[转帖]谁是王者 AMD三大最强处理器性能大对决

西瓜 · 发表于 2006-3-6 23:13

随着AMD在北京时间2006年1月11日、美国东部时间1月10日发布面向游戏玩家设计的双核处理器Athlon64 FX-60，AMD目前在市场上热销的三大最强处理器也就雏形初现了，首当其冲的当然是刚刚发布、号称最强游戏处理器的Athlon64 FX-60，其次就是去年6月发布、目前AMD处理器中工作频率最高、曾被称为地球上最快单核处理器的Athlon64 FX-57，最后就是去年5月发布、代表AMD在家用娱乐平台最高水准的双核处理器——Athlon64 X2 4800+。

　　不过坦白地说，以上对这三大处理器的定义大多是AMD或硬件发烧友根据其产品规格、技术特性所设定的，性能上是否名副其实还少有人去检验，因此也令骨灰级发烧友在选择这些价值不菲的处理器还是心存疑虑、犹豫不决。不过今天你的所有疑虑将会统统一扫而光，本着为读者服务的精神，今天我们PCShow.net Test Lab(电脑秀评测室)特地为你借来这三款史上AMD最强处理器为你进行详细、真实的游戏、办公性能、多媒体、多线程性能等多项测试，希望能为你购买这些昂贵的产品提供有用的帮助，下面我们将首先对这三款处理器进行简单的产品与技术介绍

西瓜 · 发表于 2006-3-6 23:14

Athlon64 X2 4800+

　　AMD Athlon64 X2系列双核处理器虽然看起来与Intel的Pentium D双核处理器类似，都是“简单”地将两颗核心放在一个晶片上，但是两类处理器在核心间的内部通信机制上却存在很大的不同。总得来说，Pentium D的确就是简单地将两个Prescott核心捆绑在一个芯片上，两个Prescott核心间没有任何特殊的管道进行沟通，如果核心间为了解决保持缓存数据同步更新这类问题而必须进行交流的话，那么它们只能通过系统总线进行，但不幸的是，Prescott核心与内存的通信也只能经过系统总线，如此一来，当两个核心处在既需要相互沟通又需要与内存保持通信的环境下，系统总线带宽将会出现供应不足的情况，从而带来较大的延迟，令系统性能下降。

左为Pentium D双核处理器架构，右为Athlon64 X2架构，可见Pentium D在数据传输上会遇到bottleneck（瓶颈）

　　可喜的是，AMD Athlon64 X2系列处理器没有此类问题，原因在于AMD工程师在设计双核处理器时就认识到了可能会出现的“瓶颈”问题。因此如上图所示，Athlon64 X2处理器的每个核心都通过唯一的一个System Request Interface（系统需求界面）与Crossbar-switch（横木交换器）同内存控制器与超传输总线控制器相连接，通过这种设计，Athlon64 X2处理器的核心间通信将通过System Request Interface（系统需求界面）完成，而无须占用超传输总线与内存总线的带宽，像保持缓存数据更新与其他数据传输类工作都将在System Request Interface这一高速的内置数据传输通道里完成。由于AMD Athlon64 X2内置的1条超传输总线与1个内存控制器已分别能为它提供8GB/s+6.4GB/s总计14.4GB/s的带宽，如果再加上System Request Interface为核心间通信所提供的带宽，这将令Athlon64 X2的数据输入输出带宽远远优于Intel Pentium D 800MHz前端总线所能提供的6.4GB/s带宽，从而在性能上赢得优势。

　　不过，AMD的Athlon64 X2双核处理器目前还是有一个先天不足，对于双核处理器来说，只有12.8GB/s的内存带宽才能满足两个核心的需求，但Athlon64 X2只能支持双通道DDR400内存，而在这种配置下，内存最大只能提供6.4GB/s的带宽，只能满足一个核心的带宽需求，对此AMD解释到之所以这样做是考虑到兼容性、考虑到目前大部分用户仍然使用的是DDR内存、仍然在使用只支持DDR内存的Socket 939平台，在2006年，AMD的双核处理器将全面开始支持DDR2 667以上的高速内存，从而为处理器提供更大的内存带宽，更强的性能

西瓜 · 发表于 2006-3-6 23:14

采用90纳米制造工艺、集成2.3亿晶体管、核心面积199平方毫米、每个核心拥有1MB二级缓存的Toledo核心

　　Athlon64 X2双核处理器由两大系列构成，它们是基于Toledo（托莱多）核心的Athlon64 X2 4400+、Athlon64 X2 4800+，基于Manchester（曼彻斯特）核心的Athlon64 X2 4600+、Athlon64 X2 4200+、Athlon64 X2　3800+，两大核心最大的区别在于采用Toledo（托莱多）核心的X2每个核心拥有1MB的二级缓存，而采用Manchester（曼彻斯特）核心的X2每个核心只有512KB的二级缓存。

　　基于Toledo（托莱多）核心的AMD Athlon64 X2 4800+核心工作频率为2.4GHz，做为双核处理器，其整合的两个核心各拥有1MB二级缓存，128KB一级缓存，所以Athlon64 X2 4800+处理器总共拥有2MB二级缓存、256KB一级缓存，而且由于采用了90纳米制造工艺，因此Athlon64 X2 4800+的核心面积仅199平方毫米，工作电压仅有1.35V～1.4V，最大设计热功耗为110W，最高工作温度65℃。另外，X2 4800+系列处理器由于采用的是由Venice发展起来的E6核心，因此，它还拥有以下一些特性：一、非对称内存支持（即在同一个内存通道里可以插入多根不同容量大小的内存）；二、增强内存映射功能（可以更有效率地利用内存空间）；三、更强的内存载入能力（与X2 4800+处理器搭配，即便采用四条双面DDR 400内存也可全速在400MHz下工作，内存控制器不再需要降频到333MHz工作）；四、支持SSE3指令集

西瓜 · 发表于 2006-3-6 23:14

Athlon64 FX-60

　　从上面的架构图中，我们可以发现AMD最新发布的双核处理器Athlon64 FX-60在很多方面都类似于我们刚刚介绍的Athlon64 X2 4800+，都是采用System Request Interface（系统需求界面）进行核心间通信，拥有独立的缓存，那么Athlon64 FX-60与Athlon64 X2 4800+到底有什么关系呢？

我们使用的CPU-Z 1.31暂时还无法识别Athlon64 FX-60

　　事实上，Athlon64 FX-60与Athlon64 X2 4800+采用了相同的Toledo（托莱多）核心、具有相同的晶体管数量、相同的缓存大小，与X2 4800+最大的区别在于，Athlon64 FX-60的工作频率为2.6GHz，比工作在2.4GHz的X2 4800+领先200MHz，另外其额定工作电压也由X2 4800+的1.35V～1.4V降为1.30V-1.35V，因此Athlon64 FX-60拥有与Athlon64 X2 4800相同的设计热功耗——110W，最高工作温度也在65℃。另外，Athlon64 FX-60处理器采用的同样是E6核心，因此，它也拥有非对称内存支持、增强内存映射功能、更强的内存载入能力、支持SSE3指令集等技术特性。简单的说，你可以把Athlon64 FX-60处理器看做比Athlon64 X2 4800+工作频率高200MHz的X2处理器

西瓜 · 发表于 2006-3-6 23:15

Athlon64 FX-57

　　在介绍这一号称地球上最快单核处理器之前，先让我们看看AMD令Athlon64 FX-57运行在2.8GHz的秘技。

　　Silicon-on-Insulator（绝缘层覆硅）与Strained silicon（应变硅）技术的结合——SGOI技术

　　对于Silicon-on-Insulator（绝缘层覆硅）技术可能大部分人并不太了解，不过对于该技术的缩写——SOI可能并不陌生，绝缘层覆硅技术简单地说就是将硅晶体管的连接触点放置在一个绝缘体上以减少电荷容量，为什么要减少电荷容量呢？因为基于金属氧化物制造的晶体管在进行开关过程前必须放电，如果你能尽可能减少电荷容量，那么晶体管就能更快地完成开关过程，加快开关速度，这样由晶体管组成的处理器也就能工作在更高的频率下。AMD的SOI技术采用Soitec公司提供的玻璃作为绝缘体来加快晶体管的开关速度，在生产采用130纳米制程的处理器时，AMD已经开始采用该技术。

　　Strained silicon（应变硅）技术简单的说就是通过在晶元基底硅晶格连接一层锗晶格令基底硅晶格可以被拉动伸长，可以被自由拉动的基底硅晶格能加速电子运动、加快晶体管的开关速度、降低功耗。所以，当Silicon-on-Insulator（绝缘层覆硅）技术与Strained silicon（应变硅）技术同时应用的时候，我们就称它们为SGOI技术（G来源于应变硅技术中使用的锗，其英文germanium的第一个大写字母为G），不过在使用SGOI技术时需要应用到Soitec公司的铜互连绝缘层覆硅晶元，将增加处理器的生产成本，但相对SGOI技术带来的种种好处这也是非常值得的。

Athlon64 FX-57＝90纳米制程+SGOI技术+1MB二级缓存

　　结合90纳米工艺制程再加上SGOI技术再加上512KB二级缓存就诞生了著名的Venice核心，而将Venice核心二级缓存加大到1MB，我们就得到了Athlon64 FX-57使用的San Diego（圣地亚哥）核心，基于San Diego（圣地亚哥）核心的Athlon64 FX-57成为Athlon64 FX家族中第一个采用90纳米工艺制造的产品，因此尽管其内部集成了1.14亿个晶体管，但核心面积仍然比只集成1.05亿个晶体管、采用130纳米制程的FX55小了80平方毫米，仅115平方毫米。

　　Athlon64 FX-57的最大工作电流由FX-55的69.3安培上调到了74.9安培，这是因为更高的电流强度也能令晶体管开关速度加快，帮助处理器稳定工作在2.8GHz的高频下，不过在工作电压上，FX-57由FX-55的1.5V降到了1.35V～1.4V，因此Athlon64 FX-57的设计热功耗与FX-55相同，均为104W，最高工作温度为63℃，可以使用与FX-55相同的散热器。另外由于采用了Venice核心的变种San Diego（圣地亚哥），Athlon64 FX-57也成为Athlon64 FX产品中第一款支持SSE3指令集的处理器，另外它也拥有非对称内存支持、增强内存映射功能、更强的内存载入能力、支持SSE3指令集等技术特性

西瓜 · 发表于 2006-3-6 23:15

三大处理器详细技术规格对比

　　下面我们将列出今天参测三款产品的主要技术规格参数，让大家简单明了地了解它们的主要技术特性。

　　可以看出，由于三款处理器所采用的核心技术都基于较早的Venice核心，因此不论是在制程工艺还是在指令集的支持上三者均相同，而在工作频率上，单核的Athlon64 FX-57则处于领先位置，不过在晶体管数量上由于只有一个核心因此也比两款双核处理器少了整整一倍，核心面积也远小于两款双核处理器。Athlon64 FX-60与Athlon64 X2 4800+相比，二者在技术规格上除了工作电压略有不同外，其他基本一致，因此就像我们前面说的那样，Athlon64 FX-60的实质就是Athlon64 X2 4800+的200MHz频率加强版。那么双核处理器多出来的1亿个晶体管能发挥出它们的作用吗？能战胜工作频率比它们高的FX-57吗？下面就让我们进入测试部分

西瓜 · 发表于 2006-3-6 23:16

测试平台

硬件平台
CPU	Athlon64 FX-60（2600MHz，1024KB L2×2） Athlon64 FX-57（2800MHz，1024KB L2） Athlon64 X2 4800+（2400MHz，1024KB L2×2）
主板	DFI LANParty UT nF4 SLI-DR Expert（NVIDIA nForce4 SLI)
内存	海盗船(CORSAIR)XMS XPERT 512MB×2（2-2-2-5）
显卡	华硕EN7800GTX TOP（256MB，485MHz/1350MHz）
硬盘	希捷酷鱼7200.7 NCQ（8MB Cache,Sata1,支持NCQ）
显示器	SONY 52× CD-ROM
软件平台
操作系统	Microsoft Windows ×P 英文版＋ SP1 Direct×9.0C
主板驱动	nVIDIA nForce4系列芯片组ForceWare驱动6.7 WHQL官方正式版
显卡驱动	nVIDIA ForceWare驱动81.98WHQL官方正式版
相关软件	3DMark06 1.0.2 CliBench MK III SMP FEAR MP DEMO FarCry 1.3 DOOM3 Quake4 1.05Beta2 Quake3 1.17 PCMark05 1.1 DVD2AVI 1.77 CS:SOURCE dBPowerAMP Music Converter

　　在测试平台的搭建上，我们采用了做工精良、超频性能强悍、BIOS调节项目丰富的DFI LANParty UT nF4 SLI-DR Expert主板，内存则采用了在我们内存横向测试中获的最佳性能奖、频率可稳超650MHz、采用三星TCCD颗粒的海盗船XMS XPERT极品内存，测试时序统一设定为2-2-2-5。显卡方面，我们采用了一片核心与显存默认工作频率达485MHz/1350MHz的

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