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英特尔新一代处理器Core i7评测

2008-12-25微型计算机评测室《微型计算机》2008-22

本期微型计算机评测室就对收到的Core i7-965 Extreme处理器平台进行了更加深入的测试,让大家了解新一代英特尔旗舰级处理器的架构优势究竟如何?在不同应用中的差别有多大?下面,我们就一起来看看本次测试的过程。

测试平台

为了了解Nehalem架构的特点,我们特别采访了来自英特尔的资深架构经理赵军先生。关于Nehalem架构的详细知识,请大家关注本专题对赵军先生的专访。这里我们继续上期未完的测试。我们选择以下配件作为测试平台,考察Core i7平台的实际性能:Core 2 Quad QX9770的频率与Core i7-965 Extreme一样,都是3.2GHz,正好可以考察新老架构的性能差别。nForce790i Ultra SLI主板同样可以支持SLI图形平台,因此我们用它来与测试平台对比游戏性能。

测试平台   对比平台
处理器  Core i7-965 Extreme  Core 2 Extreme QX9770
主板  ASUS P6T Deluxe  nForce 790i Ultra SLI
硬盘  三星Spinpoint F1 1TB  三星Spinpoint F1 1TB
内存  金泰克速虎DDR3 1333 2GB×6  威刚DDR3 1600 2GB×2
显卡  NVIDIA GeForce GTX280×2
电源  TT Toughpower 1000AP
系统  Windows Vista SP1 32-bit、Windows Vista SP1 64-bit
主板驱动  intel_inf_9.0、Forceware 20.08
显卡驱动  Forceware180.43

Core 2 Extreme QX9770平台默认高支持DDR3 1600内存,因此为它配备了常见的双通道4GB DDR3 1600内存。而对于Core i7-965 Extreme平台来说,我们则直接选择了6条总共12GB的金泰克DDR3 1333组成三通道内存。内存容量是否会影响双方的表现呢?我们知道,在Windows Vista 32-bit操作系统下,可用的大内存不会超过3.5GB,因此只要两个平台的内存容量都超过了3.5GB,实际上内存容量的差别对性能的影响几乎可以忽略。但在Windows VISTA 64-bit操作系统下,我们正好可以观察内存容量的提升对性能究竟有多大帮助。

测试方法与点评

由于Core i7-965 Extreme平台具备不少的新特性,所以本次测试的方法相对更复杂一些。从测试环境来看,我们主要选择了大家常用的32-bit操作系统,同时也测试了两个平台在64-bit操作系统中的一些表现。由于参加测试的双方平台的处理器均为4核(Core i7-965 Extreme为4核心8线程),所以我们尽量选择了能够体现多线程应用的测试软件和方法:

普通测试部分

1.综合软件测试


Core i7-965

Core 2 Extreme QX9770

所用软件:PCMark Vantage、3DMark Vantage、Super PI、Sisof tware Sandra 2009、Everest、Performance Test

说明:PC Mark Vantage是通过一些实际的应用程序运行,综合测试系统各个子系统性能;3DMark Vantage则更偏重于图形,其CPU测试子项目可以考察对CPU在3D图形运算中的表现;Super PI主要考察单线程的浮点运算速度;而Sandra 2009则是对英特尔SSE指令集优化好的评测软件。

测试成绩表   Core 2 Extreme QX9770(基准) Core i7-965 Extreme Edition  差异百分比
PCMark Vantage  6704  7685  +14.63% 越高越好
内存  6073  6799  +12% 越高越好
电视与电影  4666 5582 +19.6% 越高越好
游戏  5841  8886  +52.1% 越高越好
音乐  6534  6791 +3.9% 越高越好
通讯  6340 6356 +0.3% 越高越好
办公软件 5816 5859 +0.7% 越高越好
硬盘  5161 5559  +7.7% 越高越好
3DMark Vantage  X10165  X10233  +0.7% 越高越好
CPU  40920 44426  +8.7% 越高越好
Sisoftware Sandra 2009
Dhrystone INT  54770 82021 +49.8% 越高越好
Whetstone Float 47140  72136  +53.1% 越高越好
Multi-Media Int(MPixels/s)  118280  143403 +21.2% 越高越好
Multi-Media Float(MPixels/s) 66302  115676  +74.5% 越高越好
Memory Bandwidth INT(MB/s)  8970  23848  +165.9% 越高越好
 Memory Bandwidth Float(MB/s)  9059  23905  +163.9% 越高越好
Cache/Memory 带宽(GB/s)  46.45 68.88  +48.3% 越高越好
Speed factor 68  24.7 -63.7% 越低越好
Super Pi(s)  14.55 12.68  -12.9% 越低越好

点评:Nehalem平台综合性能大幅度提升

无论PCMark还是3DMark,Core i7平台在默认频率下的得分都有明显优势。在专门针对SSE指令集优化的Sandra 2009中,Core i7平台的优势更是非常明显,内存带宽的领先幅度达到了165.9%。而在Everest的Cache性能测试中我们可以明确地看到,Core i7处理器内置内存控制器以后的内存性能提升明显,内存延迟也减少了大约20ns。它的一级缓存延迟比Core 2系列处理器略高,但独享二级缓存的延迟要比Core 2 Extreme QX9770低一半,共享式三级缓存的延迟也比Core 2系列处理器低,可见新架构在内存控制器和缓存效率方面都取得了长足的进步。

2.游戏性能测试


Performance TEST成绩 Core i7-965

Core 2 Extreme QX9770

所用软件:《使命召唤4》、《Crysis:War Ahead》、《失落的星球:殖民地》、《Farcry 2》、《极品飞车11》、《Warmonger》、《S.T.A.L.K.E.R:晴空》

  说明:《使命召唤4》是目前流行的射击类游戏之一、《Crysis:Warahead》、《Farcry 2》、《S.T.A.L.K.E.R:晴空》无疑是目前对系统性能要求高的几个3D游戏大作、《Warmonger》是支持物理加速的新一代对战类游戏、而《极品飞车11》、《失落的星球:殖民地》则是对多线程优化较好的游戏之一。游戏全部选择1920×1200分辨率,分别测试高画质和低画质的平均帧率。

低画质测试(fps) Core 2 Extreme QX9770(基准)   Core i7-965 Extreme Edition  差异百分比
《使命召唤4》  240.8  308  +28.3% 越高越好 
《Crysis:Warahead》  141.3  162  +14.6% 越高越好
《Farcry 2》  159.7 235.8 +47.7% 越高越好
《极品飞车11》 258.6 266.4  +3% 越高越好
《Warmonger》  112.2  115.2  +2.7% 越高越好
《S.T.A.L.K.E.R:晴空》 229  259.7 +13.4% 越高越好
《失落的星球:殖民地》
场景1 64.4 96.1  +49.2% 越高越好
场景2 235.4  252.2  +7.1% 越高越好
高画质测试(fps)  Core 2 Extreme QX9770(基准)  Core i7-965 Extreme Edition  差异百分比
《使命召唤4》 128  151.6  +18.4% 越高越好
《Crysis:WarAhead》  23.7  25.3 +6.8% 越高越好
《Farcry 2》  74.8 83  +11% 越高越好
《极品飞车11》  94.2 93  -1.3% 越高越好
《Warmonger》  95.5  102.9  +7.7% 越高越好
《S.T.A.L.K.E.R:晴空》  28.43 29.9  +5.2% 越高越好
《失落的星球:殖民地》
场景1  59.4  68.7  +15.7% 越高越好 
场景2  100.1 101  +0.9% 越高越好

点评:Core i7平台游戏性能更强

从游戏测试的成绩可以看出,在低画质的状态下,游戏速度的差异受处理器影响比较明显更偏重于处理器的性能。此时,不同处理器平台的差异相当明显,Core i7的领先优势高达到了49.2%。而在高画质状态下,游戏对显卡的依赖大大增加。由于都是性能强劲的GeForceGTX280 SLI平台,所以Core i7平台的领先优势有所减小,只有在涉及较多的AI运算的游戏中,Core i7才显示出比较明显的优势。

3.多媒体制作性能测试

        所用软件:TMPGEnc 4.5、MainConcept H.264 Encoder


Core i7-965

QX9770

说明:TMPGEnc 4.5、MainConcept H.264 Encoder都是非常流行的高清视频转码软件,它们都能很好地支持多核处理器,针对核心的数量进行任务分配,可以更好地发挥多核处理器的威力。特别是TMPGEnc 4.5,对SSE4指令集有较好的优化。

 
Core i7-965 Core 2 Extreme QX9770

点评:Core i7平台的视频转换速度更快

视频转换是对处理器性能需求高的应用之一,之前英特尔处理器一直以视频转换效率高著称。Core i7-965 Extreme处理器在这方面的性能更上一层楼,在TMPGEnc测试中比同频率的Core 2 Extreme QX9770处理器节约了38.6%的时间,在MainConcept H.264 Encoder的视频转换中也节约了26.3%的时间,充分发挥了处理器新架构、QPI总线和整合内存控制器的效率优势。

4.专业制图软件测试

所用软件:CineBench R10、SpecViewperf 10


Core i7-965

Core Core i7-965 2 Extreme QX9770

        说明:选择高端CPU的用户有不少是专业图形处理用户,CineBench R10主要偏重于图形的渲染,而Specviewperf 10则可以综合考察CPU在Maya等专业应用软件中的性能。

Cinebench R10  Core 2 Extreme QX9770(基准) Core i7-965 Extreme Edition  差异百分比  
多线程渲染得分 12422  15207 +22.4% 越高越好
单线程渲染得分 3532 3695  +4.6% 越高越好
多线程渲染时间(s)  71 58  -18.3% 越低越好
单线程渲染时间(s) 250  239 -4.4% 越低越好

点评:Nehalem平台在专业图形处理方面具备优势

在专业图形处理方面,重新回归Core i7-965 Extreme处理器的HyperThreadingQX9770 技术在针对多线程渲染的CineBench R10测试中发挥了不错的作用,渲染时节约了18.3%的时间。如果我们只用单线程来进行渲染,Core i7-965处理器也有4.4%的优势。在Viewperf 10测试中,Core i7-965在大部分项目中稍有优势,但也有部分项目性能比QX9770稍逊。

5.多线程性能测试

所用软件:《失落星球:殖民地》+MainConcept H.264 Encoder


Core 2 Extreme QX9770

Core i7-965

说明:这是我们模拟的一个用户场景,一边用电脑玩游戏,一边压缩视频。《失落星球:殖民地》的第一个场景需要处理器大量运算漂浮物的轨迹,因此对CPU的要求非常高。而MainConcept H.264 Encoder则可以自己定义线程数量,对处理器要求也很高。在这种极端状态下,可以检验新架构处理器在高负载的实际应用中究竟有多大的优势。

Cinebench R10  Core 2 Extreme QX9770  Core i7-965 Extreme Edition  Core 2 Extreme QX9770 64-bit  Core i7-965 Extreme Edition 64-bit
多线程渲染时间(s)  71  58  63   47 
AutoCAD 2009 64-bit  Core i7-965 Extreme Edition Core 2 Extreme QX9770
总分  423 424
3D图形  951 922
2D图形 325  317
磁盘  205  240
CPU  212  216

  点评:多线程状态下,Nehalem平台优势更大

后我们再来看实际应用中的例子。在同时运行游戏和视频解码软件时,QX965处理器平台的优势更加明显,转换视频时的时间节省了33.6%。Core i7平台更据效率的架构、更大的内存带宽以及更多的逻辑线程再次发挥了巨大作用。

特别测试部分

1.64-bit操作系统环境测试

所用软件:Autodesk AutoCAD 9 64-bit、CineBench R10 64-bit

说明:前面已经提到,32-bit操作系统对内存的利用率有限,所以我们在64-bit操作系统下选择了两款64-bit软件进行测试。这样不但能发挥出处理器的架构优势,大容量内存也能更好地利用到。

点评:Core i7平台更适合64位操作系统

那么,对于64位操作系统来说,Core i7-965Extreme平台所支持的更大内存是否能带来优势呢?在64-bit版本的CineBench R10测试中,QX965平台节约的时间比例提升到25.4%,比32-bit操作系统更进一步。但在64-bit的AutoCAD 2009测试中,它的优势就主要集中3D渲染方面,更好地发挥了大内存的优势,CPU项目的优势并不明显。

2.Core i7-965 Extreme的超频能力

说明:除了默认的性能,发烧友们当然也很关心Core i7-965 Extreme的超频能力。究竟它是否还是像Core 2系列处理器那样的超频传奇呢?

点评:Core i7平台也很能超频,对耐高电压的能力加强


超频截图

新一代处理器的超频能力如何呢?我们拿到的这颗Core i7-965 Extreme工程样品可以直接通过调节倍频来超频。在不人为加电压的情况下,它可以从3.2GHz超频到3.7GHz,并稳定运行《失落的星球》和CineBench R10这样的多线程高负载程序,但从CPU-Z的监控看,此时其核心电压也自动增加到1.4V左右。如果想挑战4GHz,我们需要将CPU电压提升到1.6V以上,此时可以运行《失落的星球》,但如果同时再加上CinBench R10,系统就不稳定了。而此时监控的CPU温度也达到了70摄氏度以上,标配的散热器成为超频瓶颈。我们同时运行CineBench R10和MainConcept H.264 Encoder,让CPU进入满载运算状态,此时平台的整体功耗高达560W(这两个程序很少用到3D加速能力,所以显卡的负载和功耗并不高)!可见高电压会迅速提升处理器功耗,玩家需要配备一个足够强悍的电源。

3.XML编译能力

说明:Core i7系列处理器的SSE指令集升级到4.2版本,其中新增了3条指令专门针对目前流行的XML语言编译。我们也特别选择了一个专门XML测试包,通过模拟一个Linux系统下的JAVA环境,运算XML脚本,计算出处理器每秒处理XML指令的数量。

XMLBenchmarkTool  Core 2 Extreme QX9770(基准)   Core i7-965 Extreme Edition   差异百分比 
DOMParser  5690  10087  +77.3% 越高越好
SAXParser  7669  16694  +117.7% 越高越好
XSLT  1089  2310  +112.1% 越高越好
Validation 5337  26481  +396.2% 越高越好
XPath  964 1831  +89.9% 越高越好
 

点评:XML编译,Core i7优势明显

XML编译测试的环境设置比较复杂,但测试结果比较简单,就是看每秒能处理多少次XML指令。在8线程编译的状态下,Core i7-965 Extreme平台每秒处理XML指令的次数少领先传统平台77.3%,高可达传统平台的近5倍。虽然在这个测试包里面并没有特别说明对SSE4.2指令集优化,但从实际测试效果来看,新处理器确实在XML编译方面具备明显的优势。

4.Core i7-965 Extreme与Core 2 Extreme QX9770的的功耗对比

说明:QX9770处理器的功耗已经不低,新一代旗舰的功耗如何自然也是大家的关注重点。我们的测试功耗的平台包括主板、处理器、两块NVIDIA GeForce GTX280显卡、4GB内存、一块三星Spinpoint F1 1TB硬盘和键盘鼠标,打开BIOS中所有节能选项。测试包括在进入系统后什么都不运行的空闲状态和在同时运行偏重于处理器的CineBench R10和MainConcept H.264时的高负载状态。

点评:Core i7平台功耗控制一般

QX9770平台的整体空闲状态功耗为176W,高负载状态峰值功耗286W。而QX965平台的整体空闲状态功耗为190W,高负载状态峰值功耗达到335W。由此可见,英特尔新一代旗舰的待机功耗比以往略有提升,但峰值时的功耗提升了近50W,可见其核心中的7.31亿个晶体管在全速运行时的功耗还是相当恐怖的。所幸这一次英特尔配备的散热器效率较高,在室温20摄氏度下,Core i7-965 Extreme处理器在风冷状态下的监控温度仅在45~55摄氏度之间,不会让人担心。

如果2006年酷睿微架构的Conroe系列处理器的发布是一次革命,2007年Penryn的发布是一次进化,那么本次Nehalem系列的发布无疑是桌面级处理器的又一次成功变革,英特尔的“钟摆”发展策略正有条不紊地进行着。Core i7系列处理器的性能比上一代Core 2系列有了明显提升,内置内存控制器、新增QPI总线、重归独立二级缓存并共享3级缓存等架构变革取得了不错的效果,处理器的实际运行效率再次获得提升,让英特尔处理器继续稳稳地把持着性能之王的王座。

另一方面Core i7系列处理器的SSE4.2版本指令集新增了7条指令,除了某些特定运算的优化以外,其新增的XML优化指令更是为越来越流行的网络化世界做好准备。XML不仅仅是针对浏览网页有用,对于网络游戏以及很多未来的网络化应用都非常重要。从这个角度来看,SSE4.2未来的实用性会很高,这也是本次新处理器的一个亮点。

内置的内存控制器让Core i7系列处理器内存性能大幅度提升,不但内存带宽比原来大幅度提升,延迟降低了不少,其实际测试结果甚至比竞争对手的类似产品更强。尽管现在人们对速度的需求感觉不再像十年前那么明显,但从技术角度来说它仍是一个了不起的变革,用户也可以因此在很多常用应用程序上获得更流畅的使用感受。这不止是在应用程序的使用中,在文档的读取、写入过程也可以大大减少等待时间,所以让人非常兴奋(如能搭配RAID磁盘阵列、SSD等高速存储系统则综合体验更棒)。而在游戏中,Core i7在AI计算等需要多线程的领域优势明显,让顶级玩家可以在复杂、单位多的画面下仍旧获得流畅的视觉表现,充分发挥强力显卡的大威力。

对于超频玩家来说,Core i7更加复杂的内部架构并没有太大地影响它的超频能力,至少风冷状态下挑战4GHz仍然比较容易,只是处理器的电压需要达到一个比较恐怖的程度—1.6V以上,还好新处理器的耐压能力非常出众……不过随之而来的巨大功耗是一个问题,对于超频玩家来说,要想挑战世界纪录,千瓦以上级别的电源恐怕将成为基本配置了。当然,我们所测试的处理器都是工程样板,未来正式版处理器的稳定性应该会更好一些,也许超频时不会需要这么高的电压。

后,我们不能不谈谈成本。X58平台的接口变了,而且Core i7现在只支持DDR3内存,所以对于玩家来说,要想体验必须换掉主板、处理器和内存,投资相当高。但是,当体验了Core i7-965平台带来的强悍性能以后,我们确实被它的性能所折服,同时也对它的主流型号充满了期待!如果明年DDR3内存继续保持降价的趋势,相信高端玩家一定会选择更强大,更先进的Nehalem平台。 

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