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低耗电高效能的双核心桌上型计算机出击

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发表于 2006-8-6 18:55 | 显示全部楼层 |阅读模式

Core Duo处理器将称霸于低耗电的计算机系统了吗?

愈来愈多的计算机使用者让他们的计算机一天24小时的运作,做为诸如档案下载、系统备份、扫描病毒和网际网络服务器等长效期的工作能够维持,这种情况下的计算机,除了能提供足够的效能以因应今后需要外,还必须是安静而且用电效率好的系统,超微(AMD)的Turion 64和英特尔(Intel)的Pentium M处理器都是诉求在功率消耗上最省电的运作,但是,严格来说此二者都算是即将过气的产品,未来还是属于双核心处理器的天下,他们会成为提供扎实效能提升的低耗电计算机的主力。

如果你要找一颗双核心处理器,很明显的你可以选择超微的Athlon 64 X2或英特尔的Pentium D处理器,不过,我们只推荐65奈米制程版本的Pentium D处理器,因为早先的90奈米制程的800系列处理器一直为偏高的热耗损所苦,看起来Athlon 64 X2的确有较好的效能和用电效率,但是我们这次关心的是高效率省电系统,让我们将重心放在英特尔最新的行动运算双核心处理器,也就是Core Duo处理器。

英特尔的Core Duo是65奈米制程处理器,受惠于其改造的微架构核心,可以在不超过Pentium M处理器耗电的情况下,提供卓越的效能,英特尔设定处理器最大的设计消耗功率为31瓦,就效能表现来看是一个非常好的结果,当初的Centrino Duo处理器曾经为了USB耗电太大的原因,而造成电池续航寿命大幅度的下降,最后虽然证明是一宗软件的问题,可是微软到现在都还无法交出其承诺的修正程序(patch),让我们不禁多有怨言,幸运的是这不影响桌上型计算机的应用,也不妨害我们对Core Duo处理器的评价,我们认为其成为低耗电系统最好的选择之一。

Core Duo处理器虽然使用Pentium M同样针脚座,但还是需要一些电子线路的修改,也就是说,你不可以用原来的Socket 479主机板,合适的主机板犹未上市,但是一些主机板制造商已经努力赶工了,我们在2006年3月已经看到建棋(AOpen)的i975Xa-YDG主机板,是第一片Core Duo处理器的ATX主机板,可惜其975X系统芯片在省电效能上并不出色,但也没有其它更好的选择,所以我们决定采用这片主机板,配上时脉为2.16GHz和FSB667规格的Core Duo T2600处理器。

此外,超微的Turion 64 X2双核心处理器也快要可以上市,在此之前我们只能先用双核心2.0 GHz 的Athlon 64 X2 3800+处理器,以及映泰(Biostar)Tforce的6100-939主机板上阵,虽然这颗处理器比Core Duo较耗电,但是AMD64平台是以用电效率著称的系统,所以这次的对垒保证绝无冷场。

我们还并列加上微星科技的915GM Speedster主机板配Pentium M 780处理器,及K8NGM-V主机板配Turion 64 MT-40处理器所做的测试结果,请注意这两片主机板都是采用整合式绘图芯片,但是为了公平起见,我们还是各使用一片专属绘图显示卡来进行这一次的测试。

六安论坛
 楼主| 发表于 2006-8-6 18:55 | 显示全部楼层

标准计算机耗电比较

零组件桌上型计算机省电型计算机节省百分比
处理器~ 30-120 瓦W~ 10-35瓦W~ 60-70%
系统平台芯片组~ 15-50瓦W~ 10-30瓦W~ 20-40%
显示芯片~ 10-120瓦W~ 5-25瓦W~ 50-80%
电源供给器的耗电变动有别,不在此加入。
其它~ 15-30瓦~ 5-20瓦~ 30-50%
总消耗电源功率*~ 70-350 瓦**~ 35-110瓦~ 50-70%
**以上并没有包括显示器本身的耗电。
*双显示或四显示解决方案会需要更多的电源,就好比使用多颗硬盘或安插多片适配卡的情形一样。

上表所示为标准计算机零组件的耗电,及采用高效率零组件时所可能有的省电比率,你可以看到省电的成效非常可观,这是因为不同的零组件的选择,让产品耗电有许多差异,这些组件包括有:

• 处理器

随着时脉速度的增加,耗电量成指数型的成长,有时候一些省电功能,像超微的Cool & Quiet或英特尔的SpeedStep,会在降低时脉的同时也降低处理器操作电压,因而有省电的效果,这时候,处理器运作的组态就会有很大的省电上差异,例如全新的65奈米Pentium D 900或Pentium 4 6X1系列处理器会比90奈米Pentium D 800和Pentium 4 500/600的运作省电,而且不会那么烫,超微在新旧世代接替的处理器上,也有类似的情况,只是因为SOI(silicon on insulator)整合制程和处理器架构的关系,对超微的影响比较不会那么剧烈。

• 系统芯片组

也相当于主机板的考量,耗电主要考虑系统芯片组和主机板上零组件的不同,这还涵盖了音效芯片、其它控制芯片和类似电压稳压器等的基本零件等等,与Athlon 64核心逻辑一举将内存控制器整合进来的表现相比,英特尔现役的桌上型计算机芯片组并不出色,不过,主机板上能够采用笔记型计算机规格的零组件,那省电的效果自然不同凡响。

• 绘图显示卡

今天的绘图显示卡可以从绘图处理器榨取出越来越多的视觉特效和实体的计算效能,但是数以千百万颗晶体管的使用,势必让你付出巨大的电费消耗,光窗口软件的显示就耗费多达15到30瓦的消耗。

再者,3D功能一旦激活,耗电更胜一筹,现在最新的绘图显示卡会浪费50到120瓦的电能变成热量,一些高级绘图显示卡甚至需要额外的电源接线,从电源供给器上取得源源不断功率,以满足PCI Express的需要,当然在双绘图处理器的设定上,不论是ATI的Crossfire或Nvidia的SLI,一定会加倍汲取所需的电力。

如果你要省电,那就只好选择整合显示芯片组的解决方案,不幸的是,你仍然得徘徊于3D显示的强弱或省电高低的两难之中,测试结果请见于后。

• 电源供给器

电源供给器越往最大输出走,效率就越差,也就是浪费在更多的热量上,真实精确的数字较难以论定,因为随着负载的高低起伏,效率也不断升降。

• 外围与其它零组件

其它的外围零组件也会对耗电多有影响,就像硬盘机或光驱,大概也会耗掉10瓦左右,使用2.5吋,甚至1.8吋硬盘机当然会省一点电,不过在效能上有不良的影响,整体外围零组件的耗电差异,并不足以影响大局,我们会建议你先看前述的关键性零组件。

本文无意逐一探讨所有零组件的细节,主要还是针对系统与处理器的组件的讨论

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 楼主| 发表于 2006-8-6 18:55 | 显示全部楼层

处理器的精挑细选

大多数的人不敢没有做一点功课就敢去买车,但是买计算机不做功课的人,比比皆是,以前,要选一颗处理器很简单,但是今天要寻找一颗最好的搭配处理器,那是越来越难了,要搞懂这些技术得花功夫读书,光要从超微和英特尔推出的一堆产品线中,弄懂那些看不太通的产品型号就够呛的,以下的这个表将有助于你了解目前的各家之长。

超微英特尔
目前桌上型处理器Sempron (单核心)1
Athlon 64 (单核心)
Athlon 64 X2 (双核心) Socket 939
Celeron D (单核心)注1
Pentium 4 6x1 (单核心)
Pentium D 900 (双核心) Socket 775
目前笔记型处理器Turion 64 ML series
(单核心single core, max. 35 W)
Turion 64 MT series
(单核心single core, max. 25 W) Socket 754
Pentium M (单核心)
Core Solo (单核心)
Core Duo (双核心dual core) Socket 479

注1:还有其它一些我们并不推荐的低价位处理器。

请注意,所有的处理器家族包含着许多不同的版本,通常都是用不同时脉速度来区隔,但是有些型号的变动表示不同的追加功能,例如超微的Turion 64 MT比64 ML省电,但是速度和技术上是一样的产品,不过,Athlon 64 3800+与Athlon 64 X2 3800+就大大的不同,是单或双核心的差异,而且时脉速度也不相同,英特尔阵营中,Pentium 4 500系列处理器的型号如果以「1」结尾,表示其支持64位延伸指令集,但是如果用在Pentium 4 600系列处理器上,结尾的数字「1」表示是采用65奈米制程的处理器。

快速释疑(2006四月)
最省电双核心处理器英特尔 Core Duo
最省电单核心处理器超微Turion 64或英特尔Pentium M
最快速单核心处理器超微Athlon 64 FX-57
最快速双核心处理器超微Athlon 64 FX-60
最便宜的双核心处理器英特尔Pentium D 805
最便宜的单核心处理器超微Sempron

下表中包含所有超微和英特尔目前市面上买得到的桌上型处理器,你所需要的是选择Socket 754(Turion 64)或Socket 479(需要选第一代或第二代,完全取决于是否用Core Duo处理器),这一类主机板并且会附上适宜的散热系统

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 楼主| 发表于 2006-8-6 18:55 | 显示全部楼层

省电的超微处理器家族

处理器种类型号L2高速缓存容量时脉速度最大功率消耗
Turion 64ML-441 MB2.4 GHz35 W瓦
Turion 64ML-42512 kB2.4 GHz35 瓦
Turion 64ML-401 MB2.2 GHz35 瓦
Turion 64ML-371 MB2.0 GHz35 瓦
Turion 64ML-341 MB1.8 GHz35 瓦
Turion 64ML-32512 kB1.8 GHz35 瓦
Turion 64ML-301 MB1.6 GHz35 瓦
Turion 64ML-28512 kB1.6 GHz35 瓦
Turion 64MT-401 MB2.2 GHz25 瓦
Turion 64MT-371 MB2.0 GHz25 瓦
Turion 64MT-341 MB1.8 GHz25 瓦
Turion 64MT-32512 kB1.8 GHz25 瓦
Turion 64MT-301 MB1.6 GHz25 瓦
Turion 64MT-28512 kB1.6 GHz25 瓦

省电的英特尔处理器家族

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处理器种类型号L2高速缓存容量时脉速度最大功率消耗
Pentium M7802 MB2.16 GHz (FSB533)27瓦
Pentium M7702 MB2.13 GHz (FSB533)27瓦
Pentium M7652 MB2.1 GHz (FSB400)21瓦
Pentium M7602 MB2.0 GHz (FSB533)27瓦
Pentium M7552 MB2.0 GHz (FSB400)21瓦
Pentium M7502 MB1.86 GHz (FSB533)27瓦
Pentium M7452 MB1.8 GHz (FSB400)21瓦
Pentium M7402 MB1.73 GHz (FSB533)27瓦
Pentium M7352 MB1.7 GHz (FSB400)21瓦
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 楼主| 发表于 2006-8-6 18:56 | 显示全部楼层

为什么用双核心处理器?

双核心处理器是未来的趋势,因为平行运算所增加的处理效能远比单靠时脉速度增加所得的好处要好太多了,从技术观点,即使可以做出一个4GHz时脉速度的处理器,你也得付出庞大热耗损和加装大散热系统的代价,基本上二者是背道而驰,实际上,处理器势必朝四核心或更多核心挺进。

而真正能够增加运算效能,端赖执行绪最佳化应用软件的加持,因为多执行绪的模块化软件,可以靠着分配不同执行绪到可用的处理器核心单元,而大大增加执行速度,这叫做多执行绪化(multi-threading),事实上操作系统早已经在应用软件阶层部署,借着将不同应用软件指定在不同处理器时间上运算,这称为多任务(multi-tasking)运算,有了两个核心后,你的计算机会反应得更好,因为以前会因为单一个工作消耗太多处理器资源而变慢情况,终于得以解救。

就逻辑上合理的假设来说,双核心应该会花到两倍的电力,但是实非如此,虽然当两个核心都高承载时会花费较多的电力,但是双核心会比单核心处理器更快解决多执行绪的工作,时间省下来了,所以让双核心处理器不必花到两倍于单核心的功率,再者,处理器制造商也必须遵行系统平台规格的规范,除非新的平台改款上市,否则不能更动耗电规格,而且愈来愈多处理器都有省电机制的设计,可以让不用的处理器核心呈现休眠的状态

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 楼主| 发表于 2006-8-6 18:56 | 显示全部楼层

英特尔的Core Duo T2600是法定继承人

英特尔Core Duo T2600:是英特尔现役的笔记型处理器中最顶级的机种,在每瓦效能上的比较,比任何的Pentium 4或Pentium D处理器都要来的优异。

Core Duo是英特尔在2005年第三季即将发表的新一代微架构处理器的第一步,主要的建树在于较宽的指令管线、较大快取容量、智能型内存存取、微指令融和、宏化运算和SSE指令加强(单一时钟脉冲执行SSE指令可以到达128位),英特尔宣称可以比同时脉的竞争对手高出20%的效能,不过初次测试比较后,则不是那一回事,我们在网络上所能找到效能数字都是根据英特尔自家组装系统而来,英特尔可能都有做了一些性能补强之嫌,例如使用了较快速硬盘机或特别的内存模块等。

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 楼主| 发表于 2006-8-6 18:56 | 显示全部楼层

建碁的i975Xa-YDG主机板

我们在3月份已经报导建棋的Core Duo主机板,整体的印象相当好,让Core Duo能够效能既好又非常省电,不过,975X系统芯片,对我们来说并不能说是一个省电芯片,我们量测到70到93瓦的消耗,而i975Xa-YDG主机板是功能兼具产品,功能上没有什么遗珠之憾,甚至拜两个x16 PCI Express插槽之赐,还支持ATI的Crossfire双显示卡功能。

在我们的CPU-Z测试工具程序中,当系统在DDR2内存跑CL3.0-2-2-8内存时序设定时,CPU-Z误判为CL3-2-2-12时序,而英特尔的SpeedStep省电功能似乎也还不够成熟,因为我们发现激活SpeedStep后,有些测试结果显的奇怪,例如MP3编码用的LAME程序一共花了7分钟之久,而WinRAR压缩程序也多花了1分钟才做完,至于F.E.A.R游戏则降到每秒13图框的速度,虽然这些SpeedStep导致的效能上异常,可以解释是因为处理器降低速度后,无法成功的再增加时脉的关系,基本上我们相信做完BIOS更新之后,问题就可迎刃而解。

在F.E.A.R.游戏测试时,以不激活SpeedStep的条件下,Core Duo系统因为提供较高的最小图框显示率,而一举击败所向批靡的Athlon 64 X2处理器的效能,而竞争激烈的档案压缩测试中,我们用Pinnacle Studio公司出品的视讯编码软件,及用来做MPEG-2到MPEG-4转码的DivX或XviD程序测试,Core Duo系统也获胜,Core Duo系统是稍微快了一点,但是考虑功率消耗,超微Athlon 64 X2还是多耗费了43%的电力,即使为了公平起见,让超微系统采用专属的显示卡时,结果英特尔的Core Duo系统的用电效率还是高出22%,不过Core Duo T2600处理器要比Athlon 64 X2 3800+贵至少有两倍之多。

建棋的包装盒里放着许多常用的东西,包括有常用的UltraATA和SATA的排线、一本说明书、程序片光盘和跑起来相当安静的处理器散热风扇,不幸的是,这片主机板并没有许多复杂的超频功能,只能简单去计算FSB和核心电压的方式来超频,比较理想的系统时脉是设定在FSB667(166 MHz的四倍频)到FSB800 (200 MHz的四倍频)间,一旦设定完成,真的可以让Core Duo系统跑的虎虎生风。

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 楼主| 发表于 2006-8-6 18:57 | 显示全部楼层

建碁的i975Xa-YDG主机板(续)

不幸的是建碁的i975Xa-YDG主机板上并没有整合显示芯片的设计,所以芯片会需要专属的PCI Express的显示卡。

结果只好强制的安装一片显示卡,不过,因此吃掉不少耗电,详见测试结果。

使用CL3-2-2-8内存时序的DDR2-667内存

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 楼主| 发表于 2006-8-6 18:57 | 显示全部楼层

用电效率称王的英特尔Pentium M 780处理器

Core Duo处理器的双核心和更先进的设计架构是非常讨喜的,但是,Pentium M对单执行绪的应用条件下,还是最省电的机种,最大的消耗设计功率只有27瓦,而Core Duo则要花到31瓦的设计功率。

根基于Dothan处理器核心而来的Pentium M处理器,已经是一个成熟的产品,迟早还是会被Core Duo处理器所取代,由于在英特尔价格表中,只看到了一款Core Solo处理器的价格,所以我们认为在一年内,英特尔处理器的笔记型计算机将全数采用双核心处理器。

然而,Pentium M处理器还是一个不错的选择,因为处理器和主机板终究会继续降价,如果可以把计算机或笔记型计算机上的组件拆散,然后组成一台低耗电计算机,应该是一个不错的主意,你会需要的是一片配备855或915芯片组的适合主机板和Socket 479脚座。

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 楼主| 发表于 2006-8-6 18:57 | 显示全部楼层

微星的915GM Speedster主机板

如果你想买一片Socket 479的主机板,门市店里可以找到一堆,但是真的适合省电用计算机者还真是凤毛麟角,而英特尔的915G是整合显示芯片的桌上型计算机的芯片组,915GM则是专为笔记型计算机所设计的芯片组,所以难怪915GM用电比较有效率,但是也比较贵,所以用的较少,相对于桌上型芯片组而言,笔记型计算机用的系统芯片组最大支持的内存容量也只有2GB。

微星科技送来其915GM Speedster主机板,也是采用915GM笔记型计算机版本的芯片组,包装盒内含一颗Pentium M处理器散热风扇和普通的零配件,系统芯片组都配备着散热片,让工作温度可以在合理的范围内。

整合进来的英特尔GMA900显示引擎并不太吸引人,因为速度太慢,而无法用较好的速度来玩目前流行的3D计算机游戏,但是主机板上有预留一片x16 PCI Express插槽,所以可以安装一片不错的显示卡来代换,这样可以让整个系统效能好多了,不过会增加用电量。

我们用ATI Radeon X800XL显示芯片,其至少会额外消耗20瓦的用电,而且会让整体最佳消耗功率从38变到68瓦,不过最省电的Pentium M解决方案即使在额外显示卡的配置下,效果依旧,这片主机板也适合Core Duo处理器,但是需要将规格改成Socket 479和更新到945G或945GM系统芯片组。

Pentium M 780处理器非常适合于今天大多数办公室及多媒体应用,甚至在音效编码和WinRAR档案压缩的评比取得压倒性获胜,但是只要你加上愈来愈多的美工内容创作,及其它各式各样专业性应用,我们会建议你加快进到双核心处理器的天下

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