FX之名回歸 AMD八核心推土機詳細評測

    泡泡網CPU頻道10月13日 AMD的處理器產品的核心架構自從2007年以來就沒有發生過本質變化，而自從上代K10架構發布以來，下代“推土機”核心處理器的傳聞就沒有停止過。這4年時間里，Intel則已經完成了2次Tick & Tock，旗下處理器產品已經變更3代。而面對如日中天的Intel Core i系列產品，AMD拿什么與之抗衡呢？

    就在前幾天，泡泡網評測室收到了推土機處理器的送測產品，并附帶了可選的水冷散熱器套裝。我們已經于昨日進行曝光。關于推土機FX處理器的架構和技術分析，會在后文中做詳細的解析。相信很多網友對AMD產品發布會比較感興趣，并且想知道AMD自己如何評價自己的產品，那么不妨跟隨AMD產品市場總監Bob Grim的PPT演示文檔來詳細了解一下。

    4年的時間AMD也沒有白白浪費，全新架構的推土機處理器讓我們眼前一亮，全新的設計思路、眾多新技術的引入，帶來了一番翻天覆地的變化。終于，我們等到了它正式發布的這一天，我們最關心的性能測試結果也馬上揭曉。

    在進行測試之前，首先我們還是要講解一下“推土機”核心的特點，來看看它到底有什么與眾不同之處。

推土機模塊架構圖

    在處理器微架構方面，推土機發生了巨大的變化。它采用了前所未有的“模塊化”設計，將兩顆核心組成一個單獨的單元，稱之為“模塊核心”。這讓產品生產及成本控制更加具有靈活性，處理器核心模塊的兩個核心各自擁有一級緩存，但是共享二級緩存和預取，解碼單元，所有的“核心模塊”共享8MB三級緩存和北橋模塊。

 

    推土機的另一大改進就是基于集群的多線程技術。推土機的內核模塊是一個可以同時運行兩個線程的處理組件，兩個內核可以執行兩個完全不會相互干擾的線程。盡管雙核、多線程和Bulldozer在線程并行執行方面是相同的，但是內核的分區卻截然不同。多線程就是在一個單個的處理核心內同時運行多個工作線程的技術，和CMP芯片多處理器技術不同，后者是通過集成多個處理內核的方式讓系統的處理能力提升，現在主流的多核處理器都是用了CMP技術，而像Pentium 4、Corei7這樣的處理器帶的“超線程技術”則屬于多線程技術，而Bulldozer是基于集群化多線程架構，稱為Cluster-BasedMulti-threading，簡稱CMT，也稱多簇式多線程技術。

    相對于傳統超線程或雙核技術，Bulldozer這種設計集群化架構的理念是讓雙核模塊在多線程運算中更高效。Bulldozer每一個模塊中加入了額外的執行單元，每一個模塊都具備可以將一個大任務細分為多個并行任務的能力，這些生產線可以按需要任意整合，不會對整個裝配線的效能造成影響。因此CMT技術的效能要高于傳統的多線程方案。模塊化設計加多簇式多線程技術，令推土機擁有了超強的多線程性能。

    除了核心微架構之外，推土機在其他方面也有諸多改進，并加入了新的技術。具體內容包括：

    Turbo Core 2.0技術。在推土機架構處理器上，AMD將Turbo Core技術升級到第二代：Turbo Core 2.0。既然是第二代，改進也是非常值得期待的。首先，Turbo Core 2.0的頻率提升空間有了明顯提高，也就是所有核開啟時，最高能自動超頻500MHz，不像Phenom II X6，只有一半核能超500MHz。其次，在只有部分核心滿載的情況下，尤其是在運行某些對頻率要求比較敏感的程序時，其余低負載核心狀態可以達到Core C6（CC6）接近關閉狀態，從而使活動核心加速超過500MHz甚至更高。比如，FX-8150的默認頻率為3.6GHz，全核心加速最高可至3.9GHz，部分核心關閉可提升至4.2GHz。最后，也是非常明顯的一個改進，那就是Turbo Core 2.0加速只受限于TDP，而不再束縛與CPU溫度。所以只要在安全設計范圍內，即便是CPU處于較高溫度，依然可以保持加速。而且從目前得到的信息來看，不僅是高端的8核，中低端的部分6核甚至4核都能享受到urbo Core 2.0。這一點，AMD顯然比Intel更為厚道。

    新增指令集。指令集對于CPU性能的影響非常之大。推土機自然也少不了指令集的優化和擴充。包括原有的MMX、SSE、AES、x64，并新增了XOP、FMA等。由于Bulldozer的每個模塊還具備兩條128Bit FMAC(乘法累加運算)流水線，能夠滿足Bulldozer中新加入的XOP指令集擴展的需求，這種指令集擴展中包含了大量的128Bit多媒體指令集，這樣以來，推土機的整數和浮點運算性能皆有提升。

    32nm全新工藝。推土機采用32nm制造工藝，SOI（Silicon On Insulator，絕緣硅）技術和HKMG（High-K Metal K，高K金屬門）工藝皆為首次使用。HKMG工藝可以減少柵極的漏電量，降低柵極電容，11個銅金屬層和低K電介質、基于硅鍺的拉伸硅、第二代沉浸式光刻等技術都使得晶體管的尺寸進一步縮小，減小核心面積并降低整體功耗。借助于新工藝，AMD FX處理器在發布之前便創造了超頻世界記錄。

    加強的內存控制器。推土機集成了DDR3雙通道內存控制器，最高支持1866MHz頻率，同時，總線也由HT 3.0提升為HT 3.1，可提供29.8GB/S的帶寬。

    更改為AM3+接口。CPU架構的改變通常都會導致CPU接口的變更。推土機的針腳數量由938個增加為942個，接口也升級為AM3+。

    AMD 9系列芯片組有990FX北橋芯片和SB950南橋組成。其中990FX支持兩條PCI-E 2.0 x16全速插槽并可拆分為四條PCI-E 2.0 x8半速插槽，可組建雙路到四路CrossFireX，另支持一條PCI-E 2.0 x4插槽，六條PCI-E 2.0 x1插槽。而SB950支持四條PCI-E 2.0 x1插槽、PCI總線，14個USB 2.0接口，六個SATA 6Gbps接口，支持RAID 0/1/5/10，可搭配990FX、990X、970。

    AMD 9系列芯片組提供強大的平臺，以徹底釋放AMD臺式機的強悍性能。9系列芯片組是AMD的新一代臺式機平臺“Scorpius”的核心組件，此平臺還包含八核心“Zambezi”處理器以及AMD Radeon HD6000系列獨立顯卡，將帶來身臨其境般的高畫質娛樂與游戲體驗，極致多任務性能，性能調節以及超頻功能。

    AMD 9系列芯片組率先支持AMD AM3+插槽處理器，并可以向下兼容AM3接口。通過支持AMD的交火（CrossFireX）技術，最多能安裝4塊AMD Radeon 顯卡，以及通過AMD的OverDrive軟件來管理時鐘速度，基于AMD 9系列芯片組的主板能打造出極致的高性能。此外，AMD 9系列芯片組還提供最多6個3.0的SATA 6Gbps的硬盤接口、千兆乙太網絡、超傳輸總線（HyperTransport）3.0技術，以及新一代的PCI Express2.0，為工作與娛樂創造極致運算體驗。

    AMD為新產品進行了全新的命名，摒棄了以往的“龍”系列命名，而將推土機核心架構處理器定名為“FX”系列。處理器名稱為4位數字，首位代表核心數量，第二位則目前皆為1，意味第一代FX處理器，后邊兩位數字越高則意味頻率越高。

    首批發布的產品包括7款，核心數量、頻率本次送測的產品包括FX-8150和FX-6100，其中FX-8150為八核心，默認頻率3.6GHz，全核心加速最高至3.9GHz，部分核心加速最高為4.2GHz，TDP為125W；FX-6100為六核心，默認頻率3.3GHz，全核心加速可至3.6GHz，部分核心加速最高為3.9GHz。

    來看看推土機實物吧，盡管核心面積和晶體管數量都大幅增加，但是針腳僅多了4個，封裝好之后的大小也和目前的AMD處理器產品沒有區別。

正面圖，和以往產品區別不大

背面針腳數量有所增加

FX-8150與FX-6100

FX-8150水冷套裝

    測試產品除了首批送測的“推土機”FX-8150/6100之外，還加入了Phenom II 1090T、Core i5 2500K/2300的對比。我想一定會有讀者關心為何沒有加入Core i7的對比，在此需要說明的是：首先，FX-8150的價格為245美元，FX-6100的價格為165美元，而Core i5-2500K和2300的價格則為216美元、177美元，相比之下，i7-2600K的價格則在317美元。從價格上來看，FX-8150與i5-2500K更為接近。

    推土機處理器的非常好的搭檔，自然是AMD 9系列芯片組了，再加上一塊Radeon HD 6000系列顯卡，組成了代號為“Scorpius”（天蝎座）平臺。而Intel平臺則使用了P67芯片組主板。具體配置如下：

    SuperPI是由東京大學Kanada Lab.所制作的一款通過計算圓周率的來檢測處理器性能的工具，在測試里面可以有效的反映包括CPU在內的運算性能。在玩家群中，Super PI更是一個衡量CPU性能的標尺之一。直至今天，SuperPI依然做為超頻玩家CPU超頻性能的第一道檢測程序。其測試對CPU性能的意義可見一斑。

    測試成績如下：

    推土機的模塊化設計使得單核性能很低，因此本來就不擅長的SuperPI又更加慢了。

---

    wPrime是一款質數計算軟件，與Super Pi只能支持單線程不同的是，wPrime可以支持多線程，可以測試多核心處理器性能的計算能力，可以看做是一款多核版的SuperPi，而且全新的算法效率更高。

    測試成績如下：

    不過好在多核效率還不錯，在多線程運算方面能力比較突出。

    這是一款國際象棋測試軟件，但它并不是獨立存在的，而是《Fritz9》這款獲得國際認可的國際象棋程序中的一個測試性能部分。由于國際象棋的運算大致仍舊是依靠電腦CPU的高速處理能力，將每一個可能的走法以窮舉算法預測，從中選擇勝算最大的非常好的走法。所以用它來衡量對比不同的PC系統中CPU的多線程運算能力也是有參考價值的。

    測試成績如下：

    多核運算效率相當不錯，FX-8150成為測試中最快的產品，不過并沒有超過1090T多少。

     SiSoftware Sandra是一套功能強大的系統分析評比工具，擁有超過30種以上的分析與測試模組，還有CPU、Drives、CD-ROM/DVD、Memory 的Benchmark工具，它還可將分析結果報告列表存盤。SiSoft Sandra除了可以提供詳細的硬件信息外，還可以做產品的性能對比，提供性能改進建議。本次測試項目包括：CPU算術性能、多媒體性能兩個項目。

    無論算術處理器還是多媒體處理器，推土機的性能均有提高，已經超過了i5，相比上代Phenom II有巨大提高。

    AIDA64除了檢測硬件型號、查看硬件信息之外，還具有基礎性能測試功能。其中的CPU測試組件可以針對CPU各個方面的性能進行專門測試。

    亮相測試中FX推土機處理器都表現出了不錯的效能，超過了對手i5的表現。

    CineBench使用針對電影電視行業開發的Cinema 4D特效軟件引擎，可以測試CPU和顯卡的性能。最新的R11.5版改進了多線程渲染的方式，渲染效率大大提高。可以更好的檢測多核心CPU的性能。

    推土機的單核性能較一般，但是多核效率很高。在多線程應用中性能表現不錯。

    AIDA64除了檢測硬件型號、查看硬件信息之外，還具有基礎性能測試功能。我們用其中自帶的內存性能測試組件進行內存讀寫性能測試。另外使用Sandra2011測試內存帶寬和延遲。

    相比Phenom II，FX系列處理器的內存效能進步不小，不過比起Intel的Core i5仍然存在差距。

    WinRAR是目前使用最廣泛的壓縮解壓縮軟件，而且它自帶性能測試工具，可以為廣大用戶提供系統性能參考，WinRAR壓縮/解壓縮的運算主要依賴于CPU的性能以及內存性能。

    推土機的壓縮/解壓縮性能還是很不錯的。

    訊連科技(5203.TW)全新推出由「MediaShow Espresso」重新命名而來的「MediaEspresso 6」快速 影片轉文件軟件。新版「MediaEspresso 6」可將影像丶相片及音樂檔案輸出至行動裝置播放，例如iPhone及Google Android等智能型手機丶iPods及iPads等媒體播放器以及Xbox 360丶PlayStation 3等游戲機。「MediaEspresso 6」內建TrueTheater Technology全新功能，影片轉文件時仍可強化影像質量功能。

    轉碼測試中，FX處理器表現出了其多核效能的優勢。

    3D Studio Max，常簡稱為3ds Max或MAX，是Autodesk公司開發的基于PC系統的三維動畫渲染和制作軟件。其前身是基于DOS操作系統的3D Studio系列軟件，最新版本是2011。在Windows NT出現以前，工業級的CG制作被SGI圖形工作站所壟斷。3D Studio Max + Windows NT組合的出現一下子降低了CG制作的門檻，首選開始運用在電腦游戲中的動畫制作，后更進一步開始參與影視片的特效制作，例如X戰警II，最后的武士等。

    推土機與i5-2500K的成績基本持平。不過其性能已經高于AMD上代旗艦了。

    屢獲殊榮的 Autodesk Maya 軟件是一個強大、集成的三維建模、動畫、視覺特效和渲染解決方案。由于 Maya基于開放結構，因此您的所有工作都可以利用文檔齊全的綜合 API（應用程序編程接口）或兩種嵌入式腳本語言之一（Maya 嵌入式語言 (MEL) 或 Python®）進行腳本處理或編程。這種開放程度與業界領先的三維工具套件相結合，使你能夠在電影、電視、游戲開發和設計項目中實現自己的創想。

    在3D渲染測試中，八核推土機表現不錯，打敗了i5。

    在經歷跳票風波之后，全球著名圖形及系統測試軟件開發公司Futuremark為我們帶來了新一代的整機性能測試工具——PCMark 7。和歷代前輩一樣，PCMark 7也是一套針對PC系統進行綜合性能分析的測試套裝，不過這次需要操作系統是微軟windows7，Windows Vista/XP完全被淘汰。

    PCMark 7包含大量不同的測試項目，用于從不同角度衡量系統性能，我們測試時選擇了輕量級綜合性能測試，測試內容包括：存儲：Windows Defender、圖片導入、游戲、視頻播放與轉碼、圖片處理、網絡瀏覽與解密等等，最終獲得一個綜合成績。

    在大多日常應用中，推土機依然不及i5。

    3DMark Vantage所使用的全新引擎在DX10特效方面和《孤島危機》不相上下，但3DMark不是游戲，它不用考慮場景運行流暢度的問題，因此Vantage在特效的使用方面比Crysis更加大膽，“濫用”各種消耗資源的特效導致Vantage對顯卡的要求空前高漲，號稱“顯卡危機”的Crysis也不得不甘拜下風。

    i5表現更好，3D圖形性能依然是Intel更強。相比Phenom II，FX的提升也不算大。

    3DMark11是一款純DX11 Benchmark，如果需要測試DX9C或者DX10性能，3DMark06和Vantage依然健在，3DMark將會出現三代并存的現象，因為目前的游戲也是如此。

    3DMark11在很多方面的設計理念，都與3DMark Vantage類似，比如Futuremark并不急于緊跟微軟推出DX11 Benchmark，而是等待DX11游戲走向普及之后才發布，這樣就避免了濫用并不實用的新技術新特效，從而出現不公平、權威性遭到質疑的情況。

    對于HD6990來說，CPU成為其發揮的瓶頸，推土機的性能要稍低于i5，不過FX-8150超過了上代旗艦Phenom II X6。

    萬眾期待的暴雪神作《星際爭霸》，在10年之后終于迎來的3D版本，目前暴雪已經正式開放了《星際爭霸2：自由之翼》的Beta測試。雖然該游戲并不支持時下流行的DX10、10.1甚至DX11，但暴雪憑借成熟的DX9C技術，也將畫面做的非常完美，大量HDR及SSAO特效的應用導致要求也比較高。

    星際爭霸2本來就是一款很吃CPU的游戲，尤其強調單核性能，AMD處理器一項不擅長這種類型的游戲，而推土機也未能改變這一狀況。

    自《孤島驚魂》系列的版權被UBI購買之后，該公司蒙特利爾分部就已經開始著手開發新作，本作不但開發工作從Crytek轉交給UBI，而且游戲的故事背景也與前作毫無關系，游戲的圖形和物理引擎由UBI方面完全重新制作。

    借助于蒙特利爾工作室開發的全新引擎，游戲中將表現出即時的天氣與空氣效果，所有物體也都因為全新的物理引擎，而顯得更加真實。你甚至可以在游戲中看到一處火焰逐漸蔓延，從而將整個草場燒光！而且首次對DX10.1提供支持，雖然我們很難看到。

    大幅落后于i5的幀數，CPU嚴重阻礙了這塊顯卡在游戲中的發揮。

    09年末，其前作《塵埃2》帶著首款DX11游戲的光環強勢出擊，成為眾多DX11游戲中的經典。如今，新作《塵埃3》將在諸多DX11游戲特效的力助下，使得游戲畫質的表現更加出色、完美。

    i5速度更快，推土機的成績要快于羿龍，可以看出有了些進步。

    《孤島危機2》在游戲內容上與一代有很大變化，已經從秘密的叢林作戰轉向了公開、大規模的現城市戰爭。故事發生在距一代3年后的2023年。外星人在地球上的大片區域挑起了戰爭，各大城市都遭到攻擊，人口銳減，玩家將要進行捍衛地球的末日戰爭。孤島危機2將不同于原作，原作中調查了神秘的隕石后，最后美軍艦隊全數擊沉，主角Nomad攜科學家海倫娜逃離之后，外星人入侵了世界的各個地點，并極大的改變了環境，幸存的人類不得不聯手起來對抗入侵者。孤島危機2的主戰場因此改變至紐約（的曼哈頓島上，因此Crysis2依然是“孤島危機”、而不是“城市危機”），同時更有神秘勢力Crynet出現，孤島危機2的世界將比起原作更加的兇險和刺激。

    差異不大，瓶頸依然在顯卡。

    使用功耗儀測量并記錄系統待機和CPU滿載時的功耗。

    FX系列處理器的功耗很高，遠高于i5和羿龍。

    在水冷的狀態下，FX-8150很輕松的達到4.4GHz，電壓為1.32V，頻率為220x20。此時性能也直線上升。CineBench R11.5成績達到了6.87分。

通過AMD Over Drive超頻

    時間關系，沒有進行進一步超頻調節，請期待今后的詳細測試。

    讓我們等待了4年的推土機讓我們寄予了太多希望，不過最終的結果還是一半歡喜一半愁。為了追求多核心性能，其采用模塊化設計，多達8核心確實帶來了很好的多線程效能，但是單線程效能沒有得到提升，加上目前應用軟件還跟不上，多數應用對單線程提出了較高要求，導致推土機FX處理器在一些測試中的表現一般。

    另外現有操作系統的多核管理機制并未對推土機進行足夠的優化，畢竟推土機內部的4模塊和8顆核心是不對等的，如果讓同意模塊內部的兩顆核心干同一件事的話，性能肯定不如不同模塊里面的兩顆核心強。因此推土機和Intel的HT超線程技術一樣，需要系統和軟件的優化支持，HT技術經過多年的發展已經很成熟了，而推土機模塊化的架構還是頭一次。據AMD表示，在微軟下代Windows 8系統中，推土機會有更佳的表現，今后更多的軟件也會對推土機提供優化支持。

Windows 8將會讓推土機在不同應用中的性能得到較大提升

    造成這一結果的根本原因還是來自于推土機模塊化設計的架構，FX-8150雖說是一顆原生8核心處理器，但它只有整數運算單元是8核心的，而浮點運算單元其實僅為4核心，如此一來在強調浮點運算的應用當中其效能就不是很好了。

    AMD之所以將推土機架構設計成整數和浮點分離式的設計，是AMD經過多年的分析，認為CPU浮點運算的重要性正在逐年降低，漸漸的將會被運算能力恐怖的GPU所取代。不過目前CPU+GPU異構計算的應用范圍還是不夠廣，尤其是在民用桌面級平臺，看來AMD的架構還是設計得太超前了。

    FX處理器+9系列芯片組+HD6000顯卡構成了天蝎座平臺，便宜的價格使得其具備不錯的性價比，搭建平臺的成本得到良好控制，對于視頻轉換、渲染、多任務運用需求高的用戶來說，FX也是個很不錯的選擇。■<