處理器史話 | “核”與“線程”對(duì)CPU工作效率的貢獻(xiàn)，各有千秋

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接上文：這張漫畫告訴你，為什么雙核 CPU 能打敗四核 CPU？，我們繼續(xù)談核數(shù)量和速度的關(guān)系，上文講到第四點(diǎn)，本文從第五點(diǎn)開始。

(5)PK 選項(xiàng)之 ScienceMark：主頻高低是性能關(guān)鍵所在
ScienceMark 是一款通過(guò)運(yùn)行一些科學(xué)方程式來(lái)測(cè)試系統(tǒng)性能的工具。主要用于桌面臺(tái)式機(jī)和工作站上測(cè)試內(nèi)存子系統(tǒng)，同時(shí)也用于測(cè)試服務(wù)器環(huán)境中的讀寫延時(shí)，當(dāng)然，它對(duì)內(nèi)存的帶寬及 CPU 與內(nèi)存控制器之間的速度等也可進(jìn)行測(cè)試。

這是一款涉及內(nèi)存的帶寬及 CPU 與內(nèi)存控制器之間的速度測(cè)試，其次對(duì)于主頻的高低也有一定的影響，面對(duì)主要采用 ALU 運(yùn)算的 SciencMark 2.0，高主頻還是有一定優(yōu)勢(shì)，此外原生內(nèi)存控制器也會(huì)對(duì)成績(jī)稍有影響，這也是“膠水”內(nèi)存控制器 i5 沒有與 AMD 拉開差距的主要原因。

(6)PK 選項(xiàng)之 3DMark Vantage：架構(gòu)輔助多線優(yōu)勢(shì)明顯
3DMarkVantage2008 年 4 月 28 日發(fā)布，是業(yè)界第一套專門基于微軟 DX10 API 打造的綜合性基準(zhǔn)測(cè)試工具，并能全面發(fā)揮多路顯卡、多核心處理器的優(yōu)勢(shì)，能在當(dāng)前和未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)滿足 PC 系統(tǒng)游戲性能測(cè)試需求。

由于此款軟件是針對(duì) 3D 性能的測(cè)試，所以只選用了測(cè)試項(xiàng)目中的 CPU 選項(xiàng)的得分進(jìn)行對(duì)比。設(shè)置為性能模式，采用 1280X1024 進(jìn)行測(cè)試。

Peformance 模式下，CPU 分?jǐn)?shù)要占到總分的 20%之多，這個(gè)比重比 3DMark06 還要大，成績(jī)中 Intel 依舊保持著這個(gè)測(cè)試項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)，即便是模擬的四核也讓對(duì)手物理三核暗淡無(wú)光，3DMark 對(duì)于 CPU 的考驗(yàn)來(lái)自多方面，架構(gòu)主頻緩存面面俱到，i3、i5 具備單核強(qiáng)勁性能，又有多線程的扶持，高得分并不意外。

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(7) PK 選項(xiàng)之 PCMark Vantage：架構(gòu)影響綜合性能發(fā)揮
PCMark Vantage 是 Futuremark 發(fā)布的新一代基準(zhǔn)測(cè)試軟件，并比較完美的對(duì)多核心處理器進(jìn)行了優(yōu)化，而且是專為 Windows vista 32/64-bit 打造的，不再支持 Windows 2000/XP。

PCMark Vantage 可以衡量各種類型 PC 的綜合性能，主要分為三大部分進(jìn)行：
1、處理器測(cè)試：基于數(shù)據(jù)加密、解密、壓縮、解壓縮、圖形處理、音頻和視頻轉(zhuǎn)碼、文本編輯、網(wǎng)頁(yè)渲染、郵件功能、處理器人工智能游戲測(cè)試、聯(lián)系人創(chuàng)建與搜索。
2、圖形測(cè)試：基于高清視頻播放、顯卡圖形處理、游戲測(cè)試。
3、硬盤測(cè)試。

結(jié)論：相比較而言 AMD 三核都是中低端產(chǎn)品，自然無(wú)法與如日中天的酷睿 i3/i5 相抗衡。

(8)PK 選項(xiàng)之 WinRAR 測(cè)試：超線程作用提升明顯
WINRAR 作為目前最常用的壓縮軟件備受大家喜愛，基本是每臺(tái)電腦的必備軟件。而大家也知道，WINRAR 的壓縮效率和 CPU 的性能成等比關(guān)系，CPU 運(yùn)算能力越強(qiáng)，壓縮及解壓文件的速度就越快。

從 WinRAR 測(cè)試結(jié)果來(lái)看，受限于內(nèi)存控制器原因，單核成績(jī)相差不多，但由于 WinRAR 壓縮工作基本是依靠處理器的運(yùn)算來(lái)完成工作，核心數(shù)量架構(gòu)效率與緩存的配合才是決定性因素。

結(jié)論：四線程效率相比三核三線程還是具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，不可以否定超線程的作用。

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(9)PK 選項(xiàng)之 X264 編碼：核心架構(gòu)+超線程效果顯著
高清視頻流行的今天，有多少人知道欣賞的 480P720P 高清電影是通過(guò)壓縮 1080P 視頻得來(lái)的，而關(guān)乎壓縮速度的最有效途徑就是使用的 CPU 以及支持的指令集。所以，采用 X264 的編碼壓縮 720P 測(cè)試 CPU 的編碼能力。

多線程下 i3/i5 性能提升明顯，物理三核也遠(yuǎn)非對(duì)手，此外新酷睿 i3/i5 中，加入了新指令集，因此編碼壓縮都增幅不少。

(10)PK 選項(xiàng)之 PHOTOSHOP：32nm 指令集優(yōu)化渲染效率明顯
作為 PS 高手或是相關(guān)圖片設(shè)計(jì)工作者，圖片渲染是必不缺少的使用項(xiàng)目，測(cè)試選取分辨率大于 7000X5000 的圖片，進(jìn)行規(guī)定的凸出濾鏡的渲染性能測(cè)試，通過(guò)模擬真實(shí)的使用情況的時(shí)間長(zhǎng)短，來(lái)衡量不同處理器之間的性能差距。

分辨率 7000 x 5000 的圖片，渲染前效果? 分辨率 7000 x 5000 的圖片，渲染后效果

測(cè)試結(jié)果可以看出，CS4 在實(shí)時(shí)渲染下并不支持多核運(yùn)算，單核性能才是實(shí)時(shí)渲染速度的關(guān)鍵所在，新架構(gòu)的 32nm 酷睿渲染執(zhí)行效率提升明顯，看來(lái)升級(jí)全新架構(gòu)的處理器在渲染指令集上大有建樹，這對(duì)實(shí)時(shí)渲染非常有效。

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(11)PK 選項(xiàng)之 DX9C 游戲測(cè)試：多核王道，超線程優(yōu)勢(shì)不明
《求生之路》就是一款比較經(jīng)典的僵尸題材游戲，《求生之路 2》作為續(xù)作正式登陸 PC 平臺(tái)。該作加入了對(duì)多核 CPU 渲染的支持，對(duì)于支持 CPU 多核渲染，也算是本游戲的一個(gè)亮點(diǎn)，測(cè)試采用標(biāo)準(zhǔn) 1080P 分辨率，最高特效下開啟八倍抗鋸齒，通過(guò)自制一段游戲測(cè)量平均幀數(shù)。

DX9 游戲中，緩存依舊是性能的保障，在羿龍和速龍的表現(xiàn)中可以明顯察覺到，此外高主頻也同樣是性能的推動(dòng)力，這是 i3 與 i5 的差距體現(xiàn)。雖然游戲號(hào)稱支持多線程，但是超線程技術(shù)似乎沒有發(fā)乎太大的作用，導(dǎo)致 i3 性能甚至不如羿龍三核。

(12)PK 選項(xiàng)之 DX10 游戲測(cè)試：大緩存性能突出作用明顯
《孤島危機(jī)》，作為年度 DX10 游戲巨作 Crysis 的游戲畫面，超越了次世代平臺(tái)和之前所有的 PC 游戲，即便是搭配頂級(jí)的顯卡，在采用大分辨率開抗鋸齒的情況下，也只能勉強(qiáng)“瀏覽”游戲。

測(cè)試方法：Crysis Demo 內(nèi)置了 CPU 和 GPU 兩個(gè)測(cè)試程序，使用 CPU 測(cè)試程序，這個(gè)程序會(huì)自動(dòng)切換地圖內(nèi)的爆炸場(chǎng)景，激烈的爆炸場(chǎng)面嚴(yán)格的考驗(yàn)著 CPU 渲染性能，運(yùn)行一段時(shí)間得到穩(wěn)定的平均 FPS 值作為測(cè)試依據(jù)。

在低分辨率情況下，顯卡已經(jīng)不是瓶頸，而僅僅在于 CPU 的運(yùn)算能力。
測(cè)試中，雖然 i5 661 性能最高，但也依靠睿頻的加速 3.6GHz 所帶來(lái)的效果，羿龍主頻雖低但是強(qiáng)于速龍，由此可見，多數(shù)游戲?qū)τ?CPU 緩存的壓力考驗(yàn)較重，主頻只是次要。

(13) PK 選項(xiàng)之 DX11 游戲測(cè)試：超線程技術(shù)發(fā)揮不理想
《科林麥克雷：塵埃 2》是前作的正統(tǒng)續(xù)作，游戲加入了對(duì) DX11 特效和多核 CPU 的支持，目前只有 HD5000 顯卡可以一展所長(zhǎng)。

測(cè)試設(shè)置：1920x1080 分辨率 / 最高特效 / 四倍抗鋸齒。

游戲?qū)τ诙嗪?CPU 優(yōu)化明顯，總整體成績(jī)來(lái)看，多核提升卻有成果，但是游戲似乎對(duì)于超線程多核并不感冒，導(dǎo)致高性能 i3/i5 成績(jī)不如羿龍速龍，看來(lái)超線程技術(shù)的優(yōu)化與游戲發(fā)展息息相關(guān)。

(14)PK 選項(xiàng)之功耗對(duì)比測(cè)試：32nm 能耗比的確名不虛傳
在上面性能對(duì)比后，想必大家對(duì)于三核和超線程雙核處理器性能，心里都有了一定的了解，但新的工藝加上升級(jí)的架構(gòu)，能否能帶來(lái)更大的驚喜是大家關(guān)心的焦點(diǎn)，對(duì)于下面通過(guò)實(shí)際測(cè)試來(lái)證實(shí)一下以上處理器的功耗控制能力吧：測(cè)試工具——功耗儀。

通過(guò)測(cè)試，輔以全新 32nm 工藝，新酷?？梢跃S持在傳統(tǒng)雙核功耗的基準(zhǔn)，無(wú)論待機(jī)還是滿載，還是比較值得認(rèn)可的。而 AMD 雙核產(chǎn)品滿載功耗還是有些稍高，但待機(jī)功耗比較出色，相信是得益于先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，此外性價(jià)比也十分出色，因此稍高的滿載功耗對(duì)多核平臺(tái)影響不大。

結(jié)論 1：酷睿 i3/i5 僅擁有一般三核的多線程能力。

結(jié)論 2：“核”與“線程”在 CPU 工作效率方面的貢獻(xiàn)，各有千秋，關(guān)鍵因素在于具體的應(yīng)用。

與非網(wǎng)原創(chuàng)內(nèi)容，謝絕轉(zhuǎn)載！

系列匯總：

之一：第一款處理器之謎

之二：處理器的春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代：8 位處理器的恩怨與紛爭(zhēng)（上）

之三：處理器的春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代：8 位處理器的恩怨與紛爭(zhēng)（下）

之四：處理器的三國(guó)時(shí)代：蘋果攪動(dòng) MCU 江湖

之五：處理器的三國(guó)時(shí)代：DR 公司盛氣凌人，IBM 轉(zhuǎn)身成就微軟

之六：32 位處理器的攻“芯”計(jì)：英特爾如何稱霸 PC 江湖？

之七：AMD 稱霸 PC 處理器市場(chǎng)的“曇花一現(xiàn)”

之八：CPU 兩大陣營(yíng)對(duì)擂，X86 構(gòu)架讓英特爾如日中天

之九：你知道 X86 構(gòu)架，你知道 SH 構(gòu)架嗎？

之十：SuperH 系列處理器：昔日惠普 Jornada PDA 的“核芯”

之十一：MIPS 構(gòu)架：曾經(jīng)是英特爾的“眼中釘”

之十二：MIPS 構(gòu)架之：我和龍芯有個(gè)約會(huì)

之十三：ARM 架構(gòu)：有處理器之處，皆有 ARM

之十四：ARM 和英特爾還有一場(chǎng)“硬仗”要打！

之十五：PowerPC 架構(gòu)：IBM 的一座金礦

之十六：PowerPC 和它的“前輩們”：曾經(jīng)那么風(fēng)華絕代

之十七：PowerPC 和它的“前輩們”：一代更比一代強(qiáng)

之十八：當(dāng) Power 架構(gòu)的發(fā)展之路遭遇“滑鐵盧”

之十九：開啟多核時(shí)代的 Yonah：它是英特爾酷睿 core 的開發(fā)代號(hào)

之二十：除了 Core iX 系列，你未曾注意的架構(gòu)還有這些！

之二十一：處理器廠商的絕密武器之工藝之爭(zhēng)

之二十二：CPU 的主頻、倍頻、超頻，不是頻率越高速度就越快

之二十三：這張漫畫告訴你，為什么雙核 CPU 能打敗四核 CPU？