从去年下半年的处理器论坛开始，Intel公司的下一代CPU
Katmai及KNI技术就为大家所关注，上月底(2月26日)Intel公司在北京和美国同时正式发表了450MHz、500MHz的Katmai，并正式命名为Pentium(奔腾)Ⅲ，Pentium Ⅲ作为Intel的新一代拳头产品，同时得到了业界的积极响应，国内包括联想、海信、浪潮和实达在内的著名PC厂商也已经有相应的PC上市，不过零售市场上还很难看到，毕竟其5000多元的售价(450MHz)令绝大多数人望而生畏。我们电脑报评测实验室于日前拿到一颗500MHz的Pentium Ⅲ样品，进行了初步测试，也让大家尝尝鲜，对其性能有个初步的了解。
Pentium Ⅲ技术规格
Pentium Ⅲ基本内核以及二级Cache大小都和Pentium Ⅱ(Deschutes)相同，只是新增加了70条原称为KNI的多媒体指令，现在正式命名为SSE(Streaming
SIMD Extensions)——单指令多数据流扩展，这些新的指令让CPU可以对多个数据同时进行浮点运算，有利于提升对3D图形、视频编码/解码以及其他一些大数据量浮点运算密集的应用程序的执行效率，像视频会议、语音识别等应用。
尽管有人说Pentium Ⅲ和Pentium Ⅱ的差异，很像当初 Pentium
MMX和Pentium 的差异，Pentium MMX和Pentium采用相同的架构，Pentium MMX只是多了内建的多媒体指令集，而Pentium Ⅲ和Pentium Ⅱ一样都是采用P6架构，Pentium Ⅲ比Pentium Ⅱ多出了SSE指令集，但SSE指令的增加远不只这些，首先，MMX主要是整数运算指令，对浮点运算密集的3D图形处理并无帮助，而且SSE重点在对CPU浮点性能的增强，并且SSE浮点指令集和3Dnow!指令集相比，最大的区别在于SSE新增了8个新的128位矢量寄存器，而3Dnow!的SIMD指令却是使用8个原有的浮点/MMX
64位寄存器，这样SSE可以有一套专有寄存器，从而把模式切换时间缩到最短，同时尽可能平行执行FP浮点运算、MMX以及SIMD指令，从而使大量使用MMX和SIMD指令的应用程序都会从这8个新的寄存器受益。但并不是有Pentium Ⅲ就一定能够加速程序的运行效率，应用程序必须专门使用SSE指令进行编程，也就是说我们目前已有的程序都将得不到Pentium Ⅲ的SSE新指令带来的一点点好处。带有3DNow！指令的K6-2在运行用3DNow！编制的应用程序时性能提升的确比较明显，但是我们也不得不承认到目前为止也没有足够多的程序针对3DNow！优化。如今，Pentium Ⅲ将面临相似的情况，我们只有在运行针对SSE优化过的程序时才能够从新指令集受益，要充分利用Pentium Ⅲ新指令的3D游戏必须在DirectX6.1或者更高版本下运行，否则也不会得到效能的提升。
目前Pentium Ⅲ仍然采用Pentium Ⅱ的0.25微米制造工艺，已经推出的有450MHz和500MHz两款，32kB一级Cache，其中16kB用于指令缓冲，16kB用于数据缓冲，二级Cache也是512kB，并且没有像赛扬那样集成到CPU核心芯片内，而是外置在CPU电路板上，以CPU核心频率的一半运行。
Intel Pentium Ⅲ 技术规格：
·0.25微米工艺；
·Katmai核心，相当于增加了SSE指令集改善的Deschutes；
·使用Slot 1 插槽；
·512 kB外部二级cache，以CPU核心频率的一半运行，外置CPU电路板上；
·采用SECC2封装；
·SSE浮点SIMD指令,一个通道能够同时处理4个32位单精度浮点数字，可同时运算X86指令、浮点指令和SSE指令；
·2.0V电压 ；
·可以在任何Slot1主板上使用，但主板需要对BIOS进行升级，以便正确识别Pentium Ⅲ和支持正确的微代码升级；
·运行时钟速度450MHz和500 MHz, 有可能在2季度推出550 MHz的芯片；
·DirectX 6.1或更高版本支持SSE
测试样品介绍
由于Pentium Ⅲ仍然采用Slot1架构，所以从我们这颗Pentium Ⅲ样品可以看到，其外观和Pentium Ⅱ非常相似，只是采用了改进的Single-Edge-Contact-Cartridge
Ⅱ(SECC 2)封装，不像Pentium Ⅱ采用的SECC1封装，将整个CPU以及PCB板完全封装在里面，而SECC2是一块散热片＋风扇和另一块塑料外壳分别紧贴PCB电路板的两边，CPU电路板的外沿都露在外面，你甚至稍微选择一个角度就可以很容易地看到CPU的核心芯片以及二级Cache芯片，从测试过程来看这种封装形式较有利于散热，显然也减少了CPU封装的制造成本。据称Intel新出的Pentium Ⅱ也会使用这样的SECC2封装形式，而我们拿到的Pentium Ⅲ
500样品，其外壳上印的也是Pentium Ⅱ字样，不过这颗样品的确是Pentium Ⅲ500。在CPU外壳上我们可以看到这颗CPU的基本信息，第一行Q818ES中的“ES”表示这颗CPU是工程样品(Engineering
Sample)，非正式产品。中间一行是该CPU的编号，最后一排的6个数字500512，表示500MHz主频和512kB二级Cache。经测试我们发现这颗500MHz的Pentium Ⅲ已经被锁定在5倍频。
哪些主板可以上Pentium Ⅲ
由于Pentium Ⅲ仍然使用Slot1插槽，并且是100MHz标准外频，所以现在流行的440BX
Slot1主机板以及非Intel芯片组的VIA ApolloPro/ApolloPro Plus芯片组的Slot1主机板，绝大多数仍然能够配合Pentium Ⅲ运行，除了较早期推出的主板由于在倍频方面最高只支持4倍，因而无法支持450MHz、500MHz的Pentium Ⅲ。现在新推出的BX主板、ApolloPro/Plus主板都应该可以正确识别Pentium Ⅲ。这以前的主板则必须升级BIOS，以正确识别Pentium Ⅲ。所以我们可以到各主板厂商的网站上去下载最新的BIOS，目前各大主板厂家都已经将能够识别Pentium Ⅲ的BIOS放到网站上去了。我们这次测试一共使用了四块主机板，DFI钻石的P2XBL、FIC大众的VB-601和VB-601-V、Epox磐英的BX3，其中除了VB-601-V采用的是VIA
ApolloPro plus芯片组外，其余三块都是Intel 440BX芯片组的，这四款主机板都正确识别出Pentium Ⅲ，而且运行非常稳定，整个测试过程中没有出现任何异常情况。
测试及结果分析
我们选取了赛扬300A(批号SL2WM)、Pentium Ⅱ300(批号SL2Q8)、Pentium Ⅱ350(批号SL2SF)三颗CPU和Pentium Ⅲ500一起测试，以检验Pentium Ⅲ的性能。由于需要对各CPU超频使用以产生不同的时钟频率，我们最后只选取了DFI
P2XBL上的测试成绩作比较。
测试环境：
·赛扬300A(批号SL2WM)、Pentium Ⅱ300(批号SL2Q8)、未锁频的Pentium Ⅱ350(批号SL2SF)、Pentium Ⅲ500(ID序列号)
·DFI P2XBL 440BX主机板
·128MB PC100 SDRAM(一条)
·Quantum Fireball EX 12GB硬盘
·YUAN小影霸 RivaTNT 16M SDRAM显卡
·Yamaha724 PCI声卡
·NE2000兼容网卡
·HITACHI DVD-ROM
·Microsoft Windows95OSR2.1、DirectX 6.1
据称nVidia TNT 的“Detonator” 雷管最新驱动程序支持部分SSE指令，经比较我们发现对于Pentium Ⅱ和Pentium Ⅲ来说，在相同测试项目中“Detonator”
雷管驱动程序的测试成绩都明显高于0.48版本驱动程序的成绩，看来并没有充足的理由说明雷管驱动程序的确支持SSE指令，不过在正式测试中我们还是使用了效率更高的“Detonator”
雷管驱动程序。
1.ZD基准测试
ZD Winstone99、ZD Winbench99以及3D Winbench99分别测试系统的整体性能、子系统性能以及D3D性能，不过非常遗憾这三个专业测试软件并不支持SSE指令。由于在100MHz系统频率下未锁频的Pentium Ⅱ350不能稳定地运行在5倍频下，所以我们没有能够得到Pentium Ⅱ500MHz的结果，但从从测试成绩来看，100MHz外频的Pentium Ⅲ500的测试成绩已经非常接近112MHz主频的Pentium Ⅱ504MHz，相信100MHz主频下相同频率的Pentium Ⅲ和Pentium Ⅱ在这三个基准测试软件下的成绩应该非常相似。
2.3D Mark99 MAX测试
3D Mark99 MAX是3DMark 99的升级版本，Futuremark Corporation公司2月8日才Release出来的(下载网址http://www.3dmark.com)，它是一个基于DirectX的3D游戏测试软件，也是目前唯一同时支持SSE指令优化和3DNow!指令优化的BenchMark测试软件。我们惊奇地发现100MHz外频下的Pentium Ⅲ500甚至取得了比112MHz外频Pentium Ⅱ504更好的成绩。看来3D
Mark99 MAX对SSE的优化的确让Pentium Ⅲ能够比同频率的Pentium Ⅱ略占优势，但应该指出性能的提升并不明显。
3.D3D及OpenGL性能测试
我们选择了Turok恐龙猎人、Turok恐龙猎人2和Quake2、Quake3这样的3D浮点运算密集的游戏Demo进行测试，可以直接反映出CPU在实际的游戏环境中的浮点处理能力，尤其Turok2和Quake3都是刚释放的新一代3D游戏的DEMO，Turok2支持D3D，而Quake2支持OpenGL，对显示卡以及CPU的要求都非常高。但这几个游戏都有各自独特的3D引擎，目前都还没有针对SSE指令集进行优化，所以我们从测试结果丝毫看不出相同频率的Pentium Ⅲ和Pentium Ⅱ有什么差异。
从整个测试过程我们可以看出，目前真正支持Pentium Ⅲ SSE浮点指令的软件还相当少，在缺乏对SSE指令优化的测试软件的情况下，Pentium Ⅲ的性能表现和同频率的Pentium Ⅱ相当，没有展示出Pentium Ⅲ的优势，即便是声称支持SSE的3D mark99 MAX也没有令Pentium Ⅲ大幅度领先，3D mark99 MAX对SSE指令的优化还不够充分。
目前支持SSE浮点指令的软件有：
Hwinfo 4.51、 CyberLink PowerDVD 1.50、Adobe
photo Deluxe家用版3.1、Ulead Video Studio 3.0、Photo Express
2.0、Heavy Gear Ⅱ、Ultraspeed、Powerslide等等。
4.超频能力
500MHz的Pentium Ⅲ，倍频锁定在5倍，要超频只能够超外频，而额定外频已经是100MHz，可以将外频超到103MHz、112MHz、124MHz以及133MHz甚至更高，尽管DFI主板提供了相当丰富的外频，但由于受内存以及PCI、AGP设备的影响，要超上124MHz都不是容易的事，所以对于Pentium Ⅲ来说超频似乎没有太大的实际意义，但对于超频玩家来说，对一颗CPU潜力的挖掘永远是最愉快的，何况即使不超频使用，了解一下Pentium Ⅲ的超频能力并大概预测即将推出的更高频率Pentium Ⅲ性能如何也是必要的。在DFI
P2XBL主板上这颗Pentium Ⅲ样品可以非常稳定地运行在103MHz外频515MHz核心频率，但总体性能提升极小；超频到112MHz外频560MHz核心频率，同样非常稳定，顺利地完成了所有的测试项目，再往上超，则不稳定了，应该说Pentium Ⅲ已经表现出不错的超频能力。通过测试我们也看出，即使Pentium Ⅲ500进一步提升到560MHz，核心频率提高了10%，但性能上却只有不到5%的提升。
Pentium Ⅲ 550MHz预计在二季度就会上市，并且也于日前率先展示了1000MHz的Pentium Ⅲ。Pentium Ⅲ以450MHz作为起始频率，产品一上市便已经有高达1000MHz的样品，可见Intel的Pentium Ⅲ能够达到的频率范围，其频率上的潜力令人惊叹!这对AMD等其他CPU厂家来说是相当大的压力。
关于Pentium Ⅲ的序列号
最近对Pentium Ⅲ序列号(Serial Number)的争论非常热闹。由于Intel在Pentium Ⅲ的生产过程中，在每一个处理器硅片上都植入了一个固定的序列号，这样通过Internet就能够识别每一个使用Pentium Ⅲ电脑的用户，Intel
声称在芯片中加入序列号是为了给电子商务提供安全校验符，及帮助系统管理员在庞大的网络中跟踪每一台机器的行踪。但更多的人却担心自己的隐私会暴露在网上，用户匿名访问互联网也将不再可能。
解决这一问题的方法有两个，一个是用软件来关闭，像Intel发布的序列号控制软件——CPU
number，可以很方便地激活或关掉序列号，我们也试用了这个软件，安装和使用都非常简单，当序列号被关闭后，再开启时必须重新启动电脑才能有效。另外就是各主板厂家表示在新推出的主板中将在BIOS里面提供Pentium Ⅲ序列号开关选项，这样你就可以在BIOS中直接将Pentium Ⅲ的序列号关掉，像我们这次测试的基板FIC
VB-601-V(AMI BIOS)和磐英BX3 (Award BIOS)，在BIOS中就已经提供了序列号控制开关。不过这两种关闭序列号的方法是否真的就可以完全避免自己的CPU序列号被读取，还需要进一步考验。
结 论
Pentium Ⅲ作为Intel面向主流市场，取代Pentium Ⅱ的新一代产品，尽管拥有更先进的架构和加强的浮点处理能力，但是从我们的测试来看，与Pentium Ⅱ甚至赛扬A相比，除了提供更高的时钟频率外，其SSE指令集对目前绝大多数应用程序都没有什么性能改进，Pentium Ⅲ成功的关键还在今后各软件厂商对SSE指令集的广泛支持及Pentium Ⅲ更趋合理的价格。
(祝伟 钟建勇)
本文出自：《电脑报》1999年03月15日第10期
|