“芯”动时分——2005年主流处理器年度评测

横向测试

处理器的选择对于购机来说是一个非常重要的环节。AMD与Intel两大处理器生产商不断地推出架构更新、性能更强的处理器产品,而且两家的产品所走的设计路线并不相同。Intel的产品采用超长流水线架构,可以达到很高的工作频率,而且在流媒体处理方面表现突出;AMD的处理器则采用内置内存控制器的设计,突出执行效率,游戏性能非常强劲。除了设计理念的不同外,两家的产品涵盖了高中低端市场,型号非常丰富,这也让不少消费者在购买的时候感到迷茫。因此我们选择了市场中最具有代表性的几款处理器产品进行详细的介绍和对比测试,让大家选得明白、买得放心。

技术篇

Intel阵营

赛扬D331 2.66GHz

自AMD开始主推64位计算技术以来,Intel一直没有相应的64位桌面处理器出台,而随着微软的64位操作系统崭露头角,Intel认为时机已到,接连发布了一系列支持EM64T技术的处理器产品。Intel的EM64T技术是与AMD x86-64兼容的64位计算技术,能够让Intel的处理器支持高达1TB的内存寻址功能,完全兼容微软的WindowsXP 64bit操作系统。

在支持EM64T技术的Intel处理器中,最为经典的一款就是首先出现在市场中的赛扬D 331。从Intel新的命名规则来看,赛扬D 331其实就是赛扬D 330J的64位升级版,与早先的赛扬D 330J一样,都采用了LGA775接口,同时支持EDB防病毒技术。赛扬D 331相对以前的赛扬D 330J增加了对EM64T的支持,同时还增加了TM2(Thermal Monitor 2)监控技术。

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EDB(Execute Disable Bit)硬件防病毒技术可以让内存中某些部分成为“Data only”,这样就可以防止诸如冲击波这一类蠕虫病毒通过溢出的方式来破坏内存数据。TM2(Thermal Monitor 2)监控技术是赛扬D 331采用的温度监测技术,一旦发现CPU温度过高,就会自动降低工作电压和工作频率以减小功耗、保护CPU,等到温度正常后再恢复原始值。这两项技术都是通过CPU硬件支持的。当然要实现它们也需要主板的支持,在BIOS中提供相应的选项。

让我们来看看赛扬D 331的详细规格。赛扬D 331采用90nm制程、E0版Prescott核心设计,核心频率为2.66GHz,倍频为20,外频为133MHz,也就是说它的前端总线频率为533MHz,与早期的Northwood核心P4相同。

另外,它的一级数据缓存为16KB,一级指令缓存为12Kμops,二级缓存为256KB。由于制程不断成熟,赛扬D 331的超频性能惊人,不少极品可以超到4GHz使用。便宜的售价、不错的性能让64位的赛扬D成为AMD低端64位产品的强力对手。

P4 506,2.66GHz,盒装

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如果说赛扬D 331是Intel低端64位处理器中的经典产品,那P4 506就是另一款主流的经典64位处理器。P4 506是P4 2.66GHz的64位升级产品。它也采用了90nm Prescott核心设计、LGA775接口,支持EM64T技术,提供硬件防病毒功能和高温保护功能——这与前面赛扬D 331是相同的。另外,P4 506的外频、倍频等都与赛扬D 331相同,只是二级缓存提高到了1MB,不要小看了这768KB的二级缓存容量提升,要知道P4 506的二级缓存是8路256bit,而赛扬D是4路,这两点差距,很大程度上注定了同频的P4 506比赛扬D 331性能更好、定位更高。P4 506也拥有非常出色的超频性能,不少都可以超到4GHz的水平,当然超频后的发热量是不容小视的,相信这对于DIY玩家来说不是什么问题,也不会影响P4 506高性价比的地位。

除了P4 506外,其实还有不少频率更低的64位P4产品,只不过它们大都只提供给OEM厂商,并不在零售市场中销售。当然,我们仍然可以在市场中看到这一类处理器的散片出现,这些基本上都是从OEM厂商处流出的产品,只是由销售商提供一年的质保,而正规的盒装P4 506是由Intel提供三年质保的产品。因此,我们建议大家购买盒装的产品,只比散装贵上一百多元,却能多出两年质保,况且还会附送一个原装风扇。

Pentium D 820,2.8GHz,盒装

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恐怕双核心Pentium D和Athlon64 ×2是发烧级DIY玩家最关心的处理器产品了。在工作频率无法再轻易提高时,Intel不再单纯以提升频率为设计方向,改在处理器的架构上下功夫,推出了双核心的Pentium D和Pentium XE系列处理器。顾名思义,双核心就是拥有两个独立的物理核心,可以同时处理不同的线程。说到双核心,不得不提一下Intel的HT超线程技术,通过超线程技术,单核心的处理器也可以模拟出一个逻辑处理器,提升处理器的多线程处理能力。由于超线程本身的设计方式,使得处理器在某些应用环境下的多线程处理能力还不够理想,而真正的双核心设计则可以从根本上解决这样的问题。

Pentium D 820是目前Pentium D系列中最低端的一款,核心频率为2.8GHz,支持800MHz FSB、两个核心具备独立的一、二级缓存。简单地说,就是两块P4 2.8E GHz处理器合在了一起共享800MHz的前端总线。Pentium D也支持EM64T技术与硬件防病毒功能,由于只有Intel 945P以上级别的主板才能支持Pentium D,所以Pentium D只会提供LGA775接口的版本。

AMD阵营

闪龙2800+,1.6GHz(Socket754)

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从Socket462接口开始,AMD的闪龙(Sempron)处理器在低端市场上的人气一直很旺,不过赛扬D的出现让老闪龙竞争力大为下降,因此Socket754的闪龙出现了,它具备和Athlon64一样的内置内存控制器,大大减小内存与处理器之间的传输延迟,相对上一代的闪龙有很大的性能提升。早期的Socket754闪龙2800+频率为1.6GHz,一级缓存128KB、二级缓存256KB,不支持64位计算,不过它的性能也足够与早期的Socket478赛扬D抗衡了。另外,闪龙的发热量相对同档次的赛扬D来说低很多,这也使得它工作起来更安静(散热风扇转速可以很低),闪龙2800+的超频性能还可以,基本上可以超到2GHz以上,但和后来推出的64位闪龙来比的话,还是逊色一些。

由于采用了Socket754的架构,闪龙2800+并不支持双通道DDR,而且还只能支持最多两条双面DDR内存全速运行,不过这也够用了,它出色的游戏性能和低廉的价格、加上配套的主板也相当的便宜,使得它在与赛扬D的竞争中不至于落后,成为不少学生用户的首选。当然,随着64位闪龙的出现,老一代的闪龙即将退出市场,因此这一款处理器现在不值得购买了。

闪龙2500+,1.4GHz,盒装(64位)

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闪龙是AMD在低端市场中一把犀利的长剑,与赛扬D针锋相对。既然Intel要推出64位的赛扬D,那AMD自然要用64位的闪龙与之抗衡。闪龙2500+是AMD新推出支持64位计算的低端处理器,仍然采用了Socket754接口,缓存等等都与老的32位闪龙2800+相同,不同的是,它采用90nm制程、Palermo核心,同时增加了对SSE3指令集的支持,这对于多媒体性能的提升很有帮助。另外,它在内存控制器方面也进行了改进,大大改善了对内存的兼容性。

闪龙2500+是目前低端市场中最为火热的一款处理器,从电脑城中极高的点名率就可以看出来。它如日中天的原因无非就是性价比非常出色。闪龙2500+的超频性能可以说是非常好,只要选好合适的主板,将它超到2.5GHz甚至更高都是可能的,超频后性能突飞猛进,甚至可以打败Socket754接口的Athlon64,而且工作温度也相当低,因此DIY玩家和学生用户都对它青睐有加,与赛扬D 331相比可以说是各有千秋。

Athlon64 3000+,1.8GHz,盒装(E6版)

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AMD在低端市场有闪龙冲锋陷阵,那么主流市场则有Athlon64开疆扩土。64位闪龙的出台,彻底宣布了老一代的Socket754 Athlon64退出舞台,而Socket939 Athlon64主打中高端市场的格局也形成了。从第一代的Socket939 Athlon64算起,E6版已经是第四个版本了。经过多次对BUG的修正和优化设计,目前的Athlon64在内存兼容性、性能以及对多媒体指令集的支持上都有了一定进步。

目前E6版的Athlon64 一级缓存为128KB,二级缓存为512KB,采用90nm制程。从E3版开始就增加了对SSE3的支持,而且提供了对4条DDR400内存的完美支持,由于内置内存控制器性能优秀,相对同档次P4处理器的内存性能要强一些,这也使得它的游戏性能相对对手的产品更有优势。Athlon64 3000+支持Cool and Quiet降温技术,其实Athlon64 3000+本身温度就不算很高,在使用该技术后,CPU空闲时的温度甚至可以再降低10℃,可以说在温度控制方面,AMD的产品有值得称赞的地方。

测试篇

测试平台

处理器:赛扬D331

P4 506

Pentium D 820

闪龙2800+

闪龙2500+ (64位)

Athlon64 3000+ (E6版)

主板:VIA PT880Pro

ASUS A8N SLi

BIOSTAR TForce6100

显卡:影驰GeForce 6600LE GDDR3

128MB

内存:海盗船XMS DDR400 512MB × 2

(AMD平台)

超胜DDR2 533 512MB × 2 (Intel平台)

硬盘:三星SP1213C 120GB SATA

电源:世纪之星钻石500

操作系统:WindowsXP SP2

DirectX9.0c

ForceWare81.94

nForce Driver6.53

VIA 4in1 V4.56

本次测试,Intel处理器平台这边我们选择了VIA的PT880Pro主板。这里要解释一下为什么不用Intel自己的芯片组,由于本次Intel平台中加入了对Pentium D的测试,如果选择Intel自己的芯片组的话,必然是i945PL以上的才能支持,而i945PL以上的主板相对赛扬D 331来说过于高端,所以我们选择了VIA的PT880Pro,这款芯片组能够对Intel目前全系列的桌面处理器提供支持,而且也同时支持DDR400和DDR2,这样我们就可以在同一平台上对这几款Intel处理器进行比较。AMD方面,Socket939平台选择了A8N SLi,采用的是nForce4 SLi芯片组,而Socket754平台选用的是BIOSTAR的TForce6100主板,芯片组为C51G。

测试结果分析

首先我们来看看这几款处理器的常规性能。从PCMark04/05的系统测试情况看,Pentium D 820的优势十分明显,首先它的频率最高,而且双核心的设计使得它在PCMark的多线程任务测试中出类拔萃,因此得分远远高过其它单核心的处理器。不过值得提出的是,只有在程序支持多线程处理的时候,双核心的Pentium D才有优势,否则它和普通的P4 2.8E GHz也没有很大的区别。Athlon64在PCMark中的表现也还不错,超过了价格相近的P4 506。低端处理器中赛扬D 331则超过了两款闪龙处理器。PCMark测试对于处理器的多任务处理、多媒体处理能力比较注重,因此Intel的处理器具备一定优势。SiSoftware Sandra2005测试里,Pentium D 820的得分高得惊人,达到P4 506的两倍以上,Athlon64则排在第二。低端产品中,两款闪龙仍然不敌赛扬D(不过闪龙2800+的纯浮点运算得分仍超过了赛扬D),这与SiSoftware Sandra2005在频率和对SSE系列指令集比较敏感是有关系的,毕竟闪龙的工作频率要远远低于赛扬D。

从现在处理器的设计来看,内存性能也成为衡量处理器性能一个重要指标。对于Intel的处理器来说,内存控制器是放在主板北桥芯片中的,因此只要选择合适的主板,目前Intel所有流行的处理器都可以支持双通道内存。我们选测的这几款Intel处理器中,赛扬D 331和P4 506都是533MHz的FSB,虽然不能完全用到双通道DDR2 533的全部带宽(必须要1066MHz的FSB才能完全利用),但仍然比只支持单通道DDR400的闪龙要强,从SiSoftware Sandra2005的内存得分也可以看到,支持双通道DDR2 533的赛扬D 331和P4 506都可以突破3000MB/s的内存传输速度,而两款闪龙则只能做到接近3000MB/s的速度。不过,在Socket939平台上,情况又不一样了,Athlon64 3000+支持双通道DDR400,而且由于是处理器内置内存控制器,延迟非常小,所以内存性能十分强劲,甚至比800MHz FSB的Pentium D 820还要强一些。

软件对处理器的优化程度也是非常重要的。我们可以看到,虽然赛扬D 331在前面的常规测试中风光无限,但在针对实际应用的3DMark05游戏性能测试中却不敌闪龙,即便是频率仅仅为1.4GHz的闪龙2500+也超过了它。纯粹考查处理器数学计算能力的SuperPi 400万位计算中,赛扬D 331甚至以很明显的劣势输给了闪龙2500+,好在还是在Science Mark2.0测试中依靠内存性能的优势反超闪龙2500+。音、视频处理能力测试方面,测试结果比较有趣,在MP3 producer的音频压缩测试中,AMD处理器表现出非常优异的性能,Athlon64的成绩远远超过Pentium D 820,同时即便是闪龙2800+,也只比Pentium D慢一点点,而在视频压缩测试中,针对Intel处理器作过优化的FlaskMpeg可以说是让Intel处理器又风光了一把,即便是最低端的赛扬D 331,测试成绩也比Athlon64好不少,可见软件优化的重要性。

工程师总结

本次测试的这几款处理器在性能、价格、市场定位上各不相同,我们的测试只是为了让大家了解它们各自的性能水平和特色,方便进行选择。可以看到,在低端500元价位上,主要就是赛扬D 331和闪龙2500+竞争,两款产品在实际使用中的性能差距并不是非常大,赛扬D在视频处理方面比较强,而闪龙2500+在游戏性能方面表现很好,两者的价格都比较便宜,适合一般用户选择,况且它们的超频性能都不错;1000元级别上,目前就是P4 506与Athlon64 3000+火拼,P4 506价格为920元,Athlon64 3000+大约为1050元,游戏性能突出,适合游戏玩家选择,实际测试中,P4 506整体性能相对Athlon64要稍差一点,毕竟要便宜一些;双核心处理器目前还只有Intel的可以买到,AMD的Athlon64 X2暂时不容易买到,而且价格比较贵,市场中Pentium D 820已经有货,价格在2000元左右,是价格最低的一款双核心处理器,我们也可以看到,它在测试中的性能表现的确不错,特别是在支持多线程处理的软件中,性能优势很明显,强烈建议经常使用3DS Max等图形软件的用户选择,它一定会让你的工作效率大大提高。

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工程师答疑

我们收到不少读者的来信咨询有关CPU的一些问题,在这里特别选几个具有代表性的进行回答。

问:我看到Intel的P4 630有3GHz,AMD的Athlon64 3000+才1.8GHz,频率差这么多,是不是P4要好很多啊?

答:由于设计架构的不同,衡量处理器的性能不能单从频率来看,从Athlon64 3000+的型号就可以看出,它其实是与P4 3GHz处理器相当的一款产品,而且从实际性能来看,两者的性能的确是各有千秋,Intel处理器视频压缩方面是强项,而AMD则在游戏性能方面表现突出。

问:我看到一些主板广告上说,Intel的P4处理器前端总线是800MHz,而AMD的是1GHz,我知道前端总线频率会影响内存性能,那这样的话,是不是AMD的就要好些啊?

答:首先要纠正一点,AMD的Socket754/939平台都没有前端总线这个概念。这里提到的1GHz其实就是K8架构中的Hyper Transport总线频率,Hyper Transport总线是CPU与主板芯片连接的通道。对于K8架构的AMD处理器来说,内存是直接与CPU相连接的,内存性能只与处理器外频、核心频率有关,Hyper Transport总线频率是不会明显影响到内存性能的。200MHz外频的Athlon64 3000+与800MHz FSB(200MHz外频)的P4 630内存性能基本是相当的。

问:很多人都说赛扬D好超,为什么我买的赛扬D 331连150MHz外频都上不去啊?

答:CPU是否好超首先看本身的品质,这个是靠运气的;其次要看主板是否合适,外频、内存频率、PCI频率是否选择正确。150MHz是一个非标准外频,使用的PCI分频是与133MHz外频时相同的,但由于提高外频的同时也提高了PCI总线频率,这样的话会导致显卡等设备工作异常,使得超频失败。你可以看看主板是不是提供PCI频率锁频功能,将PCI频率锁定为33MHz,就能解决这个问题。根据我们测试,大多数赛扬D 331外频超到标准的166MHz是没有什么问题的。