000 Pro | 59.5 | 58.1 | 62.4 | 62.7 | FAILED |
超频后的Pentium 4都取得了很好的成绩，值得注意的是，100MHz外频的1.6GHz(16x100)系统的得分又超过了采用133MHz外频的1.6GHz(133x12)的系统。
Evolva
| Evolva 1024 x 768 x 32 Bump Mapping OFF | 1.6GHz(16x100) | 1.6GHz (12x133) | 1.733GHz(13x133) | 1.819GHz(14x130) |
| Windows 2000 Pro | 116 | 116 | 116 | 116 |
有了上次测试的经验，我们对这次测试的结果并不惊讶。不论是400MHz前端总线的1.4GHz 系统，还是高达600MHz FSB的1.8GHz的Pentium 4系统得分始终是116帧/秒。鉴于这样的情况，我们仍然觉得游戏发烧友应该优先考虑的是一块性能更好的三维显卡，而不是更高主频的Pentium 4 CPU。
Quake III
| Quake III Arena Normal 640 x 480 | 1.6GHz(16x100) | 1.6GHz (12x133) | 1.733GHz(13x133) | 1.819GHz(14x130) | 1.8GHz (12x150) |
| Sound ON | 195.6 | 201 | 212.5 | 214.6 | 227.9 |
| Sound OFF | 232.6 | 241.3 | 251.1 | 246.3 | 269 |
| Quake III ArenaMax 800 x 600 | 1.6GHz(16x100) | 1.6GHz (12x133) | 1.733GHz(13x133) | 1.819GHz(14x130) | 1.8GHz (12x150) |
| Sound ON | 169.2 | 172.4 | 176 | 179.3 | 180.8 |
| Sound OFF | 178.8 | 180.3 | 181 | 186.2 | FAILED |
从结果上看出，在640x480普通模式下，CPU主频和外频的增加都给游戏带来了高的性能。但是我们也不幸的发现，当游戏分辨率提高到800x600高质量模式后，随着CPU频率的提高，游戏性能的提高变得微不足道。现在，越来越多人还喜欢将游戏的分辨率设定在1024x768x32bit上，甚至更高。所以如果我们希望游戏性能得到大幅提高，应该期望有更快的三维显卡而不是更高主频的CPU。
总结
虽然，用B2铅笔来超频一块AMD的CPU要方便得多，但是如果你选择了Intel的Pentium 4，也一样有方法进行超频，只是没有那么灵活。如果你使用的是1.3GHz零售版的Pentium 4,我们建议你超到1.73GHz(13x133MHz)。如果是一块1.4GHz Pentium 4,那么应该也可以超到本次测试中的极限频率1866MHz(14x133MHz),但是我们推荐1.4GHz的Pentium 4超频到1820MHz(14x130MHz),因为在这个频率上我们的电脑工作得非常稳定，CPU的温度也不是很高。
测试三 RDRAM Turbo Mode
为了能方便的加强RDRAM的性能，华硕公司在P4T主板BIOS中增加了一项功能：RDRAM加强模式（RDRAM Turbo Mode）。显然，适当的调节可以使性能得到轻微的提升。下面就是我们使CPU工作在100MHz外频下，关闭和打开RDRAM Turbo Mode的得分情况。
| RDRAM Turbo Mode | CPU | FPU |
| Non Turbo | 1341 | 1377 |
| Turbo | 1388 | 1421 |
我们看到，打开RDRAM Turbo Mode以后的得分会有大约50MB/s的增加。如果你已经成功的将你的Pentium 4超频了，那么现在你应该打开BIOS里的RDRAM Turbo Mode开关，这样你还能得到一点点额外的内存带宽。
结束
在这次超频测试中我们发现Pentium 4具有巨大的潜力。请注意，我们没有使用针对Pentium 4进行了优化的程序，也没有和其他公司的CPU进行比较，因为我们的目的不是为了证明哪些CPU是最好的，而只是想帮助那些已经购买和准备购买Pentium 4的人们，使他们的电脑能发挥更大的性能。
希望你的Pentium 4能超到更高频率，如果你有的话。
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