雙通道性能提升30%?5系單雙通道對(duì)比
泡泡網(wǎng)筆記本頻道4月15日 進(jìn)入到2010年，Intel終于更新了其移動(dòng)平臺(tái)。新平臺(tái)不僅帶來(lái)了最新的Core i處理器，還包括全新架構(gòu)的芯片組。
一直以來(lái)，Intel新平臺(tái)都以處理器運(yùn)算性能為主要看點(diǎn)，然而2010年新平臺(tái)中的5系列芯片組架構(gòu)改變卻更令人期待。新的架構(gòu)最大特征是將北橋內(nèi)存控制芯片集成于處理器（IMC),并啟用全新的QPI總線技術(shù)，這兩大最新技術(shù)堪稱革命性變化（對(duì)于Intel而言）。
在南北橋分治及FSB前端總線技術(shù)時(shí)代，采用Intel處理器筆記本最大短板之一是內(nèi)存性能。目前主流DDR3內(nèi)存單通道即可達(dá)到1066MHz，高端產(chǎn)品甚至高達(dá)1600MHz，而移動(dòng)處理器前端總線還徘徊在1066MHz，甚至更低，這讓雙通道技術(shù)幾無(wú)發(fā)揮空間，僅能較小程度改善內(nèi)存性能。
新的QPI總線技術(shù)改變了之前FSB工作原理，IMC技術(shù)也可以一定程度提高命中率及降低內(nèi)存延遲。目前低端i3 330M的QPI總線已經(jīng)在2GHz以上，而高端i7更是成倍于FSB總線速度。
從工作原理上來(lái)看，新的QPI技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于FSB技術(shù)，IMC技術(shù)也有天然優(yōu)勢(shì)，不過(guò)一切都還有待實(shí)際應(yīng)用檢驗(yàn)。本文將針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比測(cè)試，以幫助大家了解最新平臺(tái)的特點(diǎn)，并更好的優(yōu)化新平臺(tái)。
●QPI總線及IMC技術(shù)解析
QPI全稱為“快速通道互聯(lián)技術(shù)”，用于處理器與處理器、處理器與I/O中樞之間的高速點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。每顆處理器均可通過(guò)集成內(nèi)存控制器直接訪問(wèn)自己的專用內(nèi)存。一旦處理器需要訪問(wèn)另外一顆處理器上的專用內(nèi)存時(shí)，可通過(guò)連接至所有處理器的QPI完成訪問(wèn)。
相比之前FSB及北橋技術(shù)，新的架構(gòu)具有如下優(yōu)勢(shì)：
一、新架構(gòu)通信更方便直接：FSB架構(gòu)下通信路線是“前端總線—北橋—內(nèi)存控制器”，而新的架構(gòu)使得處理器可以直接通過(guò)內(nèi)存控制器訪問(wèn)內(nèi)存資源，特別是在大數(shù)據(jù)量操作時(shí)，新的架構(gòu)優(yōu)勢(shì)更是明顯。
二、QPI總線帶寬更有優(yōu)勢(shì)：QPI總線貫穿于Nehalem核心，無(wú)論處理器之間通信，還是處理器與I/O通信，都使用QPI總線技術(shù)。一條QPI通路可傳送20bits數(shù)據(jù)，總線帶寬達(dá)25.6GB/s，這已經(jīng)是酷睿2最優(yōu)異CPU QX9770的兩倍。
三：提高多核協(xié)作效率：FSB在單核時(shí)代尚無(wú)老態(tài)，然而當(dāng)雙核，甚至四核到來(lái)時(shí)，F(xiàn)SB已經(jīng)力不從心了。特別多核之間協(xié)同工作、數(shù)據(jù)交換時(shí)，都要通過(guò)狹窄的FSB及芯片組進(jìn)行連接。QPI技術(shù)使得單核之間直接通信，提高了協(xié)作效率。
四、QPI互聯(lián)架構(gòu)穩(wěn)定性佳：QPI采用LVDS串聯(lián)方式傳送信號(hào)，可在高頻率下保障通信的穩(wěn)定性，并且采用鏈接級(jí)循環(huán)冗余碼驗(yàn)證（CRC）技術(shù)，出現(xiàn)時(shí)鐘密碼故障時(shí)，時(shí)鐘能自動(dòng)改路發(fā)送到數(shù)據(jù)通道。
五：新架構(gòu)提高了執(zhí)行效能：QPI總線及IMC技術(shù)不僅提高了性能，還降低了整體功耗。新的Nehalem處理器TDP雖然提高，但其集成了IMC，使得芯片組功耗更低。
總之，QPI及IMC技術(shù)是Intel平臺(tái)技術(shù)的一大跨越，接觸了Intel平臺(tái)一大瓶頸，不過(guò)值得提及的是，這一技術(shù)在AMD平臺(tái)行之有年。
●Windows 7 32bit內(nèi)存子系統(tǒng)測(cè)試
本次內(nèi)存性能測(cè)試將分別在32位及64位系統(tǒng)下進(jìn)行。32位系統(tǒng)仍然為大多數(shù)用戶采用，不過(guò)鑒于64位芯片的普及，以及64位系統(tǒng)的性能優(yōu)勢(shì)，我們也進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試。
首先進(jìn)行內(nèi)存帶寬測(cè)試對(duì)比，本次測(cè)試分別使用了Sandra及ScienceMark 2.0兩款軟件進(jìn)行內(nèi)存帶寬測(cè)試。
在Sandra測(cè)試中，單通道內(nèi)存帶寬為7.17GB/s左右，雙通道帶寬則達(dá)9.4GB/s左右，雙通道比單通道內(nèi)存帶寬提升約為31%，提升較明顯。
接著再看ScienceMark 2.0中的測(cè)試表現(xiàn)，雙通道提升幅度為24.6%。
再來(lái)看內(nèi)存延遲測(cè)試，單通道為147ns，而雙通道為153ns，相比單通道更有優(yōu)勢(shì)，幅度約為4%。
內(nèi)存帶寬與內(nèi)存延遲只是內(nèi)存性能不同面，內(nèi)存與緩存的傳輸速率才是指標(biāo)性要素。從測(cè)試結(jié)果來(lái)看，雙通道有較大優(yōu)勢(shì)，優(yōu)勢(shì)幅度為19%。
內(nèi)核之間數(shù)據(jù)交換速率方面，雙通道仍然有一些優(yōu)勢(shì)。雖然在一般看來(lái)內(nèi)核可以通過(guò)QPI總線直接通信，但雙通道仍然帶來(lái)了部分影響，相對(duì)單通道提升幅度約為12.6%。
●Windows 7 32bit綜合性能測(cè)試
從內(nèi)存子項(xiàng)測(cè)試來(lái)看，雙通道內(nèi)存系統(tǒng)性能提升明顯。其中內(nèi)存帶寬、內(nèi)存與緩存交換速率、內(nèi)核交換速率等，雙通道都占有較明顯優(yōu)勢(shì)。不過(guò)在內(nèi)存延遲中，雙通道性能反而下降。那么在綜合性能方面，雙通道同樣具有優(yōu)勢(shì)么？下面將進(jìn)行相關(guān)測(cè)試。
PCMark05測(cè)試中，單通道與雙通道基本持平，沒(méi)有明顯差異。這與單項(xiàng)性能測(cè)試有較大不同。
PCMark Vantage測(cè)試中，單通道與雙通道測(cè)試結(jié)果差距較小，甚至在誤差允許范圍內(nèi)。
SYSmark 2007 Preview對(duì)比測(cè)試中，單雙通道數(shù)據(jù)差異相對(duì)明顯，不過(guò)仍然沒(méi)有之前子項(xiàng)測(cè)試區(qū)別大。
從綜合測(cè)試結(jié)果來(lái)看，雙通道優(yōu)勢(shì)并不是非常明顯，內(nèi)存性能也不會(huì)因此有較大變化。
●Windows 7 32bit游戲?qū)Ρ葴y(cè)試
在前面的內(nèi)存子項(xiàng)測(cè)試及綜合性能測(cè)試之后，得出了的結(jié)論甚至很不一致。在子項(xiàng)測(cè)試中，雙通道有較大幅度的領(lǐng)先。不過(guò)在綜合性能測(cè)試中，單雙通道幾乎持平。接著我們將在實(shí)際游戲中進(jìn)行驗(yàn)證。
游戲測(cè)試中仍然沒(méi)有驚喜，單雙通道幀率基本相似。雙通道雖然有些許提升，但甚至在運(yùn)行誤差之內(nèi)，實(shí)在讓人失望。
在前面32位操作系統(tǒng)測(cè)試之后，或者已經(jīng)有讀者開(kāi)始失望了。所謂雙通道，大抵只是紙老虎，真正的對(duì)比綜合性能和實(shí)戰(zhàn)后后，就沒(méi)有什么實(shí)質(zhì)優(yōu)勢(shì)。那么在64位系統(tǒng)下，表現(xiàn)又會(huì)如何呢？
內(nèi)存帶寬測(cè)試中，單雙通道同樣差距較大，其數(shù)據(jù)基本與32位系統(tǒng)持平?？磥?lái)64位系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存的支持也沒(méi)有廣告夸的那么好。
使用ScienceMark 2.0進(jìn)行內(nèi)存帶寬測(cè)試中，數(shù)據(jù)甚至低于32位系統(tǒng)，這可能由于ScienceMark 2.0并不能很好支持64位有關(guān)。
內(nèi)存延遲測(cè)試中，雙通道仍然劣于單通道，不過(guò)64位系統(tǒng)內(nèi)存延遲表現(xiàn)尚可，稍稍由于32位操作系統(tǒng)。
在內(nèi)存與緩存數(shù)據(jù)交換測(cè)試中，雙通道仍然占有較大優(yōu)勢(shì)，不過(guò)64位與32位差距也相當(dāng)小。
內(nèi)核之間數(shù)據(jù)交換速率測(cè)試中，64位性能稍有提升，但提升幅度較小。單雙通道本輪測(cè)試差距較小，不過(guò)雙通道仍然占有一定優(yōu)勢(shì)。
●Windows 7 64bit綜合性能測(cè)試
接著再來(lái)看綜合性能中的表現(xiàn)。PCMark05測(cè)試中，單雙通道差距基本在測(cè)試誤差之內(nèi)，沒(méi)有明顯提升?？磥?lái)PCMark05是不賣QPI和IMC帳的。
PCMark Vantage差距稍大，但也不是很明顯，至少?zèng)]有前面單項(xiàng)測(cè)試結(jié)果那樣令人興奮。
之前的綜合測(cè)試均為理論測(cè)試，那么模擬實(shí)際使用的SYSmark 2007是否會(huì)有更好的表現(xiàn)呢？
SYSmark 2007測(cè)試結(jié)果頗值得玩味。在單通道時(shí)，64位相對(duì)32位有明顯提升，但在雙通道時(shí)，64位性能反而下降，很令人意外。
● Windows 7 64bit游戲?qū)Ρ葴y(cè)試
在前幾輪單雙通道對(duì)比測(cè)試后，相比讀者已經(jīng)有了基本結(jié)論，即單項(xiàng)測(cè)試中，雙通道有較明顯提升，但在綜合性能測(cè)試中，并沒(méi)有我們想象的那般令人興奮，雙通道雖然具有一定優(yōu)勢(shì)，但相距十分微小。
64位操作系統(tǒng)下進(jìn)行游戲性能測(cè)試仍然是這樣的結(jié)果，單雙通道測(cè)試結(jié)果基本持平，差距較小。
測(cè)試總結(jié)：筆者之前在進(jìn)行內(nèi)存性能測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)5系列芯片組內(nèi)存單項(xiàng)性能在單雙通道模式下，數(shù)據(jù)差距巨大，本文因此對(duì)其進(jìn)行深入對(duì)比研究，不過(guò)測(cè)試的結(jié)果令人失望。
雙通道內(nèi)存在綜合測(cè)試及游戲測(cè)試中并沒(méi)有帶來(lái)“雙向車道”一樣的高速性能，實(shí)際測(cè)試結(jié)果表明，二者差距較小。如果真要找組建雙通道理由的話，體驗(yàn)隨意開(kāi)啟任務(wù)窗口的快感恐怕是唯一理由了?！?
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