核多力量大?未必!

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  处理器
  今年早些时候,英特尔发布的Sandy Bridge处理器在业界引起了轰动。这款处理器的性能比前一代处理器有了大幅提升,同时提高了能源效率。如今,AMD终于打响了反击战,那就是之前代号为Bulldozer(推土机)的AMD FX平台。
  AMD在研制FX平台时就着眼于多线程软件,兼顾速度和功耗,为越来越多旨在充分发挥多核处理器功能的应用程序提供强大性能和高能效。为此,推土机平台支持多达八个物理核心。
  这样的核心数量不算少。八核通常是专门留给服务器硬件的——我在测试这款平台性能的期间经常会有这样的感觉。虽然推土机平台对AMD来说无异于向前迈出了一大步,但它还是未能胜过实力强劲的对手:Sandy Bridge处理器。
  深入剖析FX平台
  AMD把相当多的新技术融入到了推土机架构,另外还在许多方面做了改进。AMD的Turbo Core动态加速技术也首次亮相。
  Turbo Core的工作原理如下:处理器有热阈值和功率阈值;一旦超出了这些阈值,处理器的稳定性就会受到影响。我们将这个极限值称为散热设计功耗(TDP)。如果处理器在运行时未达到极限值,势必有一点余地可以提高运行频率,这时就会自动超频。英特尔率先推出了同一项技术的变种——英特尔称之为睿频加速技术(Turbo Boost)。
  和英特尔的Turbo Boost相比,推土机上的Turbo Core技术更智能一点。如果应用程序在使用一些、而不是所有的可用处理器核心,Max Turbo就会提高所使用的核心的时钟频率。如果应用程序在充分发挥每一个核心的功能,Core Turbo就会提高所有核心的时钟频率——提高时钟频率的幅度不如只有一些核心在使用时来得大,但是会充分发挥潜在性能。
  架构方面的进一步改进包括:面向硬件加速加密的AES指令和提高浮点运算性能的AVX指令(这将有助于视频和照片处理任务以及一些财务应用程序)。英特尔的Sandy Bridge平台已经提供了这两套指令集,因而从某种程度上来说,推土机这方面在奋力追赶。
  AMD还加入了支持FMA4和XOP指令集的功能,这些指令集提高了复杂数学运算的性能。这些数学运算中潜藏着许多复杂问题,而英特尔和AMD在这些运算的最优指令集方面意见不同。但这不在本文测试的讨论范围之内。
  我们还是来说说处理器吧!
  推土机处理器与AMD最近发布的AM3+插座兼容。高端型号是FX−8150处理器。它是一款八核芯片,售价定于245美元,标准时钟频率为3.6GHz,Turbo Core模式下可提速至3.9GHz,Max Turbo模式下可高达4.2 GHz。AMD为本文测试提供了这样一款处理器,还提供了Asetek处理器水冷散热器以评估超频性能。
  从表1来看,AMD提供的型号种类齐全——尤其吸引我的是FX-4100,它的物理核心数量只有频率较高的其他型号的一半,但截至本文截稿时为止,售价只要115美元。我觉得FX-4100会是款颇受欢迎的部件,在接下来几个月面市的一些比较便宜的游戏装备中都可能会用到。与此同时,FX-8150 会与英特尔Sandy Bridge系列的中档型号酷睿i5-2500K相抗衡。
  AMD测试系统包括基于华硕Republic of Gamers Crosshair V Formula主板的上述那款推土机处理器,外加4GB DDR3-1600MHz内存、1TB硬盘和Radeon HD 6970显卡。英特尔测试系统的配置几乎相同,只不过换成了酷睿i5-2500K处理器和英特尔DP67BL主板。
  好了,介绍得已经够多的了,下面就让我们来看看FX-8150的性能与对手相比到底怎样吧。
  测试篇:理论性能测试
  我们先从一些理论性能测试入手。这些都是测评性能的理论指标:它们以模拟实际环境下性能的方式来考验硬件,但它们未必准确地体现了你实际会如何使用电脑。不过,它们让我们得以了解系统的性能,并且为我们提供了对不同产品进行公正比较的机会。
  Cinebench
  Maxon公司的Cinebench是一款相当简单的合成基准测试,它对于评估电脑的处理能力很有用。Cinebench提供了两种测试:一种测试考验图形处理器(GPU),另一种测试考验处理器。在这里,我们只对处理器基准测试有兴趣。Cinebench之所以很有用,是因为它在多核处理器上的扩展性很好——最多支持64个处理器线程,于是我们能够测试FX-8150中所有八个核心的性能,以及酷睿i5-2500K中四个核心——如果使用超线程技术,则八个虚拟核心——的性能。
  处理器性能测试内容包括渲染复杂场景,根据完成任务的速度快慢来打分。在这项分数越高表明性能越好的基准测试中,FX-8150得到了6.01分,酷睿i5-2500K得到了6.17分。看起来两者差距相当小,事实的确如此。但这还是表明了AMD的最新平台与英特尔的中档平台之间的性能差距,尽管差距很小。
  PCMark 7
  Futuremark公司的PCMark 7是一款基于行业标准的基准测试,可以处理一系列工作负载,评估从视频回放到网页浏览各方面的性能。结果证明,不管在什么情况下,英特尔的Sandy Bridge架构都要胜出一筹。FX-8150的PCMark 7得分是2807,而酷睿i5-2500K的得分是3450。
  Unigine Heaven
  再来说说Unigine Heaven:即使就冲着它提供的炫丽画面,这个合成基准测试也更值得关注一点。这项基准测试从技术层面演示了目前在开发中的高端3D游戏引擎。目的在于给电脑添加基于DirectX 11的繁重的工作负载。由于目前市面上还没有基于该引擎的实际游戏,所以它无法取代实际环境下的游戏测试。不过它还是让我们得以大致了解这两款处理器的性能相比如何。
  这两款处理器的确难分伯仲。两者的差距再一次基本上微乎其微:在大多数测试项目上,酷睿i5-2500K保持了微弱的领先优势,但每秒可以处理的帧数常常不会超过十分之一帧。我们需要借助“实际的”游戏,才能更准确地了解差距出现在哪里。
  测试篇:游戏
  游戏测试包括两款顶级的能够支持DirectX 11的游戏:Crytek的《孤岛危机2》和Codemasters的《尘埃3》。一旦所有的附加功能都开启,这两款游戏都能够相当考验系统的性能。我使用30英寸显示器,在1920×1080和2560×1600这两种分辨率下测试了这两款游戏。调高了游戏的设置,抗锯齿设成了4X。
  我们先用《孤岛危机2》来测试。早期的《孤岛危机》游戏让低配置的电脑不堪重负,需要高档硬件才能获得顺畅的帧速度。虽然情况有所改进,这款游戏也不再像过去那样很耗费资源,但它还是完全能够考验电脑的性能。
  我们可以从理论性能测试中看到,酷睿i5-2500K是赢家。但是你很难用肉眼看到如此接近的结果体现出来的差距。
  测试《尘埃3》游戏所得的结果大致一样。
  测试篇: 视频转码和能源效率
  到目前为止,我们还没有看到值得重点描述的内容。FX-8150与酷睿i5-2500K放在一起相比,保持着稳定的步伐,但是似乎谁都无法胜过对方。
  我们把注意力转向媒体转码后,情况变得有意思了一点。转码是相当常见的任务:你经常需要将音频文件或视频文件转换成另一种格式。本文测试时,我弄来了一部《大雄兔》:这部采用开放式许可证的动画影片有多种格式和分辨率的版本。有许多转码软件可供选择。我选择了Arcsoft公司的Media Converter。
  现在市面上有许多硬件加速技术。英伟达提供CUDA,AMD提供Stream,英特尔在使用其集成显卡的平台上提供Quick Sync。为了对等起见,我选择了AMD Stream,因为我的测试系统配备了AMD Radeon HD 6970。AMD Stream(及提到的其他技术)让系统的显卡可以与处理器协同运行,好让转码处理速度快一点。
  本次测试时,我把1080p版本的《大雄兔》降级转换成对iPad友好的720p分辨率。测试结果比较清楚一点:多轮测试后,FX-8150完成转码平均用时3分19秒。酷睿i5-2500K完成转码所用的时间足足快了1分钟,只要2分18秒。
  我们关闭了那些GPU,让处理器独自处理后,会出现怎样的情况?结果一样:FX-8150用时4分22秒,而酷睿i5-2500K用时2分58秒。
  要考虑的最后一个衡量指标是能源效率。我使用功率表测试了两种场景。在闲置状态下,我让机器搁在桌面上,什么任务都不运行。为了测试在高负载状态下的功耗,我在最高级别设置下运行了一轮《孤岛危机2》基准测试,用功率表记下了结果。
  这方面的测试结果也很一目了然。闲置状态下,酷睿i5-2500K测试系统的功耗为71.8W;FX-8150的功耗为109.8W。在负载状态下,酷睿i5-2500K的功耗攀升到300W,而FX-8150的最大功耗为356W。
  这个差距相当大,但合情合理。两款处理器都是采用32nm工艺的部件,但酷睿i5-2500K的最大TDP为95W,而FX-8150的最大TDP为125W——完全是功耗更大的部件。还有8个物理核心要考虑;酷睿i5-2500K有4个核心;由于超线程技术,则有8个虚拟核心。有人还可能会提出进行优化的理由:我测试的硬件随着不断完善,可能会在BIOS方面得到诸多改进,所以功耗会因主板逐渐更新而减小一点,这一点不足为奇。
  但到最后,我们看到的仍是这样一款崭新处理器:消耗的能量相当大,获得的性能几乎跟不上英特尔在9个月前推出的旧处理器。
  测试篇:超频
  到目前为止,情况对推土机来说并不妙。所有迹象表明它是款服务器处理器,在桌面端没有立足之地:与价格便宜30美元的英特尔处理器相比,推土机功耗很大;除了线程非常多的应用程序外,运行其他应用程序时性能差强人意。不过对AMD发烧友来说仍有一个貌似合理的可取之处:超频。
  几个月前,我看到超频一族把FX-8150的频率提高到了8GHz以上,于是知道了它在理论上所能达到的速度。我在超频方面没什么专长,手头也没有大罐的液态氦用于冷却。但是试一下超频没什么危害。
  AMD提供了最新版的Overdrive超频实用工具。这款工具对关注处理器性能的人来说非常棒,它让你可以全面控制处理器的所有细枝末节,又不需要不断进入到BIOS——对于我这样的菜鸟来说相当方便。
  超频与其说是门精密科学,还不如说是门玄乎魔法,所以结果会不一样。我对FX-8150的处理器电压作了几次细微调整,又对处理器倍频作了一番尝试后,把FX-8150从3.6GHz常规频率提高到了4.4GHz,结果运行还是顺畅。Cinebench方面的新结果是7.06,这比常规性能有了相当大的提升。依赖处理器的应用程序其运行速度会有明显的提升。
  游戏方面的结果没有很大变化,这是由于分辨率极高,图形硬件功能强大;但如果你觉得处理器性能有限,可能会在这方面看到一些改善。超频带来的缺点是,需要对机器的配置作一些预期的改动:安装更出色的冷却器(或安装声响很大的风扇),以及处理功耗激增的问题。
  遗憾的是,有许多方面需要注意。虽然AMD郑重承诺推土机在超频方面大有潜力,但这主要有赖于关闭核心,并且采取其他措施来减小散热和功耗。为了在4.4GHz的频率下稳定运行任务,我只好禁用AMD的Turbo Core。最终结果是,功耗没有出现明显上升:在负载状态下,超频后的理论性能测试显示耗电量只有359W,而常规设置下的功耗为356W。但是我自然享受不到Turbo Core带来的额外优势。
  推土机适合你吗?
  传推土机出来已有好长时间了,如今它终于出现在世人面前,但要找出使用它的理由却有点难度。我不想用“令人失望”这个词,但这些测试结果又摆在那里。比英特尔现有的处理器多花45美元,得到的只是相当的性能,而功耗要大得多。
  AMD竭力吹嘘FX平台在超频方面的潜力——英特尔不锁倍频的K系列处理器比锁了倍频的标准处理器确实价格贵出一截。但如果你是热衷于对系统常规频率进行超频的发烧友一族,英特尔的处理器仍有望提供出色性能。
  如果你目前运行在较新的AMD硬件上,那么升级一下不需要太多费用,因为一些主板制造商声称,更新BIOS后,AM3插座主板支持AM3+处理器。但是AM3主板上使用AM3+处理器得不到AMD的官方支持,所以要是出现什么差错,后果自负。
  如果你在考虑购买一台新机子,那么情况对AMD来说很不妙。具有竞争力的价位也许是AMD在这方面的可取之处。如果非要我下一个结论,我会说推土机芯片在将来适合用在成本低廉的游戏装备上——价位在165美元的六核FX-6100也许价格很实惠,如果超频方面的潜力接近我在使用FX-8150时获得的体验,更是超值。但是这会带来许多要注意的事项,还有许多的前提和可能性。
  恕我直言:推土机是款值得称赞的服务器处理器,在功耗无关紧要的环境下处理复杂的计算任务时,很可能表现不俗。但是把它安装到台式机之前,请三思而后行。
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