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正在阅读:四核竟然输了?神秘32nm双核CPU全球首测四核竟然输了?神秘32nm双核CPU全球首测

2009-12-03 02:43 出处:PConline原创 作者:Hero Fan 责任编辑:fanjunhui
1前言:Intel即将发布32nm CPU回顶部

  前言:改进制作工艺一直是提升CPU性能、促使CPU更新换代的重要途径。目前主流的45nm制作工艺Intel已经沿用了两年时间,根据“Tick”-“Tock”钟摆运作模式,Intel又到了引入全新32nm制作工艺的时期,并即将在明年1月发布全球首批32nm CPU。

  我们PConline再次领先于其他媒体,抢先拿到了其中一款的神秘Intel 32nm CPU,并第一时间为大家送上这款CPU的全球首测。尽管它是一款原生双核CPU,但通过评测数据显示,它竟然打败了当前的热门四核Core 2 Q8300......

四核竟然输了?神秘32nm双核CPU全球首测

  我们抢先拿到的这款Intel 32nm CPU与以往的CPU不同,它由CPU+GPU封装而成的CPU。其中CPU部分采用32nm制作工艺,基于改进自Nehalem架构的Westmere架构,采用原生双核设计,通过超线程技术可支持四个线程同时工作,主频达到3.46G,并可以通过睿频加速技术自动把频率提得更高。GPU部分则是采用45nm制作工艺,基于改进自Intel整合显示核心的GMA架构,支持DX10特效,频率为700MHz。

Intel 32nm CPU Intel 32nm CPU
主频高达3.46G,Intel神秘的32nm CPU

  Intel这款神秘的32nm CPU除了采用全球领先的制作工艺外,其主频高达3.46G,还支持超线程技术与睿频加速技术,从规格上看其性能不容忽视。究竟这款32nm CPU性能强到什么程度?是否真的能以双核战胜Intel上代四核Core 2 Q8300呢?

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  《足以称霸高端市场!Intel Core i5评测》

2集成GPU!Intel 32nm CPU抢先解密回顶部

2、集成GPU!Intel 32nm CPU抢先解密

集成CPU与GPU功能的CPU:

Core i3
Intel 32nm CPU内部拥有CPU与GPU

  Intel即将发布的32nm CPU与以前的CPU有很大区别,因为它们不再是由一个CPU核心封装而成,它是由一个CPU与一个GPU封装而成。CPU部分是一款双核CPU,采用32nm制作工艺,基于最新的Westmere架构;而GPU部分则是采用45nm制作工艺,架构改进自Intel整合显示核心的GMA架构,支持DX10。根据Intel官方表示,这款32nm CPU将支持显示切换功能,能在内置GPU核心及独立显卡之间作出实时切换,达至节能省电效果。

GPU功能需要搭配H55/H57主板

P55平台与H55平台
Lynnfield与P55平台,Clarkdale与H55/H57平台

  Intel在今年发布的Lynnfield Core i5/i7中已将内存控制器与PCI-E控制器集成到CPU,简单来说,以往主板北桥芯片组的大部分功能都集成到CPU里,因此P55主板的芯片组也就没有南北桥之分了,CPU通过DMI总线与P55芯片进行通信。尽管新的32nm CPU可以用在P55主板上,但由于P55芯片组不提供显示输出控制器,所以它们用在P55上只能使用其CPU部分的功能,要使用GPU功能必需搭配H55/H57芯片组。

  原因是Intel 32nm CPU虽然集成北桥芯片组的大部分功能,但显示输出控制器等并没有集成到CPU上,因此需要主板芯片组支持才能使用GPU功能,而这款32nm CPU的GPU输出信号是通过独立的Intel Flexible Display Interface(简称FDI)进行输出的,没有通过DMI总线进行传输,主要是其带宽限制。

CPU部分基于全新的Westmere架构:

Core i3基于Westmere架构
Core i3基于Westmere架构

  Intel的“Tick”-“Tock"钟摆模式一直在有规律地进行着,在“Tock”阶段全新Nehalem架构的Core i7/i5发布后,Intel又进入了“Tick”阶段,那就是对Nehalem架构进行优化与制作工艺的更新,Westmere架构便由此诞生了。Westmere架构相比Nehalem架构最大的改进除了32nm制作工艺外,还有多支持了7组指令集。与以往稍有不同,这次新制作工艺与架构没有率先用在旗舰级的产品Core i7上,而是直接在用主流级的产品上,让更多用户能率先体验到最新产品。

Westmere架构提供7组新指令集的支持:

  Westmere架构相比Nehalem架构主要改进是提供了7组新指令集的支持,分别是6组AES指令集和1组Carryless multiply指令,主要用于加密、解密运算。AES指令集用途较广,提供了快速的资料加密及解密运算功能,大大提高了资料的安全性及保密性,在未来的家用与商用PC上,AES将派上用场。   

3神秘32nm CPU支持超线程与睿频加速技术回顶部

3、神秘32nm CPU支持超线程与睿频加速技术

Hyper-Threading,超线程技术:

超线程技术
Hyper-Threading,超线程技术

  超线程技术(Hyper-Threading,简称HT),最早出现在2002年的Pentium 4上,它是利用特殊的硬件指令,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,提高CPU的运行效率。基于Nehalem架构的Core i7再次引入超线程技术,使四核的Core i7可同时处理八个线程操作,大幅增强其多线程性能。

Intel Hyper-Threading技术
超线程技术使Core i7四核CPU拥有八个逻辑内核

  超线程技术只需要消耗很小的核心面积代价,就可以在多任务的情况下提供显著的性能提升,比起完全再添加一个物理核心来说要划算得多。比起Pentium 4的超线程技术,Core i7的优势是有更大的缓存和更大的内存带宽,这样就更能够有效的发挥多线程的作用。按照Intel的说法,四核Core i7的HT可以在增加很少能耗的情况下,让性能提升20-30%。而只有双核心的32nm CPU,搭配HT后效果将比Core i7更加明显。

Turbo Boost,睿频加速技术:

Turbo Boost,睿频加速技术
Turbo Boost,睿频加速技术

  Turbo Boost,顾名思义,就是加速技术,它基于Nehalem架构的电源管理技术,通过分析当前CPU的负载情况,智能地完全关闭一些用不上的核心,把能源留给正在使用的核心,并使它们运行在更高的频率,进一步提升性能;相反,需要多个核心时,动态开启相应的核心,智能调整频率。这样,在不影响CPU的TDP(热功耗设计)情况下,能把核心工作频率调得更高。

Turbo Boost
睿频加速技术解释

  举个简单的例子,如果某个游戏或软件只用到一个核心,Turbo Boost技术就会自动关闭其他三个核心,把正在运行游戏或软件的那个核心的频率提高,也就是自动超频,在不浪费能源的情况下获得更好的性能。反观Core 2时代,即使是运行只支持的程序,其他核心仍会全速运行,得不到性能提升的同时,也造成了能源的浪费。

Intel Turbo Boost技术
单核渲染时,Turbo Boost使单核频率由2.93G提升到3.2G

  在运行3D渲染软件CineBench R10时,用单核心渲染,Turbo Boost使Core i7 870的频率从2.93G自动提高到3.2G,提升了单核心性能。睿频加速技术将会是这款Intel神秘32nm CPU的重要技术。

Smart Cache智能缓存技术:

  继承Nehalem架构的优势,Westmere架构的CPU同样采用三级缓存设计,支持Smart Cache智能缓存技术,L1和L2缓存为内核缓存,具有超低延迟,其中L1缓存由32KB指令缓存+32KB数据缓存组成。每个内核256KB的L2缓存(256KB x 4)。L3采用共享式设计,容量为4MB,被片上两个核心共享,以确保双核运算的效率最大化。

集成双通道内存控制器:

  CPU集成内存控制器后,无需通过北桥芯片组来访问内存数据,极大程度上减少了内存延迟的现象,并明显提高内存带宽,同时性能得到有效提升。与Core i7/i5一样,32nm同样在集成了内存控制器,官方支持双通道的DDR3-1333内存。  

4由CPU+GPU封装而成,神秘32nm CPU赏析回顶部

4、由CPU+GPU封装而成,神秘32nm CPU赏析

Intel神秘32nm CPU
Intel神秘32nm CPU

  Intel这款神秘的32nm CPU是一款双核CPU,基于先进的Westmere架构,由一个CPU与一个GPU封装而成,将在2010年1月发布,成为Intel明年的主力产品。

Intel神秘32nm CPU
Intel神秘32nm CPU

  这款Intel神秘32nm CPU研发代号为Clarkdale,集成CPU与GPU功能于一身。CPU部分是基于双核心设计,通过超线程技术可提供四个线程,采用最新的32nm制作工艺,频率为3.46G,外频133MHz,倍频为26x。它采用三级缓存设计,每个核心拥有独立的一、二级缓存,分别为64KB和256KB,两个核心共享4MB三级缓存。

  Intel神秘32nm CPU的GPU部分采用45nm制作工艺,架构仍是沿用Intel的GMA整合显示核心架构,在G45自带的GMA X4500上进行了加强优化,使其拥有更高的执行效率。特效方面,支持DX10技术,但仍不支持AA模式。

32nm双核和四核Core i5 750的比较
32nm双核和四核Core i5 750的比较

  与Lynnfield Core i7/i5一样,Intel新的32nm CPU同样基于LGA 1156接口,集体双通道内存控制器,官方支持的规格为DDR3-1333,得益于先进的32nm制作工艺,Core i3的TDP热功耗设计仅为73W,比Core i5 700与Core i7 800的95W低不少。

5评测产品、平台介绍及评测说明回顶部

5、评测产品、平台介绍及评测说明

Intel LGA 1156平台
CPU

Intel Core i5 750(2.66G、256KB x 4 L2 Cache、8MB L3 Cache)
Intel 32nm CPU(3.46G、256KB x 2 L2 Cache、4MB L3 Cache)

主板

华硕 Maximus III Formula(P55)

内存

宇瞻 DDR3-1333 2GB x 2(8-8-8-24)

硬盘
显卡

耕昇 GeForce GTX 275(633/2268MHz,SP:1404MHz)

Intel LGA 775平台
CPU

Intel Core 2 Quad Q8300(2.5G、3MB x 2 L2 Cache)

主板

华硕 Formula Extreme(X48+ICH9R)

内存

宇瞻 DDR3-1333 2GB x 2(8-8-8-24)

硬盘

西部数据 640G 蓝盘

显卡

耕昇 GeForce GTX 275(633/2268MHz,SP:1404MHz)

软件平台
操作系统

Windows 7 Ultimate X64

驱动程序

显卡:
ForceWare 195.62 For Win7

评测软件

常规软件:
Super PI 1.4
WinRAR 3.91 Beta1 64Bit
Fritz Chess Benchmark
Everest Ultimate 5.30
CineBench R10 64Bit
TMPGenc 4.7.1
3DMark Vantage Ver:101 (DirectX 10)
游戏(DirectX 10):
Biohazard 5 
FarCry 2
游戏(DirectX 9):
Call Of Duty:World At War
Grand Theif Auto 4

  本次评测的对象是Intel神秘的双核32nm CPU,从产品定位来看,它的定位应该是千元级市场,因此我们加入了Intel的四核Core i5 750和Core 2 Q8300和作为参考对象。

  评测项目包括科学运算测试、内存性能测试、视频转换与3D渲染测试、DX9游戏与DX10游戏测试,游戏的测试采用1680x1050分辨率,以更好反映CPU在游戏中的性能差距。由于缺少H55/H57主板支持,本次32nm CPU的评测仅进行CPU部分的评测。

本期评测的CPU列表:

  CPU
核心数/线程数
默认频率
二级缓存/三级缓存
接口
价格(盒)
Core 2 Q8300 4/4 2.5GHz 2MB x2 LGA 775 950元
32nm CPU 2/4 3.46GHz 256KB x4+4MB LGA 1156 待定
Core i5 750 4/4 2.66GHz 256KB x4+8MB LGA 1156 1400元

  注意:测试过程打开各CPU的节能技术,开启CPU自带的超线程技术与睿频加速技术,有关这两项技术,可参考上一节的介绍。

6CPU的科学运算性能评测回顶部

6、CPU的科学运算性能评测

  这部分的测试内容包括科学运算测试软件Super PI和Fritz Chess,测试结果能较好反应CPU在科学运算、AI(人工智能)运算等领域的处理能力。

SUPER PI MOD 1.4性能测试:

Super PI
SUPER PI

  SuperPI是由东京大学Kanada Lab.所制作的一款通过计算圆周率的来检测处理器性能的工具,在测试里面可以有效的反映CPU的单线程科学运算性能。在玩家群中,Super PI也是一个衡量CPU性能的标尺之一。

Super PI测试成绩
Super PI测试成绩(数值越小越好)

Fritz Chess性能测试:

Fritz Chess Benchmark
Fritz Chess Benchmark

  Fritz Chess Benchmark主要用于测试处理器的AI运算性能、多线程处理能力。

国际象棋性能测试成绩
国际象棋性能测试成绩

  测试小结:在Super PI的测试中,由于只需要用到单线程,先进架构与较高主频使得这款32nm CPU性能甚至超越Core i5 750,这也间接反映出它们的单线程性能。由于Fritz Chess国际象棋对多线程作了大量优化,因此四核的Q8300和i5 750反超双核32nm CPU,但32nm支持超线程技术,使得它与Q8300差距不大。

7新架构优势,CPU内存性能评测回顶部

7、新架构优势,CPU内存性能评测

  这部分的测试内容包括内存性能测试软件WinRAR和Everest内存性能测试,测试结果能反映出CPU的压缩性能与内存性能。

WinRAR 3.91性能测试:

WinRAR
WinRAR

  WinRAR作为一款目前非常流行的压缩软件,我们使用了它内置的性能测试功能,支持多线程,测试结果能有效反映CPU的多线程性能与内存性能。对于普通用户来说,就是压缩RAR文件的速度。 

WinRAR 3.91测试成绩
WinRAR 3.91测试成绩

Everest内存性能测试:

Everest Memory Benchmark
Everest Memory Benchmark

  Everest作为一个系统检测软件,它可以详细的显示出PC每一个方面的信息。软件自带的Memory Latency评测,可以通过对内存延时的评测,直观显示出内存子系统的效能。对于普通用户来说,内存系统的快慢可以简单理解成双击文件夹的响应速度。

Everest内存性能测试成绩
Everest内存性能测试成绩

  测试小结:在WinRAR和Everest的测试中,Core i5 750表现出其超强性能,但幅领先其他CPU。而双核32nm CPU的性能表现也不俗,在Westmere架构、超线程技术、集成内存控制器的优势下,32nm CPU在这两项测试中均超越四核Core 2 Q8300。值得注意的是,32nm CPU内存性能要比Core  i5 750差了很多,原因可能是它的内存控制器构造与i5 750不同,或作了进一步简化。

8小胜入门四核,3D渲染、视频压缩评测回顶部

8、小胜入门四核,3D渲染、视频压缩评测

  这部分的测试内容包括Cinebench R10 3D渲染测试和TMPGEnc视频压缩测试,对于常进行3D图形渲染或视频转换的用户说来,很有指导意义。

Cinebench R10 3D渲染性能测试:

CineBench R10
CineBench R10 64Bit

  CineBench R10为目前最新版的Cinebench系列测试软件,它采用了3D设计软件CINEMA 4D的3D引擎,支持多线程同时运算,可以用来评测多核处理器的效能。我们采用的是64位的版本。

CineBench R10 3D渲染测试
CineBench R10 3D渲染测试

TMPGEnc视频转换测试:

TMPGEnc
TMPGEnc视频软件

  TMPGEnc是日本人堀浩行开发的著名MPEG编码/解码工具软件,支持VCD、SVCD、DVD等各种格式。TMPGEnc对多核心处理器进行优化,尤其是其加入了SSE3、SSE4等指令集的支持,能使拥有该指令集的CPU发挥出更好的性能,减少大量的编码时间。我们采用的视频文件是1080P的《变形金刚2》片段,长度为5分钟。

TMPGEnc视频压缩测试成绩
TMPGEnc视频压缩测试成绩(越小越好)

  测试小结:面向专业人士的3D渲染和视频压缩部分,对多核CPU进行了充分优化,新一代的四核Core i5 750同样在两个测试项目中领先其他CPU。但我们今天的主角32nm CPU性能表现同样出色,只有两个物理核心的它能战胜四个物理核心的Core 2 Q8300,这与超线程技术与高主频的功耗。

9大胜入门四核!热门DX9游戏评测回顶部

9、大胜入门四核!热门DX9游戏评测

  我们选取了两款主流的DX9游戏进行测试,分别是使命召唤5和侠盗车手4,对CPU性能有较高要求。

《使命召唤5》测试:

使命召唤5测试场景
测试场景

  游戏所有特效开至游戏能够支持的最高级别,同时关闭垂直同步,分辨率为1680x1050。我们选择了第二关开头为测试场景,从开始直到运兵船靠岸结束,用Fraps记下平均帧数。

使命召唤5测试成绩
使命召唤5测试成绩

《侠盗车手4》测试:

Grand Theif Auto 4
侠盗车手4,采用自带Benchmark测试

  《侠盗车手4》是次世代游戏机上的大作,该游戏对CPU和显存有很高要求。游戏特效开启如图所示,分辨率设置为1680x1050 0AA。我们采用自带的Benchmark进行测试。

侠盗车手4测试成绩
侠盗车手4测试成绩

  测试小结:在这两款主流DX9游戏的测试中,32nm展示了其优秀的游戏性能,尽管《使命召唤5》和《侠盗车手4》对多核CPU有一定优化,但双核32nm CPU却凭借着超线程技术与较高的主频,大幅度领先四核Core 2 Q8300,这确实是一大看点。

103DMark Vantage与DX10游戏评测回顶部

10、3DMark Vantage与DX10游戏评测

  在DX10软件/游戏评测部分,我们选取了权威的测试软件3DMark Vantage和两款热门的DX10游戏生化危机5、孤岛惊魂2。

3DMark Vantage测试:

3DMark Vantage
3DMark Vantage

  3DMark Vantage主要包括了Graphics Test和CPU Test两个测试部分,它们各自带有两个测试场景,其中Graphic Test包括Jane Nash、New Calico,主要针对显卡的3D图形渲染性能。而CPU Test就包括AI和Physics两个部分,分别测试处理器的AI运算和物理加速性能,在现在的游戏发展中,除了图形3D性能以外AI和物理运算都是游戏中极其重要的部分,在新的3DMark中对这四项目都进行了测试,无疑更能反映整个平台的游戏性能。

3DMark Vantage测试成绩
3DMark Vantage测试成绩

《生化危机5》测试:

生化危机5
生化危机5,采用自带Benchmark测试

  《生化危机》系列是家用游戏机上百万销量大作,现在最新作《生化危机5》已推出PC版,并支持DX10技术,使其画质再度提升。我们采用游戏自带的Fixed Benchmark进行测试,将分辨率锁定在1680x1050 0AA,画面设置调为HIGH。

生化危机5测试成绩
生化危机5测试成绩

《孤岛惊魂2》测试:

FarCry 2
孤岛惊魂2,采用自带Benchmark测试

  FarCry2是一款DX10游戏,我们采用自带BenchMark进行测试,模式为DirectX 10,品质为High,分辨率设定为1680x1050 0AA,这样的测试结果能较好反映出整个平台的性能。

孤岛惊魂2测试成绩
孤岛惊魂2测试成绩

  测试小结:尽管3DMark Vantage为多核CPU做了大量优化,但双核的32nm CPU仍能战胜四核Core 2 Q8300,在《生化危机5》和《孤岛惊魂2》中更是大胜,再次表现出超线程技术与先进架构的优势。当然,新一代四核Core i5 750仍是稳居第一,但双核32nm CPU有如此性能,已经很不错了。

11出色的功耗控制!平台功耗对评测回顶部

11、出色的功耗控制!平台功耗对评测

  由于CPU的单独功耗在一般环境下无法准确测出,因此功耗测试部分我们进行的是整个平台的功耗测试,通过考察各平台的功耗差距,间接反映出各款CPU的功耗差距。我们选取了著名的烤机软件Orthos,采用Large模式,使CPU和内存等满载工作,而此时显卡不满载,然后记录功耗计上的读数。(空载测试开启Intel的节能技术)

采用Orthos使CPU、内存等满载工作
采用Orthos使CPU、内存等满载工作

平台功耗对比测试
平台功耗对比测试(显卡为空载状态)

  从上面的数据可以看到,32nm CPU的功耗控制非常出色,待机和满载均比i5 750/Q8300平台低不少,反观该CPU的性能表现,在Q8300与i5 750之间,对于一款定位娱乐型的CPU来说,其功耗表现已让人非常满意了。这款32nm CPU有如此出色的能耗比,主要原因是LGA 1156平台没有了传统的主板北桥芯片,加上采用32nm制作工艺,使整个平台功耗大幅度降低。

12PConline评测室总结回顶部

12、PConline评测室总结

CPU性能排行榜,基于3DMark Vantage
CPU性能排行榜,基于3DMark Vantage的CPU得分
(仅供参考,不代表CPU的综合性能)

双核32nm CPU性能超越四核Q8300:

  通过本次评测,我们可以看到Intel新一代32nm CPU出色的性能表现,凭借先进Westmere架构与超线程技术的优势,双核32nm CPU战胜了上代四核Core 2 Q8300,无论是支持多线程的软件还是新游戏,均是这样的结果,其中游戏部分32nm CPU更是大幅度领先。虽然这款32nm CPU性能与新四核Core i5 750相比仍有一定差距,但相比它千元级的定位来说,已经让人比较满意了。

先进的32nm工艺,更好的功耗表现:

  由于采用了世界领先的32nm制作工艺,功耗控制自然是32nm CPU的一大看点。而这款主频达3.46G的32nm CPU,其功耗控制也不负所望,满载时比Q8300低15W,比i5 750低近40W,而性能却是在两者之间。总的来说,这款32nm CPU是一款能耗比很不错的产品。

Intel Core i5 670
Intel明年1月会发布32nm CPU

32nm CPU,Intel将会在明年1月发布:

  对于先进的32nm CPU,相信不少用户期待已久了,到底它们会在什么时候发布呢?根据相关信息显示,Intel将于2010年1月初发布多款32nm CPU,定价主要在800元-1300元之间,与之发布的还有全新的H55/H57主板,届时我们将会为大家送上更详尽的介绍与评测报道。到底会有多少款32nm CPU发布?它们的性能与AMD的产品相比如何?AMD又会如何应付Intel的32nm CPU呢?带着种种疑问,我们来期待明年32nm CPU的正式发布吧。

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