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　　【PConline 评测】眼下新一代CPU——FX系列（推土机）发布也将近两周时间了，凭借着八核心、超大缓存等优势，轻松取代自家上代六核旗舰Phenom II X6 1090T，与对手的二代Core i5 2500K也杀得难解难分。然而从各方评测、解读中却不约而同的提到了其单核心下降的问题。对此我们也进行过一次推土机单核性性能的测试（点击查看：推土机的单核小测），测试成绩不出意料证明推土机的单核性能的确有所下降。

　　我们知道AMD FX系列（推土机）由于采用全新的Bulldozer（推土机）微架构，其核心部分采用模块化设计，两个核心被设计为一个模块。那么与以往架构的不同会不会就是造成推土机单核性能下降的原因呢？带着这样的疑问，我们找来AMD上代旗舰Phenom II X6 1090T与推土机FX-8150进行一些列的同频率、同核心数的性能测试，希望就此揭开推土机核心的秘密。

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如果您还不了解AMD FX（推土机），建议先阅读以下文章：

万众期待的CPU！AMD推土机FX-8150首测
//diy.pconline.com.cn/cpu/reviews/1110/2551690.html

能否推倒“爱妻”?AMD FX推土机PK两代i7
//diy.pconline.com.cn/cpu/reviews/1110/2557474.html

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1、本次评测的意义——探究推土机FX的单核性能

推土机的单核小测中的网友评论

　　其实看过了太多的推土机评测，所有的焦点无一例外都放在了推土机多核、多线程的特性上。然而却很少有人关系推土机的微架构的进化，以及由此带来单核性能的改变。与上面这位网友的想法不谋而合，我们本次就为大家带来推土机的单核性能详细测试。

八核FX-8150是AMD新一代旗舰CPU

　　我们知道AMD FX系列采用全新的Bulldozer（推土机）微架构，是AMD近十年来，继K8之后的全新CPU微架构。FX-8150作为新一代的旗舰型号，也是目前Bulldozer（推土机）微架构的最高性能代表。因此FX-8150和Phenom II X6 1090T两代旗舰间的对比，最能反映AMD这些年在CPU微架构方面下的功夫。

AMD新一代旗舰，FX-8150（俗称：推土机）

AMD FX-8150  图片  系列  评测  论坛  报价  网购实价

　　AMD FX-8150是AMD新一代旗舰，采用8核心设计，默认主频为3.6GHz，最高可加速至4.2GHz。它采用全新的设计方式，8个核心被封装成4个模块，每个模块共享2MB二级缓存，四个模块共享8MB的三级缓存，最高支持DDR3-1866内存。上市初期售价估计为1800元左右。

AMD上代六核旗舰，Phenom II X6 1090T

AMD Phenom II X6 1090T/黑盒  图库  评测  论坛  报价

　　2010年AMD发布的六核处理器Phenom II X6 1090T基于45nm SOI工艺的Stars（K10.5）架构，采用原生六核心设计，频率为3.2G，在软件只用到三个核心以内，CPU的“Tubro Core”技术会使三个核心的主频提升到3.6G主频，提高执行效率。与Phenom II系列一样，Phenom II X6 1090T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128KB和512KB，六个核心共享6MB三级缓存。

　　从参数表来看，AMD FX-8150无论核心数、主频还是二级+三级缓存的总容量，都比Phenom II X6 1090T强，那么为什么单核性能推土机却又不如Phenom II X6 1090T呢？所以我们有必要先弄清楚推土机与Phenom II最大的不同——微架构。

　　下面，我们就先来了解AMD推土机FX-8150与自家上代旗舰Phenom II X6 1090T在微架构上的区别，接着我们便会进行CPU单核性能的的对比。

2、模块化设计是亮点，推土机微架构解析：

AMD“推土机”微架构

　　CPU微架构（名词解释：CPU微架构）是CPU的灵魂，直接决定CPU的效能，Intel的Core i系列相比AMD的Phenom II或AthlonII系列，无论是性能还是功耗控制都有不少优势，主要原因就是Core i系列的CPU微架构更为先进。要扭转这种局面，AMD必须拿出全新的微架构，那就是全新的Bulldozer（中文名：推土机）微架构。

8核心推土机架构

　　在“推土机”微架构之前是AMD沿用了数年的AMD K10微架构（2007年发布，Phenom II、Athlon II仍沿用此架构），推土机在核心架构、功能与效能上都有很大改进。因此对于AMD来说，“推土机”是近10年来、继K7之后的又一革命性微架构。

K10和推土机微架构比较（单个核心）

　　其中值得一提的是模块化设计，AMD在“推土机”上把两个核心及相关单元封装成一个模块，两个核心共用一个浮点运算单元，FX-8150由四模块组成八核心，浮点单元实际上只有四个，以往CPU是每个核心一个浮点单元的。这样四核心由双模块组成，六核心由三模块组成，如此类推。采用模块化设计的好处是可以减少冗余电路，堆砌CPU核心更容易。

　　另外，每个核心的ALU（Arithmetic Logical Unit，算数逻辑单元）和AGU（Address Generation Units，地址生成单元）单元相比Phenom II缩减也是其中一个原因。由于推土机架构这种模块化设计的性能发挥需要相应的优化（操作系统、软件、游戏引擎等），因此在现有优化不足的情况下，单核性能较K10架构更弱自然不也就不足为奇了。

　　下面我们就通过实际应用测试，来详细了解推土机微架构带来的单核性能变化......

3、评测平台介绍及方法说明 

　　本次评测主要考察AMD FX-8150与Phenom II X6 1090T的单核效能差距，同为AMD不同时期产品线中的旗舰，又分别采用了不同的微架构设计。因此本次对比评测将直观的反映出推土机微架构带来的单核性能改变。

　　测试过程关闭各CPU的节能、Tubo Core技术，并将CPU的频率锁定在3.0GHz，分别对比单核、双核、四核、六核、八核（仅推土机）以更好体现微架构的影响。游戏分辨率为1920x1080，画质为最高。

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　　为什么不加入奇数核心的比较？

　　本次评测主要是对比单核心效能，而推土机系列采用模块化设计，核心数=模块数×2，因此不存在奇数核心的产品。FX-8150具备8个核心，因此我们采用了二四六八逐机向上的对比形式，以体现不同核心数的效能提升。

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4、CPU单核性能对比评测

4.1、CPU理论多线程性能评测

　　这部分的测试内容包括科学运算测试软件wPrime和AI（人工智能）运算测试软件Fritz Chess，两款软件均对多核CPU进行大量优化，对CPU性能有较大的指导意义，由于只是理论运算，我们把它们归类为CPU理论性能测试。

Fritz Chess性能测试：

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》测试成绩

wPrime 2.05性能测试：

wPrime

　　wPrime是一款通过计算质数来测试计算机运算能力等的软件，由于wPrime可以支持多线程并行 运算，因此更能反映出多核、多线程CPU之间的性能差距，我们采用的是最新的wPrime 2.05版。

wPrime 2.05测试成绩

　　测试小结：国际象棋和wPrime能很好地反映多核多线程CPU的性能，拥有8核8线程的AMD FX-8150本应有很好的性能表现，但实际上无论是国际象棋还是wPrime中的表现都弱于Phenom II X6 1090T。可见模块化设计导致浮点运算单元的减半是重要原因，直接影响了单核性能。

4.2、应用软件性能评测

　　我们选择了著名的WinRAR软件进行这部分的评测。

WinRAR 4.10 Beta性能测试：

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 4.10 Beta测试成绩

4.3、专业软件，3D渲染性能评测

　　这部分的测试内容包括Cinebench R11.5 3D渲染测试，对于常进行3D图形渲染专业用户来说，很有指导意义。

Cinebench R11.5 3D渲染性能测试：

CineBench R11.5 64Bit

　　CineBench R11.5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位版。

CineBench R11.5 3D渲染测试

　　测试小结：WinRAR网友较为常用的软件，FX-8150的WinRAR测试成绩是亮点，相比Phenom II X6 1090T进步很大。面向专业用户的3D渲染软件，对多核CPU做了较充足的优化。综合来说，FX-8150的表现还算不错，到此我们发现单核性能的对比对于推土机来说还是有一点不公平的，推土机的“单核心”规格相比Phenom II有所缩减，每个整数运算单元减少了一个ALU（Arithmetic Logic Unit，算术逻辑单元），而整数运算单元中总共就三个ALU单元，因而单线程性能表现的比K10还要差。

4.4、游戏性能评测

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　　关于游戏帧数（FPS）的意义

　　游戏帧数是反映游戏是否流畅运行的标准，大多数情况下可这样归类，没有可玩性：帧数低 于30FPS；可以接受：帧数30-50；流畅运行：帧数50-60；完美运行：帧数大于等于60。也就是说一般情况下帧数大于60意义不大，这时可以调高游戏画质获得更加的视觉效果。

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DX9游戏《星际争霸 2》：

星际争霸2

　　《星际争霸2》是今年最受欢迎的PC游戏，虽然只支持DX9特效，但画面毫不逊色，游戏加入了大量AI运算，对CPU性能提出更高的要求。我们采用 测试录像Verschollener Tempel四人图进行测试，对战种族人族对神族，录像从第13分30秒双方出现交战情况到14分30秒交战结束，测试耗时1分钟。

《星际争霸2》测试成绩

DX10游戏《生化危机5》测试：

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1920x1080 0AA，画面设置调为HIGH。

《生化危机5》测试成绩

　　测试小结：这次我们选取的游戏都是考验CPU性能的游戏，可以更好地反映各CPU的游戏性能差距。可以看到，FX-8150的多核设计并不能给他带来多少加分。像星际2这样的“双核”游戏，核心数量大于2时，成绩基本没有什么变化。即便是如生化危机5这样多核有优化的游戏，FX-8150的优势也不明显，不过只是我们降频后的测试。相信凭借FX-8150的新微架构、更高频率的优势，一定能发挥推土机更强的性能。

FX单核效能倒退

　　测试中我们统一将CPU频率设定为3.0GHz，其中单核心测试手动指定CPU 0，或者选择程序中的但核心选项，测试过程关闭CPU的Turbo Core、Turbo Boost和超线程技术。

　　因为有了之前对微架构差异的分析，所以结果并不出乎意料。推土机微架构下的单核性能不如上一代的K10微架构（Phenom II），下面我们就来分析为什么会出现这样的效能倒退。

模块化微架构是关键？

Bulldozer（推土机）微架构

　　Bulldozer（推土机）微架构虽然是八核设计，但无论是从测试结果还是其微架构设计图上看，笔者都更倾向于这是一颗“四核”CPU。AMD在“推土机”上把两个核心及相关单元封装成一个模块，这种类设计的好处是，减少冗余电路，堆砌CPU核心更容易。所以难怪有位自称是AMD前工程师的国外网友透露，是因为推土机采用了Bulldozer采用了工具自动设计，没有人工修正，浪费了晶体管、效能也差。

K10和推土机微架构比较（单个核心）

　　造成单核性能下降的关键就在于这种设计的“精简”。推土机架构中的两个核心共用一个浮点运算单元，FX-8150则由四模块组成八核心，浮点单元实际上就只有四个，以往CPU是每个核心一个浮点单元的。另外，每个核心的ALU（Arithmetic Logical Unit，算数逻辑单元）和AGU（Address Generation Units，地址生成单元）单元相比Phenom II缩减也是其中一个原因。

　　推土机微架构的一大革新就是模块化设计，因此整数运算单元虽然有八个，但浮点计算单元却只有四个。L2、L3缓存增大，其余部分没有大的变化。而按照推土机官方的说法，在浮点计算性能足够的情况下，增加的一个整数运算单元能有效提升处理器的整体运算能力，但这种模块化设计的性能发挥需要相应的优化（操作系统、软件、游戏引擎等），因此在现有优化不足的情况下，单核性能较K10架构更弱自然不也就不足为奇了。

　　总结：优化！说来说去其实都是优化的问题。推土机是AMD近十年来，继承K8以后，对处理器架构的最大革新，无论从概念还是开发潜力上都有很大的价值。但由于目前的操作系统、软件程序、游戏等还无法提供相应的优化改进，使得目前FX系列的性能表现差强人意。加之受传统观念中核心越多性能越强的概念影响，推土机这种模块化核心的概念就难以得到正确的认识。AMD要做的不仅仅是推出一款CPU那么简单，改善模块化设计带来的线程利用问题，对软件、游戏的厂商的公关工作，媒体宣传都是决定其成败的关键因素。