制程的较量——45nm、65nm酷睿2处理器对比测试
硬派沙龙
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2006年，Conroe架构处理器正式上市，预示着英特尔终于告别了老迈的Netburst架构，宣告一个全新时代的开始。如今，45nm制程和新技术的导入，使得45nm制程CPU拥有了比65nm制程CPU更好的性能以及更低的发热量。为了让读者更加清楚地了解到45nm和65nm处理器之间的差异，我们将借助一系列测试软件，并且模拟用户的实际操作，以数据来说明两者之间的差距。本次测试，我们除了使用英特尔最新上市的45nm入门级酷睿2 E7200双核处理器外，还包含了45nm的酷睿2 E8200、65nm的酷睿2 E6300以及酷睿2 E4600三款CPU，从CPU基准性能、综合性能、功耗和超频性能4个方面展开测试。
1.基准性能测试
在基准性能测试部分，我们使用了3款测试软件：CineBench R10（考查CPU的渲染能力）、Fritz Chess Benchmark（通过预测和计算象棋的步法来考查CPU的性能）和SiSoft Sandra（考查处理器整数和多媒体计算性能）。
通过测试成绩表我们看到，在此部分，酷睿2 E8200以绝对的优势占据所有测试项目的首位，酷睿2 E7200紧跟其次。由于一些特殊原因，本次我们未能拿到更能代表酷睿2 E6XXX系列性能的酷睿2 E6750处理器，为此我们将酷睿2 E6300从1.86GHz超频到2.62GHz，希望能够从一定程度上反映出酷睿2 E8200和酷睿2 E6XXX系列处理器之间的差异。
在CineBench R10测试中，酷睿2 E8200比酷睿2 E6300成绩高出37%，即便与超频后的酷睿2 E6300相比，成绩也高出11%。同样的差距也出现在酷睿2 E7200和酷睿2 E4600之间，前者性能要高出33%。而在Fritz Chess Benchmark测试中，酷睿2 E8200的成绩要比超频前后的酷睿2 E6300均高出6%左右，酷睿2 E7200比酷睿2 E4600同样要高出8%左右。在SiSoft Sandra测试中，45nm处理器是一路领先，特别是在理论多媒体的浮点计算部分，酷睿2 E7200要比酷睿2 E4600性能强26%左右。
点评：在考验CPU纯粹的计算能力时，45nm处理器的表现令人惊讶。即便是频率和二级缓存比较接近的酷睿2 E7200和酷睿2 E4600处理器，在CineBench R10中33%性能在一定程度上也能真实地反映出两者性能上的差距。这和45nm处理器对Conroe架构做出的优化以及增加的指令集工作分不开。在45nm处理器中，Intel引入了SSE4指令集，提升了CPU在图形处理、视频编码、三维图形渲染等指令时的执行效率，让涉及到音频、图像和数据压缩算法的应用程序大幅受益。其他的一些新技术，如快速Radix-16除法器，也对提升CPU的整数及浮点数运算能力带来了一定的帮助。
2.综合性能测试
在综合性能测试部分，我们测试的内容包含权威性能测试软件评估、应用软件评估以及游戏性能评估三个部分。在第一部分我们使用了最新版本的3DMark Vantage和PCMark Vantage。另外，我们还加入了文件压缩测试，通过时间长短来对CPU进行考查。在游戏部分使用了两款游戏的Benchmark进行，分别是DX10游戏《Word in Conflict（冲突世界）》以及DX9游戏《Lost Plant（失落的星球）》。
在这部分测试中，45nm处理器占据了较大的优势。由于酷睿2 E6300工作频率较低，因此整体测试成绩较差。但是将它的频率调节到2.62GHz时，频率提升带来了性能质的飞跃，整体性能和酷睿2 E7200相当。不过和酷睿2 E8200相比，在3DMark Vantage和PCMark Vantage中，超频后的酷睿2 E6300性能仍然要低17%和7%。对于酷睿2 E7200和酷睿2 E4600，两者在3DMark Vantage和PCMark Vantage测试中的性能就更大，达到了29%和15%。在WinRAR压缩449MB文件的测试中，45nm处理器的压缩时间保持在4分钟多一点，而65nm的CPU压缩时间均在5分钟以上，即便是超频后，酷睿2 E6300的成绩也没有太大的改善，因为数据压缩应用上，算法对性能的影响比频率更为敏感。
点评：从上面的测试中我们看出，45nm处理器优势明显。这不仅取决于45nm处理器更高的二级缓存容量（最大可以达到12MB），与45nm处理器整体偏高的运行频率同样有较大关系。得益于45nm先进制造工艺的优势，其晶体管密度较65nm的CPU提升了2倍，核心面积减少了一半。特别是同步提升的晶体管切换速度，保证了45nm处理器在集成更多的电路情况下，也能保证高工作频率下更好的数据命中率和执行效率。从Intel公布的产品列表信息来看，45nm处理器家族中的酷睿2 E8500工作频率已经到了3.16GHz，突破了3.0GHz的瓶颈，而65nm主流的双核处理器工作频率远远要低于这个值。频率的提升，执行效率的变化，使得45nm处理器在上述测试中表现优秀。
3.功耗测试
对用户来说，CPU功耗值是一个能带来直接利益的参数。更小功耗的CPU意味着更低的耗电量和更低的发热量。在本次测试中，45nm制程处理器体现出来的节能优势非常明显。为了准确体现处理器的功耗大小，我们使用了PowerPro功耗仪直接查看处理器满负荷状态下整机功耗的大小。
从测试结果我们看出，45nm处理器在100%负荷的前提下，整体功耗表现较65nm要低7W左右。而在满负荷状态下，我们使用了软件对CPU的温度进行监测，虽然软件监测可能存在一定的误差，但是在同一平台、同一监测软件的测试下，得到的数据差异还是能很好的说明问题。从表格中可以看出，CPU满负荷状态下，45nm处理器的温度比65nm的整体偏低，特别是酷睿2 E8200满负荷状态下的温度只有38℃，而65nm的酷睿2 E6300和酷睿2 E4600的温度均保持在47℃左右。在待机功耗测试部分，四款CPU之间没有什么差距，功耗值均为8W。
点评：首先，更先进的制程对降低CPU功耗带来的帮助是显而易见的。在45nm处理器上，英特尔抛弃了二氧化硅这种传统的材料，转而使用创新性的高K栅介质和金属栅极材料，从而大幅度减少了在晶体管之间存在的电流泄漏问题，提高了处理器的电源利用效率，降低了处理器的发热量和功耗，同时为CPU向更高频率迈进奠定了基础。
4.超频测试
为了测试45nm处理器的超频能力，我们对酷睿2 E8200和酷睿2 E7200进行了超频测试。需要说明的是，超频时我们仅使用平台提及的风扇，没有采取任何附加的散热措施。我们首先对FSB为1333MHz的酷睿2 E8200进行了超频测试，8倍频下，我们将FSB频率从333MHz调高到430MHz，此时对应的处理器频率为3.45GHz。由于内存超频能力的限制，实际上酷睿2 E8200还有一定的超频空间。超频前后，酷睿2 E8200满负荷下处理器温度从38℃升高到47℃，CineBench R10的成绩超频后性能提升了21%，3DMark Vantage中CPU测试成绩提升了22%。
对于酷睿2 E7200，由于它的前端总线为1066MHz，所以在内存超频能力有限的前提下，我们能够更好地了解到这款CPU的超频潜力，最后在9.5倍频、430MHz的前端总线下超频成功，此时CPU对应的工作频率为4.1GHz。酷睿2 E7200拥有很大的超频潜力，从2.55GHz到4.10GHz，超频幅度提升了38%，在CineBench R10的测试中，性能也相应提升了35%。
点评：超频过程中处理器核心温度会急剧升高，这是处理器超频过程中的关键问题，散热问题解决了，处理器的超频也变得越发容易。对于45nm处理器而言，由于新制程和新材料的使用，使得处理器拥有了比65nm处理器更低的发热量，这样无形中解决了部分超频过程中导致的核心热量聚集问题，使得超频变得更加容易一些，成功率也就越高。
工程师总结：
产品评测中心 胡进：通过本次测试，我们清楚了解到了45nm制程CPU在性能、功耗和超频能力上的出色表现以及相对65nm制程CPU而言存在的优势。在我们看来，性能、功耗和超频潜力都是表象，真正决定这一切的是CPU的制程的先进程度。所以，在一定程度上说，45nm制程CPU是目前市面上最值得购买的处理器产品一点都不为过。
不仅如此，随着45nm处理器在市场铺货力度的加大，酷睿2 E7200的价格降到了920元，而酷睿2 E4600的价格仍然保持在850元左右的水平，两者之间的差距不断缩小，同样的情况也体现在定位高端的酷睿2 E8200和酷睿2 E6XXX系列处理器上。也正是因为如此，65nm处理器现有的地位将逐步由45nm来接替，45nm全面普及也是指日可待的事情。