狙击迅驰3!AMD Turion64 X2大揭秘

本本特区

针对移动处理器市场,AMD近年来加大了投入力度——在2003年推出了支持64位运算的Mobile Athlon 64,具备了与Intel同级处理器相抗衡的性能,但因为Mobile Athlon 64处理器在功耗方面的劣势而无法赢得市场。不过,AMD在2005年3月10日推出了功耗更低的Turion 64处理器,很大程度上改变了人们对AMD移动处理器功耗控制不如英特尔的看法,取得了不错的市场战绩。AMD并没有因此停止前进的步伐,在发布Turion 64一年多后,推出了它的第三代64位移动处理器——Turion64 X2双核处理器,这标志着AMD移动处理器也开始进入双核时代!

AMD Turion64 X2技术浅析

和此前的Turion64一样,AMD Turion64 X2处理器仍是以Athlon64为基础,整合内存控制器,拥有64位内存寻址功能,但技术方面仍有一定的改进,比如整合DDR2内存控制器、引入双核架构……

仍采用90nm,期待新制程的引入

在制程上,Turion64 X2仍然停留在90nm时代,但在功耗控制方面并不比早已挺进65nm制程的Core Duo逊色。为了有效控制功耗的增加,Turion64 X2除了支持PowerNow!省电技术外,还新增Mobile Process Technology省电技术,并支持增强休眠模式Deeper Sleep(可以让一颗处理核心停止运行),还可以根据负载的工作情况降低HT总线速度和工作电压,这使得Turion64 X2的功耗被控制在31W~35W之间,并不比Turion 64高,接近Core Duo 32W的水平。

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Turion64 X2及其针脚

英特尔在设计中对整个迅驰平台的功耗进行了很多优化,而AMD则需要芯片组厂商配合来共同为整个移动平台缩小功耗。虽然ATI最新推出的ATI Express 1100,以及NVIDIA的GeForce Go 6150/6100 + nForce Go 430 MCP组合的平台,都在缩小功耗上下了很大功夫,但与为Core Duo配套的i945系列芯片组相比仍有一定差距,因此Turion64 X2平台的整体功耗仍难以达到Napa的水平。

终于支持DDR2

相对Turion 64,Turion64 X2处理器的一大改进之处就是整合了DDR2内存控制器——最高支持双通道DDR2 667内存架构。

DDR2的优势和缺点都是非常明显的。我们知道,虽然DDR2内存提高了带宽,但目前DDR2虽然几经改进,内存延时仍要比DDR内存大,这意味着DDR2对系统的性能提升并不是太大——Socket AM2接口的处理器的性能也间接证明了这一点。

但考虑到AMD的Turion64 X2处理器本身集成了内存控制器,所以有较高带宽、极低延迟的优势能够让内存性能领先于Intel最新的移动平台。同时DDR2的一大优势就是功耗要低于DDR,这对移动平台相当重要。考虑到Turion64 X2采用双核心架构及90nm制程,整体功耗肯定比Turion 64高,改进DDR2可以在一定程度上弥补这个不足。

Turion 64也玩双核

相对Turion 64来说,Turion64 X2的最大变革是引入双核架构,不过其核心技术却无长足的进步——Turion64 X2也可以看成的Turion 64的双核+DDR2版本, Turion64 X2的大多数技术特征、功能与Turion 64处理器一样,而且这些双核心处理器仍将使用1GHz HyperTransport总线与芯片组连接。

与Core Duo不同的是,Turion64 X2的两个内核并不需要通过外部FSB通信这一途径。Turion64 X2和台式机平台的Athlon 64 X2处理器一样内部整合了一个System Request Queue(SRQ)仲裁装备,每一个核心将其请求放在SRQ中,当获得资源之后请求将会被送往相应的执行核心,所有的过程都在CPU核心内完成。AMD说他们的双核心可以真正发挥双核心效率,没有两个核心之间传输瓶颈的问题。

同时AMD在Turion64 X2中还引入了Crossbar控制器,这个全新的控制器结合优化的系统请求队列,可以有效解决随着第二核心的出现而引起的对内存与I/O带宽资源出现争夺的问题。AMD处理器集成的内存控制器在进化到双核心时代时表现出来的优势更加明显,低延时的内存控制器使得对CPU缓存的依赖也大幅减少,这样,在日后过渡到多核心的时候,需要考虑的问题更多的是基于各个核心之间的连接。为了让这两个处理器核心拥有更大的内存带宽,Turion64 X2改用了全新的S1针脚设计,引入了双通道DDR2内存架构。Turion64 X2两个核心L2缓存的独立机制,与英特尔L2缓存的共享机制,性能方面也存在着很多不同的理解,在此我们不好下结论哪一种L2缓存机制最有利于应用,或者说这两种不同的机制,在不同的应用中,会不会有各自的优势,这些问题就要由大家通过实践来找答案了。

未来Turion64 X2也将用L2缓存的容量规格来作划分等级的标准——每个核心都有独立的512KB/256KB两种不同规格的L2缓存。因为内置内存控制器的优势,Turion64 X2处理器直接可以读取内存中的数据,从而可以减少每个核心独立L2缓存数据寄存的压力,这也是AMD的处理器L2缓存容量一直低于英特尔的处理器缓存的原因。英特尔把内存控制器放在了北桥芯片里面,处理器读取内存数据要通过北桥芯片,为了消除瓶颈,因此加大了L2缓存容量。这两种不同的平台架构谁更具优势,用户甚至两个厂家之间的争执从来就没有中断过。

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除此之外,Turion64 X2还改用了Socket S1封装及引入了对虚拟技术的支持。当然,Turion64 X2也同样支持64位运算,目前英特尔Core Duo处理器还不支持,要在下一代的Merom处理器中,才会引入英特尔EM64T技术来支持64位运算,以支持Winodws Vista的64位模式。因此,到Merom处理器推出时,Turion64 X2与采用Merom的Napa甚至下一代迅驰平台Santa Rosa形成很明显的竞争局面。

Turion64 X2分为TL-50、TL-52、TL-56和TL-60,现在已经上市,处理器最低价格为184美元,最贵为354美元。

目前,支持AMD处理器芯片组的两个主要厂商ATI与NVIDIA,已经专门针对Turion64 X2处理器推出了各自的芯片组平台,理论上讲VIA、SIS等厂商也会迅速推出支持Turion64 X2处理器的移动芯片组。

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Socket S1插座
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Turion64 X2前景展望

总的来说,Turion64 X2处理器相对Turion64 处理器来说,改进并不太大,不过难得的是虽然引入双核心架构,但仍停留在90nm制程之上的Turion64 X2的功耗并没有多大的提升。可见AMD在处理器功耗控制方面已经有了相当的造诣。

当然,Intel在更先进的Merom移动处理器推出之前并不会坐失江山。为压制AMD的笔记本新一代处理器Turion64 X2系列,英特尔在5月28日大幅调低了3款Core Duo双核心处理器的价格,根据英特尔最新规划,T2400、T2500和T2600处理器每千颗单颗售价将分别由原先的294、423和637美元降到241、294及423美元,T2300则将停产,由规格大致相同、但没有VT(Virtualization Technology)功能的T2300E取代,价格也将由241美元降到209美元。英特尔此举的目的便是要趁对手立足未稳,以价格优势全面防堵,并为8月即将上市的Merom处理器铺好道路。以Turion64 X2目前184美元~354美元的售价来看,在英特尔双核心处理器降价后,双方的性价比已相差不大,但英特尔却占据主流地位并拥有更好的品牌效应,从而将导致Turion64 X2短期内无法同英特尔产品相抗衡。

同时,令人遗憾的是AMD公司到现在还没有推出一款真正的移动平台产品。而在这一方面,AMD公司的老对手Intel公司却做得非常出色。因此,如果AMD公司能够在今年解决这个问题,那么AMD公司才会在笔记本电脑领域对Intel公司产生真正的威胁。

AMD移动处理器的前世今生

AMD在移动领域上的路相较于台式机领域更加艰辛和崎岖。在1997年初涉移动平台之时,AMD并没有推出专为笔记本设计的移动处理器,而直接采用桌面型K6处理器。直到1998年,AMD才发布了基于K6处理器的笔记本电脑专用处理器,它们包括:Mobile K6-2-P/K6-2+/K6ⅢP/K6Ⅲ+等几种。在Intel的Mobile PentiumⅡ/Celeron还采用66MHz外频的时候,AMD的Mobile K6-2+/K6ⅢP/K6Ⅲ+就已经跑在100MHz的外频上,当时真是风光一时,在各种测试中都领先于Intel的Mobile PentiumⅡ。可惜好景不长,Intel的Mobile PentiumⅢ及基于此核心的Mobile Celeron发布后,笔记本电脑CPU速度的冠军又变成了Intel。

2001年5月,为了对抗Mobile PentiumⅢ,AMD发布了基于Palomino核心的新型移动Athlon 4处理器。接着在2002年上半年,为了提高处理器的性能,AMD改进了Athlon XP核心,推出了采用0.13μm工艺制造的移动版Athlon XP处理器,大大降低了发热量和功耗,不过无论是处理器主频,还是总线频率都落后对手许多。

2003年2月,AMD推出了Mobile Athlon64处理器。Mobile Athlon64处理器是业界第一款移动64位处理器,采用了多种全新的技术,具备了与Intel同级处理器相抗衡的性能,不过功耗很大的Mobile Athlon64很难被用户接受。所幸AMD并没有因此停止前进的步伐,2005年3月10日AMD正式发布了它第二代64位移动处理器——Turion 64处理器!

Turion 64处理器仍是以Athlon64为基础,整合DDR内存控制器,支持64位内存寻址,但功耗控制方面更有了实质上的改进。Turion 64 25W~35W的功耗与当时的Pentium M相比差距已经相当小了,而且Turion 64内部还集成了内存控制器,在节能方面,Turion64并不差,而且Turion 64支持64bit寻址,性能也有了与Pentium M一拼之力。但是,Turion64是一个单独的处理器, AMD并没有像Intel推出Centrino那样推出相应的捆绑计划,这使得Turion64并不能对英特尔的迅驰平台造成很大的威胁。

因此,事隔一年多,AMD在Turion 64基础上推出了性能更强的Turion64 X2处理器。

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K6处理器
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Turion 64处理器

双核,狭路相逢——Core Duo VS Turion64 X2

优点:首款双核64位笔记本处理器 缺点:芯片组性能相对较低,功耗稍大

2006年5月17日,在Intel发布了迅驰3平台4个多月后,双核的Turion64 X2姗姗来迟。AMD一贯低调,在中国大陆一直没有配备正式版的Turion64 X2的笔记本。近日,我们终于拿到一款配置非常高的Turion64 X2笔记本。和Core Duo相比,Turion64 X2的性能、功耗、发热量等方面有何特点,本本平台的双核决战,究竟谁能够笑到最后,我们将通过对比测试,为你抢鲜揭秘。

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Turion64&Turion64 X2(右)

测试平台及方案

我们收到这款采用Turion64 X2处理器的笔记本是ASUS的A6T,它采用nForce 4 410/430MCP芯片组搭配Turion64 X2 TL-60处理器(2GHz),并配备2×1GB DDR2 667内存、GeForce Go 7600(256MB)、120GB硬盘、ASUS IEEE 802.11g无线网卡和DVD-RW刻录机,配合15.4英寸高亮宽屏,配置非常出色。

由于我们目前没有采用Core T2500(2GHz)处理器的Napa笔记本,为了尽可能地真实表现Core Duo和Turion64 X2的性能,我们选择了与A6T同系列的采用Core T2300的华硕A6J(Core T2300 1.66GHz、512MB、80GB、Mobility Radeon X1600、DVD-RW)笔记本参与对照测试。两台笔记本均安装英文Windows XP专业版,并安装SP2补丁和DirectX 9.0c。所有测试均采用“便携/袖珍式”电源方案,仅在测试电池使用时间时采用了电池供电模式,其他测试均由适配器供电。

华硕A6T沿用了A6系列的模具,主流的接口全部都有,分布也基本合理,同样拥有Audio DJ功能。银灰色的外壳非常大气,15英寸的宽屏给人稳重的感觉,做工不错。最为独特的是配合Turion64 X2的华硕无线网卡,不仅可以做无线网卡用,还可以通过驱动改成无线AP模式,扩展了适用范围。

在应用及综合测试中,我们测试了PCMark 04/05、SiSoft Sandra 2007、ScienceMark和Superπ419万位的成绩,用Lame MP3把52分40秒的WAV文件(531MB)转成最高音质动态码率的MP3文件(最高320kbps、83.8MB),对音频编码性能进行了测试,用DivX编码器将一段26分46秒的DVD视频片段(0.99GB)压制成2400Kbps高画质的AVI视频文件(486MB),对视频编码性能也进行了测试,同时,我们还在3DMark 2001SE中用D3D Software T&L模式对CPU性能进行了测试,并用MobileMark2005进行了应用性能和电池使用时间测试。在3D性能测试中,我们在32bit色下,以1024×768分辨率对3DMark 03 Build 340和3DMark 05进行了测试。由于Turion64 X2 TL-60的实际频率高达2GHz,至少在频率上,参测的Turion64 X2是占据优势的,我们在对比测试时也考虑到了这一点,同时我们也考虑到了A6T的内存容量较大的问题。

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整体外观图
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无线网卡设置图

整体性能

Turion64 X2仍有差距

Superπ 419万位测试,Core Duo领先

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尽管Superπ对CPU频率和系统内存性能比较敏感,但由于Core T2300的二级缓存更大,芯片组性能更强,因此在Superπ测试中,频率较低的Core T2300反而表现更好一些,经过我们多次测试仍然是这个结果,这一点非常出人意料。

音视频编码压缩测试,各有胜负

多媒体编码压缩一直是Intel处理器的强项,不过支持SSE2及SSE3的Turion64 X2也表现出了不俗的性能,同时,由于频率更高且整合了内存控制器,Turion64 X2在视频编码测试中大幅领先。而Core T2300在音频编码压缩测试也表现出了不俗的性能,与2GHz的Turion64 X2斗了个旗鼓相当,性能几乎没有差距。由此看来,在音频编码压缩上Core Duo是占据优势的,而视频编码压缩Core Duo则稍显劣势。

ScienceMark 2.0 Primordia,Turion64 X2遥遥领先

在ScienceMark 2.0 Primordia的测试中,K8架构表现出了明显的优势,尽管频率稍高,但领先的幅度也相当大,我们可以认为在同频率的对抗中,Turion64 X2也能保持一定程度的领先。

3DMark 2001SE D3D Software T&L,Turion64 X2大幅领先

在D3D Software T&L模式中,所有的光照和几何转换都交由CPU运算,借以考查CPU的浮点运算能力以及内存系统的数据传输能力。此项测试,Turion64 X2 TL-60的频率优势得到了体现,同时,借助于整合的内存控制器,Turion64 X2 TL-60相对Core T2300的优势相当大,得分超过Core T2300约41.3%。看来即便是对抗同频率的Core T2500,Turion64 X2 TL-60也能保持较大幅度的领先。

注*:由于芯片组或驱动程序不够完美,A6T没有能够完成PCMark 04/05的测试,在PCMark 04中始终无法完成HDD子项的测试,System得分相对较低;而在PCMark 05 1.01中则无法完成Graphics测试,导致System没有得分,在更新到PCMark 05 1.10后,又无法完成HDD子项的测试,此时的System得分相当低,并不能表现出实际性能,仅作参考,不过我们参考在PCMark 05 1.01和1.10版中的各项得分与A6J对比,可以认为A6T的实际整体性能是高于A6J的。

注**:A6T的PCMark 05 HDD子项得分为1.01版分数,没有计入1.10版PCMark 05最后System得分的统计中。

MobileMark2005测试Napa占优

测试之前我们预计由于Turion64 X2的主频较高,A6T的PCMark05子项测试性能都高于A6J,A6T的性能测试得分应该略高于A6J。然而测试成绩却有点出乎意料,得益于更完善的芯片组,基于Napa平台的A6J的成绩竟然更高,而得益于更低的功耗,在保持较高性能的同时,Napa平台在电池续航时间上也领先于Turion64 X2平台。Intel的Napa平台的功耗设计确实高人一筹。

PCMark 04/05测试Turion64 X2领先

由于整合了内存控制器,且K8的架构本来就非常优秀,同时GeForce Go 7600的3D性能也强于Mobility Radeon X1600,因此在PCMark 04/05测试中,我们可以认为Turion64 X2是占据相当优势的。不过由于Turion64 X2平台并不能顺利完成所有测试,我们无法得出Truion64 X2平台大幅领先的结论。

SiSoftware Sandra2007 Turion64 X2优势明显

借助更高的频率和优秀的K8架构,Turion64 X2 ML-60在各项性能方面均以明显的优势领先,尽管拥有2MB缓存,频率较低的Core T2300处于明显的劣势。

3D性能,Turion64 X2笔记本稍逊一筹

由于Turion64 X2 TL-60采用的是K8架构,整合了内存控制器,而且频率更高,表现自然更胜一筹,配合GeForce Go 7600,3D性能非常出色,能够流畅地运行目前所有主流的3D游戏。不过我们对比了本报今年第13期C13版的Napa平台华硕A8J笔记本测试结果,可以看到,采用同样的显卡,内存更大的A6T笔记本3DMark 03 Build 340得分明显低于A8J,3DMark 05的得分也有微弱差距。看来Intel的芯片组性能确实比较高,AMD要想在移动平台和Intel分庭抗礼还有一段路要走。

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期待高性能芯片组

实际上,从Turion64开始,AMD就拥有了和Intel在移动平台一争的实力,然而缺乏优秀的芯片组支持始终是AMD无法摆脱的梦魇。尽管在Turion64 X2推出的同时,ATI和NVIDIA都发布了新的支持Turion64 X2的芯片组,相比过去,AMD的移动平台在整体性能上已经有了较大的提高,然而Intel在芯片组领域浸淫多年的实力是短时间内无法被超越的,因此无论是性能还是稳定性,AMD移动平台的芯片组都和Intel的有一定的差距。在测试过程中不仅Turion64 X2平台无法顺利完成PCMark的HDD测试,而且我们也发现在连接一款插有4GB的SD/CF卡的读卡器时,Turion64 X2平台也无法顺利安装硬件,也就是说A6T的磁盘控制器或USB控制器可能存在某种兼容性问题。

同时,相对于Core Duo 32W的功耗,35W的Turion64 X2的功耗和发热量仍然比Core Duo高,不过在动态频率调节方面,Turion64 X2做得更好,在笔记本空闲时,Turion64 X2 TL-60的频率可以下降到800MHz,也就是说Turion64 X2的倍频可以降到4×,而1.66GHz的Core T2300则只能降到1GHz(倍频为6×)。但由于TDP功耗较大,在电池续航时间上,Turion64 X2平台是略低于Napa平台的。

工程师总结:AMD仍须努力

从迅驰1开始,高中低端移动计算市场几乎完全被Intel的处理器“垄断”,我们需要有AMD来与Intel对抗,Turion64及Turion64 X2正是扮演了这样的角色。尽管功耗稍高,但借助优秀的K8架构,Turion64 X2和Core Duo的差距并不大,而且价格比Core Duo便宜,AMD成功地逼迫Intel将Core系列处理器全线降价。同时,由于支持64位运算,Turion64 X2还是有相当的性价比,而Intel要到今年8月才能发布支持64位运算的Merom。不过据说Merom将基于一个新的微处理器架构,和以前的移动处理器相比,在性能提升的同时却大大的降低了功耗,Turion64 X2未来的对手可能空前强大。

虽然AMD接连推出了Turion 64和Turion64 X2,但由于Intel的大力推广和迅驰平台的强大影响力,更受市场追捧的无疑是Pentium M和Core Duo,实际上,Intel依然在处理器市场上占据优势。不过我们知道,在未来的两年中,AMD不但会推出65nm SOI Rev.G工艺的Tyler和Sherman移动处理器,而且根据AMD公布的资料,其下一代双核心移动处理器将采用与K8L架构相同的HyperTransport 3总线。虽然在核心架构上与K8L或Rev.G的Orleans没有多少相同之处,但新的移动处理器也将支持每个核心和北桥功耗的独立控制,即ACPI电源管理层可以让某个处理核心及HyperTransport总线在不工作的时候完全关闭,以进一步降低功耗。

由于Turion64 X2可以灵活地采用SIS、VIA、ATI和NVIDIA的芯片组,同时可以灵活地搭配IEEE 802.11b/g甚至SuperG无线网卡,消费者也有了更多的选择。虽然支持Turion64 X2的芯片组性能相对较弱,但目前看来某些芯片组和Intel的芯片组差距并不太大,而优势是价格相对低廉,性价比还算不错。不过稳定性和兼容性还有待提高,但芯片组设计厂商也会尽快地成熟起来,设计更稳定、性能更强的芯片组配合Turion64 X2。

由于Intel的降价,打乱了AMD的阵脚,如果Turion64 X2不继续降价,Turion64 X2的处境可能会比较艰难。无论怎样,竞争总是推动技术进步的,我们有理由相信,Turion64 X2与Core Duo之争必将进一步促进笔记本技术的发展,笔记本平台将会越来越强大……