CPU天书 2005-06年77款处理器大评测

        （本文采用 编译+原创的方式，数据图片资料来源：tom's hardware）

        导语：2005年，AMD Socket 939 和 Intel 的 LGA775平台逐渐成为市场主导；双核心也加入了CPU大家庭，无疑，大家手中的CPU越来越“快”了，但是，综观2004到2005年，展望未来的2006，处理器都有那些变化？性能到底提高了多少? 双核心的意义何在？本次，我们比较了从Sokect 370到LGA775，从Sokect A 到 Sokect 939，时钟频率从1GHz出头到现在最高的3.8GHz，总共77款CPU！
 

1993~2005年CPU的发展可谓翻天覆地
今年，双核心处理器也加入了CPU大家庭

        1993~2005 CPU都发生了哪些变化？

        该图表显示了1993~2005AMD和intel两家CPU时钟频率的增长变化，绿色线为AMD，蓝色线为intel，在1993~1999之间，CPU时钟频率增状缓慢，而之后的6年时间里，处理器的时钟频率提高了近10倍。而在过去的4年时间，处理器的时钟频率又翻了一番。

        我们必须认识到，当今时代，个人电脑已经与人们的生活息息相关，个人电脑性能的巨大提升甚至改变了人类的生活方式。而产生这一结果，AMD和Intel起了决定性的作用。

Intel的第一颗处理器——4004，由2300个晶体管构成

        让我们举一个简单的例子来体会在过去的时间里，处理器发展的脚步跑的有多么的快，1977年Intel的第一颗处理器——4044首次登台露面，它由2300个晶体管构成；今天Intel的Pentium Extreme Edition 840处理器，晶体管数量已经增加至230,000,000！足足增加了100,000倍！

        从1993到2005，CPU的功率消耗发生了什么变化？

        从1993到今天，CPU的性能和功率消耗一直手拉手地在进步。如今，最大的功率消耗一定达到130W，Intel的功率消耗正在饥渴超越它的竞争对手AMD，1999年，两家公司的处理器功率消耗还站在同一起跑线。但是后来，差距逐渐拉开，今天AMD已经明显的在效能和功率消耗方面好于Intel。

        散热量的不断提升限制了处理器冲击更高的时钟频率

        时钟频率和性能的飚升也产生了巨大的能源消耗，更是给PC散热系统增加了不小的负担。

        在两年以前，评测室可以通过风冷散热的方式将Pentium 4 处理器超频到4GHz以上，我们还创造了5.25GHz的前世界记录，再到今天疯狂的7GHz，世界上无数超频爱好者还在不断刷新记录……

        疯狂超频无法掩盖AMD和Intel都面临的最大问题，那就是频率的提升总是伴随着更大热量的散发；到目前为止，两家公司都没有找到完美的解决方案，取而代之的是，两家将自己的核心小型化，并且将两个物理核心整合在同一片硅晶内核之中，这样就诞生了双核心处理器。

        双核心处理器的技术有利于热量的均衡地地扩散，到处理器的表面，这样就能顺利执行一些非常苛刻的工作，即使每颗核心的工作频率都比单核处理器低。

        但是现在即使这样，4GHz仍然是久久未能突破的障碍，130W功率消耗带来的客观热量，并非主流市场的散热系统方案可以解决。就因为这点，intel频率最高的处理器为Pentium 4 670，它的主频为3.8GHz。

功耗与散热

        一张图片胜过千言万语，一颗1993年的Pentium处理器上面顶着一个小小散热片，而今天的LGA775 Pentium 4处理器，却需要如此巨大的散热器。

        每一度电，你的CPU完成了多少效能？

        现在不得不提出一个功率消耗比的概念，你的处理器每100MHz时钟频率的提升所对应的能源消耗是怎样的呢？即：效能/瓦。解释这个概念可能非常抽象，我们仍然采用图表的方式。（单位：W / MHz）

        拿AMD来说，你获得一个500MHz的处理器需要消耗功率60W左右，而获得2.5GHz的处理器则需要90W左右。具体如下图：

        先来看看AMD从1993年到今天的“效能/瓦”发展曲线，正如你所看到的，每一份“功率”所带来的“效能”都发生了很大的增长。

        我们看到，同样的情况也发生在Intel的处理器身上。 

        很长的时间里，大家都公认 时钟频率=工作效能。基于这个公式，1993年，从最原始的Pentium 60 的 效能/功耗 为 6MHz/W，对比今天的Pentium 4 运行在3.8GHz的 变成了 33MHz/W。单位功耗的效能提升明显。

        我们的图表说明这个发展非常清楚，从1995年开始，CPU的效能增长戏剧性地伴随着单位功率消耗的降低。但是，无法逃避的现实。AMD的处理器的效能要比Intel的高，特别是加入了双核心处理器的对比。AMD并不需要可意降低双核处理器的频率，而Intel就不一样了，它的双核处理器的最大时钟频率只有3.2GHz，而双核心版本的Pentium 处理器运行在3.8GHz是不可能的。

        从1994~2005，CPU历史大表格

        在开始庞大的测试之前，我们制作了巨大的表格：

没看错，不是你的显卡烧了花屏
点击放大，你会看到巨大的CPU历史表格，有如一本CPU天书

        CPU历史回顾大表格展示了1994~2005年的CPU发展情况，包括技术和数据。

        从Socket A到Socket 939，纵览AMD CPU

点击放大得到1100多像素宽的大表格

        纵览AMD CPU，从从Socket A到Socket 939

        另依仗交错状的图表，展示了从Socket A到Socket 939，AMD核心的发展。

        从Socket 370 到 LGA 775，纵览Intel CPU

点击放大得到1100多像素宽的大表格

        纵览Intel CPU，从Socket 370 到 LGA 775

        另依仗交错状的图表，展示了从Socket 370 到 LGA 775，Intel核心的发展。

        跨越时空，5大测试平台明晰

        非常庞大的测试平台，跨越了LGA775，Sokect 478，Sokect 939，Sokect 754，Sokect A/462。

Intel Processors (Socket 775)
FSB1066 (Dual DDR2-667) - Intel 955X Gigabyte GA-8I955X Royal Rev. 1.0 Bios: F8 (09/26/2005)	Pentium EE 840 Smithfield (2x3200 MHz 12KµOps+16/1024 kB)
FSB800 (Dual DDR2-667) - Intel 955X Gigabyte GA-8I955X Royal Rev. 1.0 Bios: F8 (09/26/2005)	Pentium D 840 Smithfield (2x3200 MHz 12KµOps+16/1024 kB) Pentium D 830 Smithfield (2x3000 MHz 12KµOps+16/1024 kB) Pentium D 820 Smithfield (2x2800 MHz 12KµOps+16/1024 kB)
FSB800 (Dual DDR2-533) MSI 945P Platinum Rev. 1.0A Bios: 1.3V (08/29/2005)	Pentium 4 EE 3.72 GHz Prescott (3724 MHz 12KµOps+16/2048 kB) Pentium 4 EE 3.46 GHz Gallatin (3466 MHz 12KµOps+16/1024/2048 kB) Pentium 4 EE 3.40 GHz Gallatin (3400 MHz 12KµOps+16/1024/2048 kB)
FSB800 (Dual DDR2-533) - Intel 945P MSI 945P Platinum Rev. 1.0A Bios: 1.3V (08/29/2005)	Pentium 4 670 Prescott (3800 MHz 12KµOps+16/1024 kB) Pentium 4 660 Prescott (3600 MHz 12KµOps+16/1024 kB) Pentium 4 650 Prescott (3400 MHz 12KµOps+16/1024 kB) Pentium 4 640 Prescott (3200 MHz 12KµOps+16/1024 kB) Pentium 4 630 Prescott (3000 MHz 12KµOps+16/1024 kB)
FSB800 (Dual DDR2-533) - Intel 945P MSI 945P Platinum Rev. 1.0A Bios: 1.3V (08/29/2005)	Pentium 4 570 Prescott (3800 MHz 12KµOps+16/2048 kB) Pentium 4 560 Prescott (3600 MHz 12KµOps+16/2048 kB) Pentium 4 550 Prescott (3400 MHz 12KµOps+16/2048 kB) Pentium 4 540 Prescott (3200 MHz 12KµOps+16/2048 kB) Pentium 4 530 Prescott (3000 MHz 12KµOps+16/2048 kB) Pentium 4 520 Prescott (2800 MHz 12KµOps+16/2048 kB)
Intel Processors (Socket 478)
FSB800 (Dual DDR400) - Intel 875P Asus P4C800-E Deluxe Rev. 1.02 Bios: 1024 Beta 001 (09/23/2005)	Pentium 4 EE 3.40 GHz Gallatin (3400 MHz 12KµOps+16/1024/2048 kB) Pentium 4 EE 3.20 GHz Prestonia (3200 MHz 12KµOps+16/1024/2048 kB)
	Pentium 4 3.4E GHz Prescott (3400 MHz 12KµOps+16/1024 kB) Pentium 4 3.2E GHz Prescott (3200 MHz 12KµOps+16/1024 kB) Pentium 4 3.0E GHz Prescott (3000 MHz 12KµOps+16/1024 kB) Pentium 4 2.8E GHz Prescott (2800 MHz 12KµOps+16/1024 kB)
	Pentium 4 3.40 GHz Northwood (3400 MHz 12KµOps+8/512 kB) Pentium 4 3.20 GHz Northwood (3200 MHz 12KµOps+8/512 kB) Pentium 4 3.00 GHz Northwood (3000 MHz 12KµOps+8/512 kB) Pentium 4 2.80 GHz Northwood (2800 MHz 12KµOps+8/512 kB) Pentium 4 2.60 GHz Northwood (2600 MHz 12KµOps+8/512 kB) Pentium 4 2.40 GHz Northwood (2400 MHz 12KµOps+8/512 kB)
FSB533 (Dual RDRAM1066) - Intel 850E Asus P4T533-C Rev. 1.03 Bios: 111 Beta 007 (10/23/2003)	Pentium 4 3.06 GHz Northwood (3066/133 I850E RD1066) Pentium 4 3.06 GHz Northwood (2800/100 I850 RD800) Pentium 4 2.00 GHz Northwood (2000/100 I850 RD800)
AMD Processors (Socket 939)
HTT1000 (Dual DDR400) - Nvidia nForce 4 SLI Asus A8NSLI Premium Rev. 1.02 Biuos: 1008 Beta 001 (08/18/2005)	Athlon 64 X2 4800+ Toledo (2x2400 MHz 64+64/1024 kB) Athlon 64 X2 4600+ Manchester (2x2400 MHz 64+64/512 kB) Athlon 64 X2 4400+ Toledo (2x2200 MHz 64+64/1024 kB) Athlon 64 X2 4200+ Manchester (2x2200 MHz 64+64/512 kB) Athlon 64 X2 3800+ Manchester (2x2000 MHz 64+64/512 kB)
	Athlon 64 FX-57 San Diego (2800 MHz 64+64/1024 kB) Athlon 64 FX-55 San Diego (2600 MHz 64+64/1024 kB) Athlon 64 4000+ San Diego (2400 MHz 64+64/1024 kB) Athlon 64 3700+ San Diego (2200 MHz 64+64/1024 kB)
	Athlon 64 FX-55 Clawhammer (2600 MHz 64+64/1024 kB) Athlon 64 FX-53 Clawhammer (2400 MHz 64+64/1024 kB) Athlon 64 4000+ Clawhammer (2400 MHz 64+64/1024 kB)
	Athlon 64 3800+ Venice (2400 MHz 64+64/512 kB) Athlon 64 3500+ Venice (2200 MHz 64+64/512 kB) Athlon 64 3200+ Venice (2000 MHz 64+64/512 kB) Athlon 64 3000+ Venice (1800 MHz 64+64/512 kB)
	Athlon 64 3800+ Newcastle (2400 MHz 64+64/512 kB) Athlon 64 3500+ Newcastle (2200 MHz 64+64/512 kB) 5x HTT Athlon 64 3400+ Newcastle (2200 MHz 64+64/512 kB) 4x HTT
	Athlon 64 3500+ Winchester (2200 MHz 64+64/512 kB) Athlon 64 3200+ Winchester (2000 MHz 64+64/512 kB) Athlon 64 3000+ Winchester (1800 MHz 64+64/512 kB)
AMD Processors (Socket 754)
HTT800 (Single DDR400) - Nvidia nForce 4 SLI Epox EP-8NPA Sli Rev: 0.2 Bios: first relase	Athlon 64 3700+ Clawhammer (2400 MHz 64+64 1024 kB) Athlon 64 3400+ Clawhammer (2200 MHz 64+64 1024 kB) Athlon 64 3200+ Clawhammer (2000 MHz 64+64 1024 kB)
	Athlon 64 3400+ Newcastle (2400 MHz 64+64 512 kB) Athlon 64 3200+ Newcastle (2200 MHz 64+64 512 kB)
	Athlon 64 3000+ Clawhammer (CG) (2000 MHz 64+64 512 kB) Athlon 64 2800+ Clawhammer (CG) (1800 MHz 64+64 512 kB)
	Sempron 3400+ Palermo E6 (2000 MHz 64+64 256 kB) Sempron 3300+ Palermo E3 (2000 MHz 64+64 128 kB) Sempron 3100+ Palermo E6 (1800 MHz 64+64 256 kB) Sempron 3000+ Palermo E3 (1800 MHz 64+64 128 kB) Sempron 2800+ Palermo E6 (1600 MHz 64+64 256 kB) Sempron 2600+ Palermo E3 (1600 MHz 64+64 128 kB) Sempron 2500+ Palermo E6 (1400 MHz 64+64 256 kB)
AMD Processors (Socket 462 / A)
FSB 400/333 (Dual DDR400/333) - Nvidia nForce 2 Ultra 400 Asus A7N8X-E Rev. 2.0	Athlon XP 3200+ Barton (2200 MHz 64+64/512 kB) Sempron 3000+ Barton (2000 MHz 64+64/512 kB)
	Athlon 1400 Thunderbird (1400/133 NF2 DDR333)
Memory
DDR2-667	2 x 512 MB - DDR2-533 (400 MHz) Infineon HYS64T64000GU-3.7-A (CL 4.0-4-4-8)
DDR400	2 x 512 MB - DDR400 - (200 MHz) GEIL GLX1GB3200DC (CL 2.0-2-2-5)
Common Hardware
Graphics Card (AGP)	Gigabyte Geforce 6800GT (GVN68T256DH) GPU: NVIDIA Geforce 6800 GT (350 MHz) Memory: 256 MB DDR-SDRAM (500 MHz)
Graphics Card (PCIe)	NVIDIA Geforce 6800 GT (Reference board) GPU: NVIDIA Geforce 6800 GT (350 MHz) Memory: 256 MB DDR-SDRAM (500 MHz)
Hard Drive	HD1 - read / HD2 - write 2 x SATA Western Digital WD160 160 GB / 16 MB Cache / 7200 rpm
DVD-ROM	Gigabyte GO-D1600C (16x)
Software
Intel Chipset	Intel 7.2.1.1003 (07/11/2005)
Nvidia nForce 4	Forceware 6.66 (07/15/2005)
Nvidia nForce 2	Forceware 5.10 (09/17/2004)
Nvidia Graphic AGP and PCIE	Detonator 78.01 (09/02/2005)
DirectX	Version: 9.0c (4.09.0000.0904)
OS	Windows XP, Build 2600 SP2

        77款CPU的测试项目总共19项！测试项目及设置明晰见下表：

OpenGL
Quake III Team Arena	Version 1.32 1280x1024 - 32 bit Timedemo1 / demo thg3 "custom timedemo" Graphics detail = High Quality
Doom III	Version: 1.1 1024x768 - 32 bit Video Quality = High Quality
Wolfenstein Enemy Territory	Version: 2.60 1280 x 1024 - 32 bit timedemo 1 / demo demo4 Geometric detail = high Texture detail = high
DirectX 8
Unreal Tournament 2004	Version: 3355 1280 x 1024 / 32 bit / Audio = off THG8-assault-single
DirectX 9
FarCry	Version 1.32 1280 x 1024 - 32 bit qualtity options = low
3DMark05	Version 1.2.0 1024 x 786 - 32 bit Graphics and CPU Default Benchmark
Video
Mainconcept MPEG Encoder	Version: 1.4.2 1.2 GB DV to MPEG II (720x576, Audio) converting
Pinnacle Studio 9 Plus	Version: 9.4.3 from: 352x288 MPEG-2 41 MB to: 720x576 MPEG-2 95 MB Encoding and Transition Rendering to MPEG-2/DVD no Audio
Auto Gordian Knot DivX 6 Pro XviD 1.1.0 BETA 2	Version: 1.96 Audio = AC3 6ch / no Audio Custom size = 100 MB Resulution settings = Fixed width Codec = XviD and DivX 5 Audio = CBR MP3, kbps 192 182 MB VOB MPEG2-source
Windows Media Encoder	Version: 9.00.00.2980 720x480 AVI to WMV 320x240 (29.97 fps) 282 kbps streaming
Audio
Lame MP3	Version 3.97 Beta 1 (2005-09-12) Audio CD "Terminator II SE", 74 min wave to mp3 160 kbit
OGG	Version 1.1.0 Audio CD "Terminator II SE", 74 min wave to ogg Quality: 5
Applications
Winrar	Version 3.51 283 MB, 246 Files Compression = Best Dictionary = 4096 kB
3D Studio Max 7 Discreet	Characters "Dragon_Charater_rig" Pixel: 1280 x 1024 Rendering Single
Applications (Multitasting)
Multitaskting I	Winrar + Lame
Multitaskting II	Winrar + Lame + Ogg + WMV
Synthetic
PCMark05 Pro	Version: 1.0.1 CPU and Memory Tests
SiSoftware Sandra 2005	Version 2005.7.10.60 SR2 CPU Test = MultiMedia / CPU Arithmetic Memory Test = Bandwidth Benchmark
Other
Windows Media Player 10	Version: 10.00.00.36.46

 

        OpenGL测试1：Wolfenstein 3D

        第一人称射击游戏《Wolfenstein 3D》在国外的LAN Party中非常流行，因为这款游戏是免费的，13款AMD的CPU超越了与之同档次的Intel对手。

        OpenGL测试2：Quake3 Team Arena

        我们仍然用一款老资格的第一人称射击游戏开对比考察CPU，我们发现，很多CPU很轻松的在游戏中FPS超过了200。

        OpenGL测试3：DOOM3 1280x1024

        Doom 3 也是一款玩家喜闻乐见的第一人称射击游戏，我们即使将分辨率设置在1280x1024，仍然很难区分一些CPU，看来这款游戏更依赖显卡。

        OpenGL测试4：DOOM3 1024x768

        AMD完全主导了DOOM3 1024x768 这一分辨率。

        DirectX 8 测试：Unreal Tournament 2004

        虚幻竞技场2004 （Unreal Tournament 2004） 是一个受欢迎的FPS游戏，我们的测试采用timedemo的方法。很明显，这款游戏真的不推荐intel的CPU，24款CPU都排在Intel前面。

        DirectX 9 测试1：FarCry

        我们测试这款3D效果精美的游戏仍然采用timedemo的方式，再次，AMD引领了游戏这一领域。

        DirectX 9 测试1：3DMark05 显卡

        Futuremark公司出品的3DMark05 是一款广为流传的测试软件。我们测试时使用的GeForce 6800 GT，只有采用Thunderbird核心的Athlon 1400 在这项测试中遇到困难，原因是它缺乏SSE指令集。

        DirectX 9 测试2：3DMark05 CPU 得分

        记录3DMark05测试结果中的CPU得分，双核心的优势得到明显体现，AMD和Intel的双核心处理器都排在了前面。

        视频测试1：XviD视频压缩

        在这项测试中，我们将一张DVD文件压缩成182MB大小的XviD文件格式，压缩时间当然是越短越好，AMD的双核心表现优秀，而Intel排名靠前的也是双核心处理器。

        视频测试2：Windows Media Encoder视频压缩

        Microsoft的Windows Media Encoder将文件压缩成WMV格式也能很好的支持双核心处理器，和前面的测试相同，AMD的技术在这项测试中获得了胜利。

        视频测试3：MainConcept encoder视频处理

        我们使用MainConcept encoder将DV文件转换成MPEG2格式，Thunderbird核心的Athlon完成格式转换的时间让人很不耐烦。

        视频测试4：DivX video codec视频处理

        这次我们要使用DivX video codec软件将DVD-VOB转化成DIVX文件，这个软件支持多处理器，AMD明显胜出，尽管它仍然使用比较老的DDR技术。

        视频测试5：Pinnacle Studio 9 Plus视频处理

        Pinnacle Studio 9 Plus是一款适合家庭用户的视频编辑程序，它也支持双核技术。

        音频测试1：Ogg Vorbis格式压缩

        使用encoder，我们将CD格式转换成非常容易携带的Ogg Vorbis格式。双核心处理器没有在这一领域体现优势，到是AMD的单核心处理器比较能胜任这一工作。

        音频测试2：mp3压缩

        比较同样使用由大学生开发的Lame软件来压缩mp3。直至今天，由Pentium 4 3.06和RAMBUS技术组合的平台表现非常枪眼，它击败了AMD Sempron 3400+。

        实际应用1：WinRAR

        WinRAR是目前使用最广泛的压缩软件，这里，AMD的CPU表现了不错的性价比。

        实际应用2：刻DVD

        用版本号为2.0的CloneDVD，我们拷贝容量为4.7GB的DVD电影《Terminator II》，再次，AMD的性价比还是比Intel高。

        实际应用3：四项全能

        综合前面的项目同时一起搞，双核心的优势就出来了，WinRAR压缩，ogg-Vorbis音频压缩，Windows Media Encoder再加Lame Encoder同时运行。AMD最快的CPU要比Intel最快的CPU Pentium Extreme Edition 840快1分钟还多。

        实际应用4：双任务并行

        这次开两个任务同时进行，WinRAR压缩和ogg-Vorbis音频压缩，结果很清晰的显示了双核心CPU等级上的优势，不过Intel拥有超线程技术的单核CPU也相当强悍。

        实际应用5：3D Studio Max

        3D Studio Max 是专业用户常用的软件， 再次，我们看到了AMD双核心处理器的强大竞争力。

        综合测试1：Sisoft Sandra 2005 Multimedia Integer

        Sisoft Sandra是一套非常流行的测试程序

        综合测试2：Sisoft Sandra 2005 Multimedia Floating Point

        综合测试3：Sisoft Sandra 2005 Merory Bandwidth Integer

        综合测试4：Sisoft Sandra 2005 Merory Bandwidth Floating Point

        综合测试5：Sisoft Sandra 2005 CPU Dhrystone MIPS

        综合测试6：Sisoft Sandra 2005 CPU Wheatstone MIPS

        综合测试7：PCMark05 CPU

        Futuremark 公司开发的整体测试工具，个Sandra公司类似, 它的结果对真实的CPU功效的表现值得怀疑，实际上， Pentium D 840不比Athlon 64 X2 4800+快，但是测试结果是前者领先。

        综合测试8：PCMark05 Memory

        一套由Futuremark开发的综合测试软件，PCMark的内存子系统测试结果仍然不能让人满意，它更像是不同系统之间的频率比拼。

        写在最后：首先声明，这是小编来到ZOL之后看过的并且编译的最变态的评测文章。遗憾的是，物极必反，如此之多的产品和数据反而无法作出很具体的分析和得出结论。每一张柱状图都有77个蓝蓝绿绿的柱子，看得眼直发花……

        不过通过19项测试，我们不难发现，在游戏的项目中，AMD还是和往常一样习惯性的领先Intel；不过在一些综合测试项目中，Intel凭借其实际频率高的优势，也在不少测试项目中领先。

        值得关注的是，77款各色CPU放在一起测，在不少实际应用的项目中，双核心都表现出了明显的优势。双任务，更多的4任务，以及一些能良好支持双核心的软件，双核心都能排在第一梯队。不过AMD的双核心的效率仍然要比Intel高，不过高端AMD双核心的售价也要高于Intel的双核心，如果算性价比的花应该是差不多的。

        看来Intel和AMD两家在处理器核心功耗不断增加，发热量过大无法和常规散热技术协调的情况下，都试图依靠双核心的技术来进一步提高各自处理器的性能。通过实际的测试也证明了两家的思路是完全正确的。

        其实本文的前三页有一些不错的看点，例如提出了 “效能 / 功率消耗” 的全新概念。建议读者花时间看一下。此外，文章的第4~6页的CPU技术参数大表格也有一定的收藏价值。至于后面狂长的测试部分，有兴趣和能力的读者可以分析出一些很有价值的结论，而大多数读者包括小编在内，就当是过眼云烟吧。