雙核才是王道！AMD X2 4800+深度測試

    目前兩家世界上最大的處理器制造廠商都遇到了一個難題，那就是“頻率”。頻率做為衡量處理器好壞的標準已經成為了大多數人的定論。低頻率就代表著一顆處理器性能的滯后，而如今不管是Intel還是AMD都同時遇到了“頻率”這個難題。

    1965年Intel公司的總裁Gordon Moore提出了Moore定律，他說晶體管會每24個月增長一倍，雖然這個定律或多或少有點吹牛的性質，但Intel卻是追隨著這個定律足足40年。要做到這點可真不簡單，一方面是人類對性能追求的日益高漲，另一方面x86處理器的技術卻已然漸漸走到盡頭，要像過往數年由1GHz轉眼變成3GHz的光景已不再可能，頻率的提升仿佛已經走到了瓶頸，這也令目前市場上的處理器頻率停滯不前，這在短期內是無法解決的。

     處理器工作頻率停滯不前的主要原因，要因為頻率越高工作溫度越高，加上整合的功能越來越多令良品率大大降低，與此同時制程的進步令漏電情況更加嚴重，幾方面因素直接導致了處理器的頻率無法大副提升，結果連Intel原本的4GHz計劃也要擱置，這也直接促成了CEO貝瑞特無奈單膝跪地希望技術人員原諒的一幕。

    其實x86處理器多年來除了頻率外，在架構上并沒有什么大進步，就拿目前的AMD和Intel處理器來說，雖然x86是CISC的處理器，但卻擁有不少RISC處理器的特性，例如SuperScalar（超純量運算）、SuperPipeline（超級執行管線）及Dynamic Execution（動態執行），這些革新早在Pentium Pro中就已經出現了，這顆94年發表的架構竟然用到今時今日，再也沒有更令人震驚的處理器新技術出現了，就連目前最新的Pentium 4和Athlon 64，也只不過是Pentium Pro的加強版而已，例如頻率、Cache及Pipeline方面的加強，但卻走不出Pentium Pro架構的小框框。

    為了令處理器頻率可以大幅提升，各處理器廠商都增加了SuperPipeline的數目，而Intel的Pentium 4 Prescott核心更高達31條SuperPipeline，為什么增加Pipeline Stage可增加頻率呢!?首先我們要淺談Pipeline原理，Prescott 有31個進程Pipeline，代表CPU可以把一個指令分為31份進行，而每一個Mhz可以運作兩個進程，而CPU可以同一時間做數十個指令，但新的指令要等上一個指令的進程完成后才能開始，故此如果進程分得細一點的話，即每個頻率所工作的份量就會較少，工作也就能夠盡快完成并開始下一個指令，這樣就會較易增加頻率。

    但是這個理論是假設CPU的工作永不出錯才能成立，但現在的CPU都是利用預支結果（Branch Prediction）來提高效率，但預支的結果達不到100%的準確率，如果其中一個進程出錯的話，工作就需要重新進行，而其它需要得到這個相關這個工作的指令也很可能要重新進行，進程越多預支結果出錯時所做成的牽連及延誤要比進程較少的處理器更多。

    雖然增加進程可以讓頻率及性能得以提升，但關鍵還要看預支結果（Branch Prediction）的準確度，但某CPU廠的工程師表示要讓預支結果（Branch Prediction）不出錯是非常十分困難的，這也反映了為何Pentium 4在同頻率下反要比Pentium M還要差吧，因為Pentium M只有16個進程。另外處理器廠商還想通過提升處理器內部的Cache數目從而達到提升性能的目的，但事與愿違Cache并不是越大也好，當Cache已達一定數目時提升性能的效果就越來越小。

 AMD Athlon64 X2處理器內部構造圖

    這也就造成了Intel和AMD都在追求頻率以外的提升性能方案，例如增加系統帶寬的速度、提升Cache的容量和命中率、加強處理器的指令集如MMX、SSE、SSE2、SSE3、3D!Now、3D!Now Pro等以優化執行效率，當各種方法都用盡后而單顆處理器走到盡頭，最后業界也只好搬出Dual Core/Multi技術來，這也就是我們今天要介紹到的雙核心處理器！

    從05年上半年來看，AMD還算是春風得意，在DIY市場中將老對手Intel壓得不能翻身，但05年4月18日，Intel為了扭轉處理器頻率上的瓶頸，推出了世界上第一枚桌面雙核心處理器，而AMD也不可避免的和Intel一樣，在頻率上都遇到了同樣麻煩。而接下來的6個月中，AMD難道還要再靠這幾款老將來應對Intel猛烈的反撲攻勢嗎？沒有更先進的“武器”怎能對付Intel率先推出的Pentium D雙核處理器？

    經過一段時間的摔打，AMD終于把自己未來處理器接口的發展方向確定下來了。他們的處理器產品線劃分也更加明朗。

    Socket A終于告別了眾多喜愛他的用戶，而以前的Socket 940等接口也會隨著時間的推移慢慢推出這個DIY市場。由AMD精心架設的Socket754 Sempron和Socket939 Athlon 64處理器市場配比結構取得了很好的反饋，而AMD也將這兩種接口做為今后發展的重點。Socket939 Athlon 64處理器會在今年的下半年提升市場占有比率，Socket754 Sempron則會是現有入門級別消費市場的唯一產品線。

    為了能夠解決頻率上的問題，并且能夠阻擋Intel雙核心的攻勢，AMD推出了Athlon64 X2雙核心處理器。雖然Athlon64 X2看似將是AMD最新最高端的處理器，但AMD卻為它安排了一個中高端的定位，排在Athlon64上面，Athlon64 FX下面。將X2定位在這種承上啟下的位置。

    對于雙核心Athlon64 X2的出現，不少人都認為它會取代Athlon64 FX，其實這個想法十分錯誤，由于Athlon64 X2擁有兩個核心，因此它在處理多線程運算、媒體壓縮方面優勢十分明顯，但由于Athlon64 FX轉為3D游戲而生，因為大部份游戲在雙核心下沒有太大的效能提升，相反頻率的提升會比較重要，因此Athlon64 FX的定位和Athlon64 X2都不會發生任何沖突。

    而身為入門級的Sempron定位維持不變，主要為預算有限的用家而設立，并提供非常好的的高性價比的性能，而Athlon64處理器則為主流產品級別，提供有競爭力的功能、性能及超頻能力。

    對于AMD公開透露的2006年處理器改革方向，其中最受注目的，肯定是Socket將會有大的改動。

    目前桌面處理器Socket為754及939，但到了06年第三季將會被Socket M2取代，Socket M2的針數為940，但與目前的Socket 940定義有所不同，Socket M2版Athlon 64將采用雙核心版代號Windsor，支持DDR2雙通管內存技術、支持Security及Virtualization，而單核心版代號為Orleans，同樣支持DDR2雙通管內存技術、支持Security及Virtualization。Socket M2版的Sempron代號為Manila，它是Orleans的簡化版，Cache的數目可能只有Orleans的1/4，而且還不支持Security及Virtualization，但卻同樣支持DDR2雙通管內存技術。

　　就連Intel也會承認，Pentium D的構架照現在這個樣子把兩個Pentium 4核心簡單地粘合在一起并不是最令人滿意的。從功耗的角度來說，兩個核心幾乎不能被獨立地控制（它們仍然被分派相同的電壓，并必須以相同的功率狀態運行），而且核心之間的所有通信必須在外部FSB上實現。下面的圖表可以很好地闡明后面這一點。

 Intel的Pentium D雙核心構架

 AMD的Athlon64 X2的雙核心構架

　　兩個核心之間的任何通信不得不通過外部FSB來完成，而在外部總線上核心對核心的通信顯然是較慢的。由于兩個核心是在同一個Die上的，所以這顯然沒有意義。連Pentium D的65nm繼任者（Presler）也同樣會有這樣的局限性。

　　由于K8構架的On-Die北橋，AMD的構架要精密復雜得多。雖然我們通常只討論K8的On-Die內存控制器的好處，但對于雙核心來說On-Die北橋才是極其重要的。與把核心之間的所有通信放在外部的FSB上不同，每個核心會把它的請求放在System Request Queue（SRQ）上，而當資源可用時，請求會被發送到適當的執行核心 - 完全不用超出CPU Die的范圍。AMD的實現有許多的好處，而在多線程/多任務處理繁重的場景中，僅僅是由于這個執行細節就有可能讓AMD擁有對Intel的性能優勢。

　　AMD和Intel兩家都無法消除的一個限制就是帶寬。為了保持對現有Socket 940和Socket 939主板的兼容性，AMD不能增加它們的雙核心處理器的針腳數量。這樣的好處是AMD的雙核心CPU可以在幾乎所有的Socket 940和Socket 939主板上運轉，但缺陷是內存總線保存在128-bit寬度下無變化，支持的最大內存速度仍是DDR400。所以當單核心Athlon 64和Opteron CPU獲得了完整的6.4GB/s內存帶寬時，雙核心CPU卻不得不讓兩個核心共享相同的內存帶寬，而不是每個獨占6.4GB/s。

　　AMD對這個問題的解決方案將訴諸于DDR2和新的底座，但目前并沒有解決內存帶寬限制。從內存帶寬的觀點來看，Intel如今處于更好的位置。在這一點上，它們的芯片組通過雙通道DDR2 667控制器提供了比單個核心所需的更多的內存帶寬。但問題是Intel雙核心CPU仍然運行在64 bit 800MHz FSB上，那使得Intel的問題集中在了FSB帶寬限制上，而不是內存帶寬限制。

● AMD很厚道 X2可以向下兼容性

　　Intel的雙核心Pentium D和Extreme Edition不能在任何以前的主板中運轉，必需使用最新的945/955主板才能正常使用，而AMD的驚喜來自于對單核心主板幾乎100％的向下兼容性。這個問題我們在測試階段已經充分驗證，我們使用了基于nForce4 SLI芯片組的華碩A8N SLI做為測試平臺。

　　對于桌面系統用戶而言，能夠使用已有的Socket 939主板來支持未來的雙核心是AMD送上的一份大禮，至今我們以前從未見過CPU廠商會這么照顧它們的用戶。

　　按照AMD的規劃，Athlon 64 X2應該在今年的第二季度推出。雖然AMD有意識地在它們的上市問題上含糊其詞，但看起來它們的計劃是在今年的第三季度向整機制造商和OEM提供Athlon 64 X2系統，而在今年的第四季度才會推出零售產品。

　　對于AMD而言，Athlon 64 4000+將是它們制造的最后一款單核心Athlon 64了，在4000+之后的所有型號數字都將代表雙核心Athlon 64 X2。從4200+開始直到4800+，Athlon 64 X2延續了AMD基于時鐘速度和緩存大小確定型號數字的做法。下面可以看到逐條列出的數據：

 Athlon 64 X2

　　首先，Athlon 64 X2的時鐘速度與當前的單核心Athlon 64相比不算太低。優異Athlon 64 FX 55運行在2.6GHz下，只比Athlon 64 X2 4800+快了200MHz。這與Intel的桌面雙核心產品形成了鮮明的對比，后者運行在2.8到3.2GHz之間，比最快的單核心CPU整整少了600MHz。

　　AMD和Intel的雙核心桌面產品之間的另一個重要差異是在定價上。讓我們看一看Athlon 64 X2核心的造價：

 Athlon 64 X2

　　我們看到AMD的桌面系統定價比它們的雙核心Opteron定價要合理得多，但這次的雙核心處理器在第四季度以前基本上是有價無市。

　　接下來讓我們把它跟Intel的定價做個比較：

 跟Intel的定價做比較

　　目前Intel正在出貨的只是頻率較低的雙核心CPU，所以Intel的芯片價格要低上不少，更不用說Intel的制造能力遠遠超過AMD的了。從百分比看，Pentium D 3.2為第二個核心支付了最高的額外費用，但總的來說價格還是相當合理的。最快的Pentium D仍然比最慢的Athlon 64 X2 4200+要便宜，而最慢的Pentium D與AMD的雙核心產品相比便宜得讓人忍不住苦笑。

　　面對Intel咄咄逼人的定價，AMD的回應由兩部分組成。最終所有的AMD CPU都將是雙核心的，因此價格會回落到單核心的水平。

    目前AMD對于它們的單核心CPU快到足以與Intel的低頻Pentium D競爭感到信心十足。我們通過對以前的Intel雙核心的測試證明了這個想法，并得出結論：那實際上取決于用戶使用的范圍。如果用戶傾向于許多的多任務處理或運行許多的多線程應用程序的話，那較慢的Intel雙核心處理器也可以滿足需要了；否則，更快的單核心AMD就是非常好的的選擇。

    這次為大家介紹的雙核心為AMD Athlon64 X2 4800+，是目前AMD推出的較高級別的雙核心CPU。

 Athlon64 X2 4800+的主頻2.4G，每個核心擁有512KB二級緩存

 圖為Athlon 64 X2 4800+雙核心處理器，05年第13周出廠

    目前AMD推出共四個Athlon64 X2型號，包括4200+、4400+、4600+及4800+，其中4200+和4400+頻率為2.2GHz，而4600+和4800+則為2.4GHz。為何兩者型號不同但頻率卻又一樣呢？原來4200+及4600+和4400+及4800+核心有所不同，4400+及4800+核心代號為Toledo，核心集成了1MB×2的L2 Cache，而4200+及4600+核心代號為Manchester，雖然兩者同為雙核心處理器，但核心集成的L2 Cache相對較少，只有512KB×2，核心的不同成為了兩者性能上有所差異的原因。

    要分別Toledo及Manchester核心其實十分簡單，在處理器表面的OPN號碼上，第一行的最后兩個字“CD”代表核心版本為E6，即擁有1MB×2 L2 Cache的Toledo，如果是“BV”的話，核心版本則為E4，即是擁有512KB×2 L2 Cache的Manchester。除了L2 Cache的數量外，兩者并沒有任何分別，同樣為90奈米SOI程制，支持SSE3指令集，電壓為1.35～1.4V，最高工作溫度為65°C，最高功耗為110W。

    雖然AMD的雙核處理器能夠在目前的939主板上使用，但這個使用的過程并不輕松。首先你的主板必需更換最新的BIOS，然后還需要在Windows XP SP2系統中安裝X2的補丁，這樣你的X2才會被真正識別！

安裝相應的補丁后，Athlon64 X2終于被系統所識別

 接下來的“設備管理器”也識別出了雙核處理器

 在“任務管理器”中的Y“CPU 使用記錄”中也正確識別出了雙核處理器

    最后我們在用最新版本的CPU-Z來看看這個處理器。在核心名稱中軟件識別出該X2 4800+的核心為Toledo，頻率為200×12，L2緩存1M.

● 測試平臺

    在測試平臺中，我們選擇了和4800+頻率相同的單核心4000+進行對比（2.4 GHz），這樣才能讓用戶更加直觀的了解Athlon64 X2 4800+的真實性能。

 Athlon64 4000+

 Athlon64 X2 4800+

    在此次測試中，我們全部使用了最高端的產品，CPU自然不用說了，主板使用的是華碩A8N-SLI Deluxe。該款主板采用了NVIDIA nForce4 SLI芯片組，支持Socket939接口的Athlon64/FX處理器，經過更新BIOS可以正常識別Athlon64 X2雙核心處理器；4個內存插槽配合Athlon64處理器內部集成的內存控制器可以支持雙通道DDR400內存，最大容量為4GB。

    除了搭載SLI平臺所具備的兩條PCI-EXPRESS X16接口外，主板還提供2個PCI Express x1，3個傳統PCI接口。4個SATA，2個PATA接口及4個SATAII接口，支持RAID 0/1/0+1/JBOD等存儲功能，另外它還集成了2個千兆網卡和2個1394接口，無論是存儲還是可擴展性能這款主板在目前來說都算是最豪華的。

  

    而內存我們選擇了Corsair Pro SeriesCMX512-3200XL內存，這款內存帶有特制的黑色鋁制散熱片，散熱面積要比以前大許多，在內存條頂部還有9盞LED指示燈，并排兩行紅、黃和綠色LED燈可以顯示內存的工作狀態。

    看了上面這套配置，小遍不禁想起了一個成語“雙喜臨門”正好可以完美的來形容這套優異配置。雙核心處理器、雙顯卡、雙內存再加上雙通道內存技術，眾多“雙”字打造了這套最尖端的測試平臺！

    SiSoft Sandra是一款測試參數的軟件，我們使用這款軟件測試處理器的算術運算性能和內存的帶寬。

    在SiSoft Sandra 2005的測試中我們驚喜的發現，在主頻相同的情況下，雙核心Athlon64 X2 4800+全面領先3.4E，甚至在前四項目測試中4800+即將超越4000+一倍，也許超頻后的830能夠實現我們的這一愿望。而內存測試如我們所料，沒有出現明顯的分數差異。

    在PCMark04的測試用，雙核心4800+漸漸顯示出王者風范，在這樣的多任務測試中4800+怎會手下留情！

    雖然Aquamark3名聲在外，但它畢竟是很早的測試軟件了，顯得有些落伍。在測試中，雙核沒有發揮出自己的優勢，完全是被當成一顆單核心的處理器進行測試。

    Winstone 2004是一款和SYSmark類似的測試軟件，分為兩個部分，分別為考察商用軟件的Business Winstone和考察多媒體內容制作的Multimedia Contencreation Winstone。

    從上面的柱撞圖可以看出4800+和4000+在頻率上完全形通，所以在Business Winstone測試中平起平坐。

    可換做考察多媒體內容制作的Multimedia Contencreation Winstone測試項目后情況又是怎樣的呢？我們可以看到在4項有關多進程的測試中，4800+幾乎全部勝出，這主要得益于4800+強勁的雙核心處理能力才使4800+脫影而出。

    由于我們使用的測試顯卡為雙GeForce 6800 Ultra，在低分辨率下并不能體現兩顆同頻處理器的差異，所以我們下面的游戲測試分辨率全部定格在了1600×1200上！

    看來在上面三個測試軟件中，4000+和4800+都表現平平，沒有拉開距離，其中的原因主要是這三款游戲還沒有開始支持多核心處理器，所以兩顆CPU的得分接近也就不足為奇了！

    接下來我們將要進行的測試是以往測試中很少用到的多任務測試。在以往的測試中我們總是為了測試出最準確的數字將硬盤格式化然后裝上最新的系統，關上所有可能會影響測試成績的軟件，在最干凈的環境中進行測試并得出最準確的得分。但這次我們不再這樣測試了，因為這樣的測試對雙核心4800+來說毫無意義，而雙核心的意義就在于它可以同時處理多個任務且不會出現性能下降的問題！

    最后，我們還是同時開啟了3個程序進行測試，而最后的結果想必大家也能猜到。4000+在DOOM3的測試中的幀數出現了大幅度下降，而4800+總共只下降了10幀左右！

    看過前面的測試后，你一定對雙核心處理器有了一個更深刻的印象。不論是早已推出的Athlon64單核處理器，還是Athlon64 X2雙核處理器，在測試中都表現出了很好的競技狀態，雖然Athlon64單核處理器在最后的多任務測試中被雙核心漸漸甩在后面，但我們可以看出單核心的性能依然強大！

    另外我們要說說雙核心的應用。從測試中得出的結論是雙核心并不適合玩游戲，而且它的價格也不是一般的玩家能夠用得起的。

    它和Intel的定位相同，都主要致力于工作站，或是有特殊需要的專業人士，因為雙核正好可以幫助它們同時進行多任務的工作，來換取寶貴的工作時間。