架构改革成全年主线 20款CPU年度横评

 ◇ 架构改革成全年主线

　　2011年全年的CPU新品不能说是最多的，但绝对是最具革命性和代表性的，先是英特尔发布覆盖全年的新架构产品Sandy Bridge，后是AMD发布Fusion APU产品，当然，之后发布的AMD Llano、AMD推土机FX系列和Intel的新一代旗舰Sandy Bridge-E都充实了整个2011年。

　　2011年又是一个架构和制程都全面更新的年份，在这一年中，Intel将架构做了一次全面的革新（Sandy Bridge），实际上Sandy Bridge也是首款CPU和核芯显卡都全面采用32纳米的产品；AMD则将其产品的制程做了全面升级，32纳米已经成为所有CPU厂商产品的“标配”。基于两大厂商的架构和制程革新，2011年也堪称32纳米年，因此在2011年末对全年产品做一次全面总结是很有必要的。

　　从产品端来说2011年全年确实是新品不断了，这些新品都是足以但当一方的“强势选手”，而从影响力来看，这些新品又有着自己的特殊地位，那么到底它们在全年中的角色如何，其产品性能又能否匹配它们的价位呢？观看本次横评，你将得到答案。

 ◇ Intel在2011年的产品变化

　　2011年的1月8日是CES召开的时间点，这一天中英特尔发布了全年最为重要的产品——基于Sadny Bridge核心架构的第二代智。能英特尔酷睿处理器。1月份发布的这些产品在之后的一年时间里成为英特尔在市场上最受欢迎的产品，而第二代智能酷睿品牌在消费者心中的认可度也达到甚至超过了之前的奔腾品牌的认可度，对于英特尔来说，这一点是至关重要的，它代表着全年产品战略的成功。

Sandy Bridge新酷睿家族型号排列

　　Sandy Bridge处理器系列继续沿用了之前Core i3、Core i5及Core i7作为型号命名及市场区别，并分别推出标准版、K、S、T和M版本，而型号则采用2000系列命名，规格方面暂时最高频率将为3.4GHz。当然，重要的一点是本次发布的英特尔第二代智能酷睿处理器系列将采用LGA 1155接口标准，这与此前的LGA 1366以及LGA 1156接口是截然不同的。

Sandy Bridge处于钟摆的“Tock”点

　　值得注意的是英特尔在Sandy Bridge产品中重点提出了“核芯显卡”的概念——核芯显卡和传统意义上的集成显卡并不相同。目前电脑平台采用的图形解决方案主要有“独立”和“集成”两种，前者拥有单独的图形核心和独立的显存，能够满足复杂庞大的图形处理需求，并提供高效的视频编码应用；集成显卡则将图形核心以单独芯片的方式集成在主板上，并且动态共享部分系统内存作为显存使用，因此能够提供不错的图形处理能力，以及较为流畅的编码应用。

 ◇ AMD在2011年的产品变化

　　AMD在2011年发布了三款新品：三月份发布Fusion APU——这是一款主要面向低功耗机型的处理器；六月份发布Llano APU——这是一款融合了强大独显核心的主流机产品；10月份发布推土机FX系列处理器——这是一款定位高端的处理器。这三套产品涵盖了高中低端的三大定位层级，可以说AMD全年的战略部署在10月份全部完成，而2012年则更像是2011年这些新品的延伸。

　　Llano A系列APU的设计理念和此前任何一款产品都不一样，怎么不一样法呢？让我们先来弄清楚Llano A系列APU的名字到底有什么含义：APU的英文全称是“Accelerated Processing Units”，其中文含义是“加速处理器”，而AMD本身对外宣布的中文名称也是“加速处理器”。所以APU并非传统的CPU（传统的微型处理器处理器）。

Llano A系列APU架构示意图

　　上图中，我们对Llano APU的核心架构做了明显的标示，APU将CPU处理单元和GPU显示核心做了完全的融合，一颗APU就能处理过去需要两颗芯片（CPU和GPU）才能处理的工作，而“加速”指的是APU中的CPU Core和GPU显示核心之间的互补加速

APU的游戏效能是重点

　　AMD的A系列APU定位要高于之前发布的E系列APU，A系列APU的命名原则很有意思，其中A6和A8代表四核心（Core）APU产品、A4代表双核心（Core）产品，目前Llano APU的最高端型号是A8-3850，拥有物理四核心的Core和2.9GHz的高主频，而A系列中最低端的产品是最近刚刚发售的A4-3300。

 ◇ 参测CPU介绍及对比

　　本次参加测试的处理器一共有20款，其中包含了Intel和AMD在2011年发布的几乎所有产品，包括Intel和AMD的几乎所有接口平台。AMD方面包含了FM1接口的Llano APU产品、FM1接口的速龙2处理器以及AM3+接口的推土机FX系列高定位处理器产品；而Intel这边参加测试的产品则同样覆盖了高中低各定位层级，大家熟知的i3/i5/i7参加了本次的测试，另外还有刚刚发布不久的SNB-E旗舰级处理器和定位较低的SNB架构奔腾和赛扬产品，可以说这次横向测试的产品足以代表2011年全年的CPU走势。

　　下面是本次参加测试的20款处理器规格对比表格，对这些处理器规格还不甚了解的用户可以通过下面的表格再一次巩固对这些产品参数的认识：

参测处理器规格对照表

　　在本次测试中，我们将使用简体中文版Windows 7 SP1 64bit版本的操作系统，关闭所有Windows开机启动项，并不对操作系统进行任何优化，用以获取最大的系统稳定性与兼容性。

　　在测试中，我们在所有测试软件运行过程中均使用“Windows 7 标准”默认桌面主题和“最佳效果”以获得最平等的测试环境。我们将关闭屏幕保护、休眠、系统还原以及自动更新等功能，并统一使用公版主板和显示芯片组驱动程序，为获取最为真实原始的客观评测数据提供基础。

 ◇ 老牌项目：SuperPI测试

　　Super π是一款计算圆周率的软件，但它更适合用来测试CPU的稳定性。即使你的系统运行一天的 Word、Photoshop 都没有问题，而运行Super PI 也不一定能通过。可以说，Super π可以作为判断CPU 稳定性的依据。使用方法：选择你要计算的位数，（一般采用104万位）点击开始就可以了。视系统性能不同，运算时间也不相同。

　　其实SuperPI的测试真的是非常老套了，不过很多读者都强烈要求我们在对比中加入这项古老测试，所以我们也就采纳了读者的意见，好在SuperPI测试还是能够体现一些问题的。

 ◇ 多线程实测：国际象棋Fritz

　　Fritz Chess Benchmark是一款国际象棋测试软件，但它并不是独立存在的，而是《Fritz9》这款获得国际认可的国际象棋程序中的一个测试性能部分。它可以让我们的X86计算机也能完成IBM“深蓝”当初所做的事情，那就是计算国际象棋的步法预测和计算，虽然现在我们的个人电脑依然无法与10年前IBM的“深蓝”相提并论，并且无论是在处理器架构方面、节点方面还是AIX操作系统方面都有很大的差距，但是Fritz Chess Benchmark依然是目前在个人计算机方面最好的步法计算和预测软件，同时也可以让我们对等的看到目前我们所使用的个人计算机到底达到了一个什么样子的水平。同时该软件还给出了一个基准参数，就是在P3 1.0G处理器下，其可以每秒运算48万步。

　　国际象棋的测试其实不需要我们多说，核心越多则多线程能力也就越强，在这里我们的成绩也符合这样的规律。

 ◇ 多线程实测：Cinebench R11.5

　　CINEBENCH是业界公认的基准测试软件，在国内外主流媒体的多数系统性能测试中都能看到它的身影。它使用该公司针对电影电视行业开发的Cinema 4D特效软件引擎，可以测试CPU和显卡的性能。其中单颗核心和多颗核心的测试是单独计算得分的，除此之外，其还提供了OpenGL的测试。

　　目前Cinebench的最新版本是R11.55版，相比较Cinebench R10版，新版本对系统的要求更为苛刻，而评分标准也有了一定变化，同时还加入了当前平台和不同平台之间的性能评分对比功能，让你清晰了解当前平台的性能档次。

　　Cinebench的测试分为OpenGL渲染和CPU核心测试两大部分，而Cinebench R11.5的测试相比之前版本的Cinebench R10又精确了不少——当然对CPU效能的要求也更加高了。目前Core i7-3960X处理器是所有参测处理器中得分突破10分的，性能确实非常强悍。

 ◇ 压缩性能测试：WinRAR

　　WinRAR是一款老牌的压缩工具，网上很多下载后的软件都是经过打包处理过的，用户无法直接使用这些软件，所以需要WinRAR为我们解压缩后运行，其支持鼠标拖放及外壳扩展，完美支持 ZIP 档案，内置程序可以解开咱们经常会遇到的.CAB、ARJ、LZH、TAR、GZ、ACE、UUE、BZ2、JAR、ISO 等多种类型的压缩文件。这款软件目前已经提供了多线程的支持。

　　WinRAR压缩软件的测试是我们每次必测的，因为WinRAR的普及性很高，而其测试的精准度也非常高，我们可以看到目前得分最高的是英特尔的旗舰处理器Core i7-3960X，这也和此前我们在Core i7-3960X首测中得到的数据基本吻合。

 ◇ 科学计算性能：Sciencemark

　　ScienceMark 2.0是一款通过运行一些科学方程式来测试系统性能的工具。主要用于桌面台式机和工作站上测试内存子系统，同时也用于测试服务器环境中的读写延时，当然，它对内存的带宽及CPU与内存控制器之间的速度等也可进行测试，我们习惯用Sciencemark的总分来衡量平台整体的传输和运算效能，其子项目得分对于较为特殊的平台（瓶颈效应明显的平台）来说也具备不错的参考价值。

　　Sciencemark其实对内存控制器的考察比重是要多过对CPU核心效能的考察比重的，我们甚至可以将Sciencemark的测试看作是对内存控制器的测试。英特尔曾经宣称Sandy Bridge架构产品的内存控制器得到了全面的升级，看起来这并非虚言。

 ◇ 图像渲染：POV-Ray 3.72

　　全名是Persistence of Vision Raytracer，是一个使用光线跟踪绘制三维图像的开放源代码免费软件。运行POV脚本语言。它是基于DKBTrace来开发的, DKBTrace是由 David Kirk Buck和 Aaron A. Collins编写在 Amiga上的. POV-ray早期也受到了Polyray raytracer 作者 Alexander Enzmann 的帮助。很多漂亮的图片就是由POV-Ray来制作的。当然，这款软件提供了一张图片渲染的Benchmark。

　　用POV-Ray来渲染图片对CPU的确是非常大的负担，这完全是基于CPU核心的渲染过程，而同样的，这也是我们用它来作为测试项目的一大原因，由于不会涉及到显卡的显然，所以这里所得到的成绩可以看作CPU核心效能的最直接对比。

 ◇ 视频转码测试：MediaCoder

　　MediaCoder是一个免费的通用音频/视频批量转码工具，它将众多来自开源社区的优秀音频视频编解码器和工具整合为一个通用的解决方案，可以将音频、视频文件在各种格式之间进行转换。MediaCoder具备一个可扩展的架构和丰富的功能，可满足各种场合下的转码需求。它具备良好的多线程设计，可以说是一款为多核处理器优化的免费音频/视频转码工具。

　　MediaCoder是一款支持多线程处理的视频转码工具，所以我们可以看到核心越多的处理器所占的优势也就越大。在这项测试中自然是由规格最高的Core i7-3960X处理器获得了绝对的优势，转码速度非常惊人。

 ◇ 游戏效能测试：《生化危机5》

　　《生化危机5》的故事是在一片酷热沙漠中的无名小镇上展开的，根据竹内润的介绍，这个地区发生了类似种族冲突的纷争，居民们情绪激动且各种暴力事件频发。与真实世界中发生种族冲突乃至仇杀的地区一样，这里充满了混乱，社会失去了本来的秩序，正义和邪恶的界限已经变得模糊不清。我们的主人公克里斯，就是在这样一个背景下前往这个充满动荡的地区展开调查的。 基于DirectX 10.0 API的全3D特效的《生化危机5》这款游戏对内存和显卡的要求都相当高。

　　《生化危机5》是一款DirectX 10的游戏，因此其对显卡的要求并没有那么高，我们可以看到在测试中我们得到的游戏帧数数值非常大，得分最高的Core i7-3960X处理器甚至达到了215帧之多，而第二名的i7-2600K则也同样超过了200帧。我们在这项测试中可以比较明显地看到各款处理器的性能差距。

 ◇ 游戏效能测试：《街头霸王4》

　　CAPCOM的2009年度大作《街头霸王4》（Street Fighter IV）于2009年2月12日正式发售，可惜CAPCOM旗下产品更为重视游戏机平台，而PC平台被延期至2009年7月2日。对于经济实力雄厚的玩家来说，他们已经等得迫不及待，老早就手入PS3游戏主机，先睹游戏风采，但对于大多数国内的玩家来说，PC版才是最终的选择。《街头霸王4》支持DX9 API，对PC硬件性能的要求并不是很严苛，主流级别的硬件即可比较流畅地体验游戏。 

　　这是一款对显卡性能要求并不是特别高的游戏，不过在大分辨率和全屏抗锯齿开启之后则完全不一样了，在这里，我们的画面设定可能是有些高了，几款处理器之间的差距显得不是那么明显。

 ◇ 游戏效能测试：《冲突世界》

　　作为第一款原生的DirectX10游戏，《冲突世界》拥有众多出色的图形特效，《冲突世界》虽然是一款2007年的游戏作品，但至今仍然被冠名为硬件杀手的称号。其画面特色有：半透明的容积云技术 (Global Cloud Shadows)，在《冲突世界》中的云是真实存在的，通过容积云技术刻画出的云彩就像真正飘浮在空中的气团，看上去非常自然，而且边缘会变薄，可以透射光线。同时云彩的形状、厚度和体积都将影响云彩的运动和地面的阴影。

　　依然是Core i7-3960X处理器的得分最高，这款《冲突世界》游戏对处理器核心数量的要求是比较高的，因此我们可以明显看到双核心处理器和四核心处理器之间的得分差距还是比较大的，而六核心和四核心之间的差别则并没有那么明显——这款游戏对多核心的支持也就只能达到四核心。

 ◇ 游戏效能测试：《失落星球2》

　　《失落星球2》承袭前作内容第三人称射击游戏，针对多人连线部分加以强化，并加入4人Co-op连线合作共同对抗巨大异形怪兽”艾克里德（Akrid）“崭新玩法，玩家不只是要正面对抗艾克里德，甚至还要爬上AK小山般的庞大身躯展开攻击。《失落星球2》以前作完结十余年后因气候暖化而出景观丕变的”EDN-3rd“行星为舞台，透过不同雪贼集团的观点来描述故事剧情，游戏采用 CAPCOM 独自研发并进一步强化的”MT-Framework 2.0“游戏引擎，呈现比前作更为细致美丽的画面。

　　旗舰处理器在这里的表现依然是“一骑绝尘”，高达112帧的帧数表现让其他任何参测处理器都望尘莫及，高价格确实带来了最高的性能，不过i7-2600K的表现其实也不差，这也是因为这款游戏无法完全利用好六核心十二线程的原因。

 ◇ 分组测试—核芯显卡和独显核心

　　◆ 核芯显卡

　　核芯显卡的概念其实从上一代Clarkdale核心的处理器时代已经被提出了，那么什么是核芯显卡呢？Sandy Bridge处理器上的32nm核芯显卡和32nm处理器采用了完全融合的方式：在同一块晶圆中分别划分出CPU和GPU区域，它们各自承担着数据处理与图形处理的任务。这种整合设计大大缩减了处理核心、图形核心、内存及内存控制器间的数据周转时间，有效提升处理效能并大幅降低芯片组整体功耗。

核芯显卡在CPU芯片中占的面积比例非常大

　　核芯显卡还拥有独立的能源管控单元，因此和处理核心一样支持睿频加速技术，可以独立加速或降频，并共享三级高速缓存，这不仅大大缩短了图形处理的响应时间、大幅度提升渲染性能，而且完全的32+32的设计模式带给我们更低的功耗。而且这样下来以前存有的成本高、通信延迟高等弊端均得以解决。目前英特尔采用Sandy Bridge架构的处理器基本都采用了核芯显卡的设计。

　　◆ 独显核心

　　AMD的HD6500系列显示核心提供了DirectX 11的支持，是目前最先进的显示核心之一，而根据AMD方面在产品设计和规划上来推测，其最高端APU型号A8-3850的独显核心HD6550D应当是HD5570级别的显示核心，从SP单元来看，A系列APU最高端的A8型号内部的显示核心拥有多达400个SP单元，单纯从数值上来看这已经是HD6570的水准了，而HD6570拥有480个SP单元，SP单元组比HD6550D多一组。

独显核心在Llano APU芯片中所占的面积比例同样不小

　　事实上即使HD6550D的SP单元和HD6570一样多，其理论性能也应当比HD6570稍低，因为两者的存储控制器并不一样，而显存方面DDR3也不会比GDDR5更有优势。当然，基于共享原则，用户还是可以让APU的独显核心拥有容量更大的共享显存的，这样也能多少提升一下HD6550D的效能。

　　当然，HD6550D独显核心可不是只挂着HD6000系列的名号而已，实际上HD6000系列显卡所支持的功能也同样被HD6550D所支持，前面所说的DirectX 11 API支持仅是其中的重要一项而已。目前AMD的Llano APU产品都采用了HD6000系列独显核心设计。

　　>> 在下面的测试中，我们将把参测的处理器中带有核芯显卡和独显核心的几款拿出来单独测试，让我们看看这些处理器的显示效能如何，当然，这里的测试就不仅仅是CPU效能的比对了，而是CPU+GPU的双向对比。

 ◇ 整合CPU分组测试—3Dmark 2006

　　3DMark06主要使用最新一代游戏技术衡量DirectX 9级别的3D硬件。此前的3DMark都是随着新版DirectX和新一代硬件的发布而推出，在一定程度上限制了3DMark对最新硬件性能的充分挖掘。DirectX 9级别的硬件已经遍布高中低各个领域，因此3DMark06终于可以完全利用DirectX 9的特性。事实上，3DMark06所有测试都需要支持SM3.0的DirectX 9硬件，不过只支持SM2.x的硬件也可以运行大部分测试。

　　DirectX 9.0C的显示效能测试项目中3DMark 2006的测试还是比较能说明问题的，虽然3Dmark 2006的测试中CPU效能的得分是占了不少分量，但最终凭借着HD6000D独显核心的强大性能，Llano APU还是获得了非常不错的成绩并领先于参测其他处理器。

 ◇ 整合CPU分组测试—3Dmark Vantage

　　3DMark Vantage是业界第一套专门基于微软DX10 API打造的综合性基准测试工具，并能全面发挥多路显卡、多核心处理器的优势，能在当前和未来一段时间内满足PC系统游戏性能测试需求。它包括两个图形测试项目、两个处理器测试项目、六个特性测试项目。图形和处理器测试项目都是全新制作的，其中前者借助DX10显卡的新技术和高性能打造了绚丽逼真的视觉特效，后者还特别加入了对人工智能(AI)和物理加速的专门测试。

　　Llano APU所集成的独显核心确实是非常强大，HD6000D系列独显核心在3DMark Vantage的测试中依然表现出了比较大的优势，目前来看，这种优势在Ivy Bridge发布之前应该会被Llano APU一直保持，我们也是继续期待Ivy Bridge和Trinity APU的后续表现。

 ◇ 总结：共同期待激情的2012

　　横向测试的部分到这里就告一段落了，说实话有些纠结，因为我们想要测试的东西其实还有不少，比如说功耗，比如说发热……但是由于客观条件的限制，我们只能尽自己的所能把效能的部分展示给读者看，也算是对整个2011年做了一次不算全面的全面总结。其实一个最简单的规律就是“价格越高的产品其性能也就越高”。

　　回首2011年全年，我们其实能够看到不少东西，对于AMD和Intel来说，2011年是属于两家共同拥有的架构年——因为I/A在2011年都将自己的产品架构做了全面的升级革新。2011年又是AMD的制程年，因为AMD在2011年将自己的产品线全面升入了32纳米级别。可以说无论是Intel还是AMD在2011年的动作都是极大的，我们也能够看到两家在产品端的努力。

总结2011 展望2012

　　对于用户来说，2011年当然是好的：Intel带来了全新的Sandy Bridge架构产品让用户能够拥有更大的选择面；AMD则同样用APU和推土机来让A饭们自由选择。当然，过程并不代表结果，现在是2011年的12月26日，是2011年的年末，这绝对不会是结束，而仅仅是开始，2012年我们显然会有更多期待，相信Ivy Bridge第三代英特尔智能酷睿、Komodo核心第二代推土机、Trinity APU以及对多核心支持更棒的Windows 8都会让即将到来的2012年充满激情，我们拭目以待。