凌動處理器性能解析

McCaslin平臺

2006年~2007年,Wintel聯(lián)盟先后提出了UMPC(Ultra Mobile Personal Computer),和MID(Mobile Internet Device)的概念,為此英特爾特別定制了基于Pentium M衍生而來的,A100(600MHz)和A110(800MHz)超低功耗處理器,它們與945GU Express芯片組和ICH7U南橋芯片,構(gòu)成了一套完整的X86硬件班底,并取名為McCaslin平臺。

在過去Intel UMPC專用處理器A110和A100表現(xiàn)平平之后,Intel決心重新開發(fā)一款MID專用處理器,新的處理器不僅要有超低的功耗和成本,還得具備過得去的性能。最重要的是,它要能兼容X86指令集——這樣才能確保處理器可以運行Linux、Windows等桌面程序。而Intel拋棄Xscale,也恰恰是Xscale采用的ARM指令集專利受制于人,并日顯疲態(tài)的緣故。而新產(chǎn)品年凌動處理器是能耗低于3瓦芯片中速度最快的處理器。它基于酷睿2雙內(nèi)核(Core 2 Duo)微架構(gòu),采用45納米工藝制造。

英特爾新平臺新架構(gòu)帶來新低功耗

與Atom處理器相對應(yīng)的整個平臺,英特爾將其稱之為“英特爾迅馳Atom處理器技術(shù)”(Intel Centrino Atom Processor Technology),這個平臺在之前是大家比較熟悉的“Menlow”。一套完整的平臺包括Atom處理器,無線網(wǎng)卡,包含集成顯卡的低功耗芯片組,以及輕薄設(shè)計。

由于Atom處理器自身定位以及受到產(chǎn)品性能的制約,因此在整個平臺的搭建上Intel將其列為最廉價的入門平臺之一,而且在芯片組以及應(yīng)用范圍上僅僅是都是處于入門級的定位。

功率的控制和集成處理器到便攜式或嵌入式設(shè)備中,一直是英特爾在嘗試解決的問題,雖然Intel公司不是第一次針對這些用途生產(chǎn)此類處理器。但是Atom處理器的根本不同在于,它為減少電力和低功耗的使用而建立一個新的架構(gòu)。

ATOM令我們驚奇的地方有哪些?

Atom CPU令人驚奇的地方不止一個:他們將最現(xiàn)代的功能(EM64T,SSSE3等)移植到了老的處理器架構(gòu)中。從奔騰系列以來Atom是第一款“順序執(zhí)行”即in-order X86架構(gòu)。動力來源和制造成本是兩個必要條件,英特爾受這兩個因素的牽制,不惜以犧牲性能為代價來降低產(chǎn)品的功率。因此,我們不要期望其能成為Core 2 Duo或是奔騰雙核的競爭對手。但是Atom究竟給我們帶來了什么?我們將在此文中由此展開。

在Pentium-M處理器之前的一小段歷史回顧

一直追溯到80386的時代,英特爾開始生產(chǎn)低功耗、特別是為移動設(shè)備使用的產(chǎn)品。就拿80386EX舉例來說,CPU芯片與之前標(biāo)準(zhǔn)386系統(tǒng)相比明顯電力消耗減少。同時也開始生產(chǎn)低功率版本的486,奔騰和奔騰II(Dixon,及其256 KB的內(nèi)置高速緩存)。但在每種新品的產(chǎn)生,他們基本上都是采用一個與桌面版處理器非常類似的架構(gòu)(但若非完全相同的)。可是在實踐中,這些處理器的效率高,但標(biāo)準(zhǔn)版本和便攜式PC版本的區(qū)別仍然微小,所以造成了功率功耗久高不下。

Pentium-M處理器

發(fā)布于2003年的Pentium-M是場新的革命,因為它使用了與Pentium 4截然不同的架構(gòu)體系,在保持高性能的同時電力消耗要明顯少的多。但它仍然是Pentium III的衍生物,并具有其相同的缺點。并且Pentium - M 的接二連三的升級更新?lián)Q代(目前以升級到Core 2處理器)只在增加性能同時曾加功率消耗。當(dāng)年英特爾試圖以低功耗處理器(如A1x0)走出來,但基本上只是性能縮水的Pentium-M重現(xiàn)。

Atom所有的潛在變化

Atom相比以往低功耗芯片是一個完全不同的體系結(jié)構(gòu),它旨在減少電力的消耗。該處理器使用一個完全新的設(shè)計,這并不是較早體系的改版??偠灾?,英特爾公司現(xiàn)在能夠生產(chǎn)耗能很少的處理器,相比之前要有更好的節(jié)能低耗的效果。

分析Atom整體體系之前

讓我們先看看z500系列的具體介紹:這些處理器體積非常的小,大約只有13 x 14mm的面積。處理器大約由47億個晶體管組成(這要比原來的Pentium 4處理器多),并有1級的56 KB高速緩存(包括24 KB的數(shù)據(jù)和32 KB的指令)和2級的512 KB緩存。他們運行在一個標(biāo)準(zhǔn)的英特爾總線下,采用與Pentium 4完全一樣的系統(tǒng)。Bus的頻率是400MHz或533MHz。同樣也有所支持的SIMD指令,從MMX 到SSSE3,EIST,和HyperThreading。但是請注意,后者的技術(shù)是只適用于某些533 MHz QDR BUS型號。

ATOM Z5X0系列處理器專用芯片組Paulsbo

針對UMPC/MID的Atom處理器和Intel System Controller Hub(開發(fā)代號Polusbo)搭配使用。SCH是整合了南橋和北橋的芯片組。Intel公司發(fā)布整合南橋和北橋的芯片組是從90年代的440MX開始,SCH是130nm制程設(shè)計的,并且有望實現(xiàn)90nm和65nm的改進(jìn)版。而采用這樣的設(shè)計也完全是為了避免和芯片組一樣采用45nm制程所帶來的潛在風(fēng)險,而這也是戰(zhàn)略上的考慮,所以SCH采用的是130nm制程。據(jù)悉,其北橋內(nèi)集成的GMA 500也配備了硬件解碼支持,可以支持MPEG-4AVC(H.264),可以在不給CPU帶來額外負(fù)載的同時播放VC1(WMV9),MPEG-2,MPEG-4視頻。Atom本身的性能,很難和Core 2 Duo對抗,所以在CPU解碼方面的負(fù)載就要適當(dāng)減少,而GMA 500就成了最佳的選擇。

Atom Z5X0系列處理器搭配Paulsbo芯片組,Paulsbo SCH硅片面積22×22毫米,整合了南北橋功能,可提供兩條PCI-E x1插槽、一個IDE PATA 100接口、三個SDIO和MCC存儲卡插槽,內(nèi)部集成了USB 2.0控制器(八個Host一個Client)、內(nèi)存控制器(最高1GB DDR2-533)、高清晰度音頻控制器、圖形核心等眾多模塊。

在圖形方面有新的圖形結(jié)構(gòu):GMA500 。它使用一個統(tǒng)一的架構(gòu)整合而成,并支持3.0+Shaders。有趣的一點是,它支持解碼H.264,MPEG2 , MPEG4,VC1 ,WMV9格式。GMA 500的核心頻率是200MHz或100MHz,這取決于該芯片組的版本,圖形核心部分支持DirectX 9和OpenGL(Intel標(biāo)稱支持從未發(fā)布的DX9L),每秒可輸出400M像素,支持720p、1080i視頻解碼加速。

ATOM Z500系列功耗十分有意思

Atom Z500的TDP分布于0.85W(沒有超頻800 MHz版本)和2.64W瓦之間(啟用超頻1.86 GHz模型)。在其最進(jìn)化版本SCH結(jié)合中消耗大約2.3W,從而使手機加CPU的耗能少于5W。與現(xiàn)有的方案相比,這顯然是向前邁進(jìn)了一大步。舉例來說:VIA Nano的TDP宣稱1.8 GHz版本為25W,而Celeron-M ULV在900MHz功耗為5W。

ATOM處理器標(biāo)準(zhǔn)之二:移動PC設(shè)備專用處理器N2X0系列解析

Atom為搭配標(biāo)準(zhǔn)PC的應(yīng)用,英特爾將提供另一系列處理器,其名稱為Diamondville,而N2X0系列的Atom是為標(biāo)準(zhǔn)PC設(shè)計而成的,用來應(yīng)用在低價便攜式PC中,像Eee PC這樣的產(chǎn)品。

此次與英特爾Atom N270處理器相配對的北橋芯片組是英特爾945GSE,南橋則是ICH7M。相較于第二代Eee PC所采用英特爾915GM+ICH6M來說,這一組合可謂進(jìn)步不少。但以當(dāng)下筆記本電腦的主流芯片組平臺來說(迅馳2平臺采用的是GM45/GM47/PM45+ICH9M組合),這一組合卻是老邁不少。

? 然而,芯片組方面有升級總是好過沒升級。相對上一代組合915GM+ICH6M來說,945GSE+ICH7M的組合主要改進(jìn)如下:系統(tǒng)前端總線速度從400MHz躍進(jìn)至533MHz,這一提升將有效提高系統(tǒng)內(nèi)存的工作效率;另一方面,北橋芯片組所集成的GPU也由GMA 900提升至GMA 950,3D性能也有所提高(GMA 950支持DX9.0和SM2.0),基本可以滿足《魔獸爭霸:冰封王座》級別的3D游戲要求。

存儲系統(tǒng)部分,第三代Eee PC僅提供了一條內(nèi)存插槽,產(chǎn)品出廠時將標(biāo)配一根DDR2 667MHz的1GB內(nèi)存。由于北橋芯片組945GSE的限制,用戶最高只能將其升級至2GB容量。

? 無線數(shù)據(jù)通信方面,第三代Eee PC由此前的802.11g無線網(wǎng)絡(luò)芯片升級至802.11n無線網(wǎng)絡(luò)芯片。同時,也首次加入了藍(lán)牙芯片(Eee PC 901也配備了藍(lán)牙芯片)。


ATOM的N2X0系列:價格具有相當(dāng)?shù)奈?/b>

Atom N2X0系列類似于之前的Atom Z5X0系列 ,唯一的差異是在EMT64 (64 bit) 的管理,目前僅存在N270和N230,頻率相同TDP不同,缺乏對EIST的支持 。那么Atom N2X0系列在待機情況下無法自動降頻。但價格是相當(dāng)有吸引力的:一個頻率為1.6GHz(533 MHz bus)Atom N270,具有2W TDP價格僅44美元。另一款相同頻率的N230版本,具有4W TDP ,價格僅29美元(在相同的頻率情況下)。

N2X0系列只支持老的芯片組:i945芯片組

其實N200系列的主要問題是源于芯片組:英特爾公司只提供i945的變種版本。此芯片組說實話已經(jīng)“老了”,有著不小的缺陷存在:對于消耗控制不好(945GC版大約22W)?;谟⑻貭?45GC + ICH7芯片組,可以板載Atom N2X0處理器,支持DIMM DDR2 533/400內(nèi)存和SATA接口,一個IDE接口,并整合了GMA950圖形芯片。但是很明顯,用高于Atom處理器10倍功耗的舊芯片組,在當(dāng)今世界上可不是好的做法,但直到一些更好的產(chǎn)品研發(fā)出來之前,也只能這樣搭配了。而便攜式PC內(nèi)同樣使用i945GSE芯片組,且功耗為5.5W(4W為北橋、1.5W為南橋)。很顯然低功耗帶來了性能明顯縮水,為了減少功耗,英特爾把整合圖形芯片GMA的頻率(從400MHz至1 33MHz)。

ATOM的N2X0系列處理器專用圖形芯片GMA950

現(xiàn)在讓我們看一下介紹一下圖形芯片GMA 950 :這是由英特爾公司在i945芯片組內(nèi)使用的IGP。兼容DirectX 9和能夠運行Aero,配備Core Duo處理器應(yīng)用在便攜式PC中是很常見的。但是其性能表現(xiàn)較弱,而且不能解碼高清格式。另外,它對內(nèi)存帶寬敏感,和驅(qū)動沒有完善的優(yōu)化。英特爾在臺式機上使用核心頻率400MHz的i945G版本圖形芯片,而在便攜式電腦中頻率降至250MH和在一些超輕便型筆記本更是降到166MHz使用,本來性能就十分弱,一次又一次的縮減,性能損失十分嚴(yán)重。而Atom (i945GSE)使用的版本更是降至133MHz使用,嚴(yán)重影響性能。近期英特爾可能打算用Atom 和一個SiS芯片組合。此方案已經(jīng)提供在英特爾Mini-ITX主板上了,采用了SIS671再加上968,屆時功耗只消耗8W。

這五款A(yù)tom處理器的售價分別是:45美元、45美元、65美元、95美元、160美元??赡苡腥艘獑柫耍骸癦500和Z510主頻相差很大,為什么售價卻是一樣的?”這是因為Z500功耗更低的原因,我們都知道,英特爾酷睿2 DUO移動處理器的超低電壓版雖然主頻不高,但因為功耗較標(biāo)準(zhǔn)版低(相應(yīng)的制作工藝更高),所以售價更貴,回到Z500和Z510上,0.65W和2W的差距還是很大的。

目前英特爾將提供兩個系列的Atom處理器:單核的Diamondville和單核的Silverthorne。目前Silverthorne Z500系列共發(fā)布了5個不同的版本、Diamondville N200系列有兩個版本,用于臺式機的單核心Diamondville-230處理器,與用于筆記本電腦的Diamondville-270處理器。這兩款處理器的技術(shù)架構(gòu)很相似,主頻都是1.6GHz,二級緩存都是512KB。

ATOM的功能:“順序執(zhí)行”設(shè)計和超線程技術(shù)

采用“順序執(zhí)行”(in-order execution)設(shè)計

英特爾Atom采用了較為簡單的“順序執(zhí)行”(in-order execution)設(shè)計,對于現(xiàn)代X86處理器來說, 亂序執(zhí)行(Out of Order)是一種行之有效的性能提升方法。但是亂序執(zhí)行有著更高的執(zhí)行效率,不過這是需要有更多的晶體管和更高的功耗做為代價,這顯然與Atom的超低功耗是背道而馳的,由于移動設(shè)備并不會采用復(fù)雜的多任務(wù)多線程設(shè)計,所以Intel在Atom上首先拋棄了亂序執(zhí)行設(shè)計。Atom處理器內(nèi)部采用了簡潔低效的順序執(zhí)行結(jié)構(gòu)(In-Order)。這樣的結(jié)構(gòu)在極端情況下效率只有亂序結(jié)構(gòu)的五分之一。有意思的是,曾經(jīng)在處理器結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域被判死刑的順序執(zhí)行架構(gòu),除了出現(xiàn)在ATOM CPU上以外,還被IBM用在了Power6處理器上。

只要對比當(dāng)今“ 尚存” 的順序執(zhí)行處理器,我們不難得出一個結(jié)論,所有順序執(zhí)行處理器都采用了簡潔的CPU內(nèi)部架構(gòu)、較高的工作頻率和同步多線程技術(shù)來彌補效率上的缺陷。Atom處理器也不例外。根據(jù)Intel透露的參數(shù),新處理器的頻率達(dá)到了1.6GHz~1.8GHz,并且支持HT超線程技術(shù)。憑借極高的運行頻率和超線程技術(shù),Intel成功彌補了Atom處理器在性能上的缺陷。2008年Cebit展覽上,Intel 1.6GHz Atom處理器運行SuperPi的成績?yōu)?08秒——該結(jié)果已經(jīng)明顯超過Pentium III圖拉丁處理器。你千萬別忘了,ATOM的功耗只有2W!

沿用老處理器的超線程技術(shù):HT

超線程是一種隨Pentium 4處理器出現(xiàn)的技術(shù)。它可以處理兩個線程同時使用未使用的部分管線。雖然沒有兩個真正的核心的效率,該技術(shù)可以被認(rèn)為CPU可以同時進(jìn)行兩個線程,從而增加電腦的整體表現(xiàn)。Atom具有較長的管線,加上順序架構(gòu)的技術(shù),超線程技術(shù)將是非常有執(zhí)行效果的,該技術(shù)可顯著提高性能而不影響TDP的變化。

ATOM處理器核心功能

Atom配備了兩個ALU(執(zhí)行整數(shù)計算單位能力) ,以及兩個FPU(浮點數(shù)計算的單位能力,這對游戲非常重要)。

英特爾優(yōu)化了基本指令

英特爾Atom處理器使用45納米工藝生產(chǎn),保留了Core 2 Duo指令集功能,象支持多線程等。Atom處理器是英特爾目前耗電最低的處理器,耗電范圍在0.6至2.5瓦之間,時鐘速度最高為1.8GHz。

雖然是單關(guān)于Atom處理器的緩存和FSB,英特爾已經(jīng)為Atom選擇了一個相當(dāng)出不普通的組織,但沒有犧牲性能(對CPU使用順序架構(gòu)非常重要)。

24K+32KB的一級緩存設(shè)計:結(jié)構(gòu)不對稱

Atom的一級緩存總計是56K:數(shù)據(jù)24KB和指令32KB。這種緩存結(jié)構(gòu)不對稱,令我們還是比較驚訝。也許是考慮到順序執(zhí)行對性能造成的負(fù)面影響,Intel沒有克扣太多的緩存——憑借32KB+24KB的L1 Cache和512KB L2 Cache,Silverthorne的緩存設(shè)計足以稱霸整個手持移動處理器市場。必須指出的是,Silverthorne采用了8個晶體管一位(Bit)的SRAM緩存設(shè)計,相對core2 CPU的6個晶體管一位,前者要耗費更多的芯片面積,但卻有著更低的功耗。 這種技術(shù)保證應(yīng)用到緩存中的電壓,以保持信息有所減少??雌饋碓谟螒蛑邪l(fā)展到8晶體管已經(jīng)晚了,當(dāng)處理器的設(shè)計相當(dāng)先進(jìn)時,這意味著緩存的大小不得不減少以適應(yīng)它24KB的數(shù)據(jù)緩存。

512KB的二級緩存設(shè)計:結(jié)構(gòu)不對稱

ATOM二級緩存為512 KB ,顯然與處理器運行在相同的頻率。這8路緩存設(shè)計相當(dāng)經(jīng)典,其性能與Core 2 Duo處理器中使用相近(其潛伏期是16周期,相比而言Core 2為14周)。其中一項新功能就是可以自動關(guān)閉部分緩存:如果程序不需要太多緩存的話,它的一部分可以關(guān)閉。在實踐中,緩存可以從8路至2路(從512 KB到128KB ),很顯然這是一種寶貴的降低功耗的技術(shù)辦法。

大容量前端總線

前端總線做為處理器交換數(shù)據(jù)的“馬路”,其容量大小對處理器的運行效率有著直接影響。目前上市的Atom處理器FSB從400MHz到533MHz,達(dá)到了“奔4”時期的標(biāo)準(zhǔn),對于手持設(shè)備的性能需求已經(jīng)足夠了。而配合Macro-Ops Fusion技術(shù),可以在保持高FSB的同時提供更低的功耗和耗電量。

數(shù)字媒體指令集

Atom支持SSE,SSE2,SSE3,SSSE3指令集,對CAD、2D&3D建模、視頻編輯、數(shù)字音樂、數(shù)碼照片和游戲性能有了更好的支持,將手持設(shè)備的性能有了更高的提升。

電源管理:試驗和理論

電力消耗是一直是Intel平臺的中心,雖然他們在這方面已經(jīng)做了很多工作。但是老舊的芯片組,與新處理器相比,還是消耗了很多電力,因此在Atom身上有許多有吸引力的功能。

總線和緩存

正如我們已經(jīng)說過,英特爾在總線和緩存方面做了很多努力:總線的不同模式的進(jìn)行和緩存可以被禁用的功能,這些使用都可以節(jié)約功耗,減少發(fā)熱和電力需求。

ATOM的C6電源模式

相比上代產(chǎn)品而言,Atom同時引進(jìn)一個新的待機模式C6。C模式可以設(shè)置(0到6)低功耗狀態(tài),數(shù)字越高CPU消耗越少。在C6模式下,整個處理器幾乎完全禁用。甚至只有幾KB的緩存記憶體保持注冊狀態(tài)的存儲。在此模式下, L2緩存是空的不用的,供電電壓下降到只有0.3 V,并且只有一小部分的處理器為了喚醒功能仍然活動。該處理器可以在大約100微秒進(jìn)入C6的模式,很顯然這速度很快。在實踐中,英特爾聲稱理論上C6模式可以使設(shè)備多使用90 %的時間。

Intel移動電壓定位(IMVP VI)技術(shù)

采用IMVP電壓調(diào)節(jié)器時,CPU核心電壓的變化

Intel的移動電壓定位(IMVP)是一項靈活的電壓調(diào)節(jié)技術(shù),能夠自動降低Intel移動處理器的總功耗。使用IMVP電壓調(diào)節(jié)器時,核心電壓會隨著處理器負(fù)載的上升,而逐步下降。這種方式能夠使高負(fù)載狀態(tài)下的CPU耗電量降低。所以和采用靜態(tài)電壓調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)相比,配備IMVP電壓調(diào)節(jié)器的筆記本電腦會有比較低的TDP、平均與主動耗電量。


ATOM測試平臺介紹:技嘉GA-GC230D主板搭配ATOM N230

我們的測試采用了技嘉制造的Mini-ITX主板,配備了Atom 230/i945GC 。此主板有個單一的DIMM(DDR2內(nèi)存)插槽和一個PCI端口,沒有AGP或是PCI-E接口,所以排除了使用任何獨立顯卡。比較有趣的是芯片組(消耗22W)采用了主動散熱設(shè)計,而CPU卻只是簡單的鋁散熱片來應(yīng)對??梢夾TOM的功耗如此之低,令芯片組汗顏。

因為這主板是為入門級的產(chǎn)品,所以我們嘗試比較兩個目前的入門級解決方案:奔騰E2140(1.6GHz主頻),和閃龍3400+(Socket 754接口在) 。這兩個處理器分別設(shè)置為相同的時鐘頻率(1.6GHz)做為測試。主板使用的是技嘉的GAGM945S2。它的優(yōu)點是相同了與ATOM平臺相同的芯芯片組。AMD方面使用的是Sempron搭配nForce4主板。

平臺只有單通道內(nèi)存控制器,但也可以和DDR2 DRAM搭配使用,可以支持533MHz FSB的DDR2 533,另外也支持400Mhz的 DDR2-400。另外除了支持1.8v的DDR2 SDRAM外,也可以支持1.5v的DDR2 SDRAM。

平臺標(biāo)準(zhǔn)配備DDR2667 1G內(nèi)存,只有芯片安裝了散熱器

相比主板的其他部件來看,ATOM處理器顯得十分嬌小

ATOM N230處理器只配備了散熱片進(jìn)行被動散熱

三塊主板配置進(jìn)行了同時測試,采用了相同的系統(tǒng)WindowsXP Service Pack2,和目前所有最新的驅(qū)動程序。英特爾平臺使用的1G DDR2667內(nèi)存,AMD平臺使用了1G的DDR 400內(nèi)存。我們的測試硬盤是一個74G的西數(shù)猛禽。

性能大戰(zhàn)之一:對決雙核奔騰E和閃龍

我們比較三個平臺在相同的頻率下進(jìn)行,采用了一些常見的測試方面,來驗證產(chǎn)品之間的強弱。

Cinebench R10是一款測試CPU渲染性能的軟件,閃龍性能相比ATOM大約快了1.53倍左右,由于E2140是雙核酷睿架構(gòu)的產(chǎn)品,就單核效能相比同頻率ATOM就快了1.86倍。由于閃龍不支持超線程功能,所以在測試中只有一個成績。

SiSoftware Sandra是一個綜合測試軟件,擁有超過30種以上的測試項目,主要是測試整體的性能。然而三款處理器的性能差距給人留下了深刻印象。E2140真的很快,而Sempron的綜合性能最弱,成績低于同頻率的ATOM。由于奔騰E有兩個核心并使用了超線程技術(shù),產(chǎn)生巨大差距很正常。

在3DMark06和PcMark06的CPU測試中,E2140以絕對的優(yōu)勢領(lǐng)先,閃龍的成績也相比ATOM有著不少的性能差距。

ATOM處理器由于架構(gòu)的關(guān)系,在浮點運算上,性能較弱,90多秒的成績相比對手,相差懸殊。雙核E2140依舊領(lǐng)先,閃龍性能位居第二。

最后,我們采用WinRAR壓縮大約1 GB的文件進(jìn)行測試。由于閃龍使用不同的內(nèi)存規(guī)格,所以不參與此項測試。在測試結(jié)果中,兩者之間的差距平臺小于在綜合測試中,但奔騰E2140的性能仍然快將近兩倍。

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性能大戰(zhàn)之二:對決威盛C7和賽揚M

在此項測試中,ATOM N230處理器依舊搭配我們使用的技嘉Mini - ITX主板。而威盛C7搭配PC3500G主板進(jìn)行測試,而賽揚M處理器則使用便攜筆記本進(jìn)行測試。

性能對比:ATOM N230 VS 威盛C7

PC3500G是VIA威盛芯板推出新一代全整合主板,在功能和性能方面這款PC3500G也相當(dāng)不錯,它基于VIA CN896數(shù)字多媒體IGP芯片組,采用了通過微軟Windows Vista Basic認(rèn)證的VIA Chrome9 HC IGP和一個DirectX 9.0 3D/2D高性能圖形加速器,并且還配備了Chromotion 3.0視頻硬件解碼芯片,支持播放HD DVD和藍(lán)光高清視頻。

威盛PC3500G為全整合主板,板載主頻1.5GHz的威盛C7處理器

整合的是前端總線為400MHz的1.5GHz主頻VIA C7-D處理器。主板配備了兩條DDR2 DIMM內(nèi)存插槽,最高支持2GB DDR2-400/533/667MHz內(nèi)存。配備了一條PCI Express x16顯卡插槽和一條標(biāo)準(zhǔn)PCI插槽。連通性方面也非常豐富,包括4個USB 2.0端口、2個SATA II連接器、兩個PATA連接器、10/100高速以太網(wǎng)端口和8聲道板載音頻系統(tǒng)。

為了測試公平,我們把Atom處理器的頻率降頻至1.5GHz,以同樣的頻率與威盛C7 1.5GHz作為對比測試。其他內(nèi)存,硬盤,和操作系統(tǒng)兩套平臺完全相同。

在Cinebench R10的測試中,正如你所看到的,Atom的成績超過了同頻率C7性能大約35%左右,這是超線程發(fā)揮了作用,由于C7同樣不支持超線程功能,所以其中一項測試仍然沒有成績。

在此項目中,Atom再次發(fā)揮了超線程的作用,性能大幅度的領(lǐng)先對手威盛C7處理器,PCMark05是多線程軟件,就像許多測試結(jié)果一樣,Atom超線程具有絕對的優(yōu)勢。

最后,測量兩個平臺的功率消耗。威盛的平臺是更經(jīng)濟,和英特爾平臺相比。在閑置時PC3500G整體只有49W,而技嘉GA GC230D則是59W,可是值得注意的是,在滿荷載下,Atom整體功耗只上升了3W,而威盛的平臺,則提升了10W以上(但仍低于Intel平臺 )。

性能對比:ATOM N230 VS 賽揚M

為了比較Atom與賽揚M的性能差距,我們選用了一個便攜式筆記本配備Dothan的核心的賽揚M做測試。其中我們并沒有運行PCMark,因為筆記本平臺和臺式機平臺截然不同,同測試的話,測試結(jié)果不準(zhǔn)確。此次測試我們?nèi)圆捎猛l率測試,把Atom降至1.3GHz與賽揚M同頻率進(jìn)行比較。

在此次Cinebench R10的測試中,由于賽揚M不支持超線程,所以其中一項測試沒有成績,但是另一項測試卻領(lǐng)先與Atom處理器1倍多的性能。而且賽揚M還是移動平臺,如果都是臺式平臺,差距將更大??梢夾tom的性能真的不強,甚至有點弱,看來只能在功耗上做文章了。

最后的測試:ATOM處理器超頻和3D性能測試

Atom N230與E2140的3D性能對比測試

由于測試的主板上沒有PCI - E或AGP插槽(無法外接獨立顯卡),所以我們只能用主板板載的GMA950進(jìn)行測試。并且我們選用相同類型的技嘉主板,配備了相同的芯片組,與主頻為1.6GHz 奔騰E2140進(jìn)行同頻率測試(只有這兩種平臺顯示芯片性能接近,其他平臺無法對比)。這樣一來,兩套平臺使用相同的IGP(GMA950 @ 400 MHz )和兩種CPU在同樣的頻率進(jìn)行測試。還要說明一下,兩臺計算機分別裝有一個單條1G的DDR2 - 667內(nèi)存。

我們可以明顯看到,在 3DMark 06測試中,采用640x480分辨率下,Atom表現(xiàn)的十分差。在以往測試中CPU對于3D性能影響十分微小,可是此次測試影響非常巨大,可見ATOM性能成為嚴(yán)重3D性能瓶頸。

Atom N230超頻測試

技嘉Mini-ITX主板主板提供了超頻選項:FSB可以進(jìn)行修改,在100MHz和700MHz進(jìn)行調(diào)節(jié)。對于N230來講,其倍頻無法修改,固定為12 ,外頻頻率是133MHz。我們測試,在不加電壓下達(dá)到一個穩(wěn)定頻率為1.8GHz(12x150),其實在不加壓的設(shè)置下,最高可以超頻至1.86GHz(外頻153MHz)。經(jīng)測試,我們得知,把N230的1.6G主頻超頻至1.8G,功耗從62W提升到65W,在性能提升下,功耗提升不明顯,超頻的好處顯而易見。

全文總結(jié)

正如測前所料,Atom是一個相當(dāng)慢的處理器,在性能上無法與Core 2 Duo架構(gòu)的CPU相比較。但是功耗的過低,不失為是一款超便攜筆記本的首選處理器。在移動平臺里面Atom的節(jié)能優(yōu)勢會更加明顯,但是在桌面級產(chǎn)品中Atom依然存在非常大的競爭。同時基于Intel自身芯片組的整合平臺性能偏低。只能對于辦公一族來說超低功耗和足夠性能可以被發(fā)揮的淋漓盡致。更重要的搭配Atom的桌面級產(chǎn)品一般產(chǎn)品的體積都非常小,而且更容易移動,是辦公人士的不錯選擇。

英特爾Atom平臺

就本次測試的非掌上設(shè)備的ATOM處理器而言:處理器本身是成功,而相搭配的芯片組才是最大的弱點所在。整體而言,性能偏弱,老舊的平臺在未來的斗爭中希望渺茫,我們希望英特爾將提供更適合未來發(fā)展的高性能芯片組。

低成本與未來可實施的高性能

在完成功耗和晶體管數(shù)量的目標(biāo)后,Intel還通過45納米實現(xiàn)了CPU超低的生產(chǎn)成本。根據(jù)Intel官方透露的參數(shù),ATOM處理器的芯片面積不足25平方毫米,集成4700萬個晶體管。Intel可以在一塊300mm晶圓上切割2500塊ATOM CPU。相比之下,同樣采用45納米制程的Intel Core2 Duo E8xxx系列處理器的芯片面積高達(dá)107平方毫米!

除此以外,在Intel ATOM同樣能通過封裝實現(xiàn)雙內(nèi)核四線程功能。在Intel的Roadmap中ATOM 3xx系列處理器就在一個內(nèi)核中封裝了2個ATOM核心,從而像Core2 Quad處理器那樣,以較低的成本和難度獲得更高性能。

手持設(shè)備中平臺策略再顯優(yōu)勢

對于手持移動設(shè)備來說,顯示芯片一直是個要命的問題。雖然NVIDIA和AMD都有各自的獨立手持設(shè)備顯卡,但這些獨立芯片一般都會讓設(shè)備續(xù)航能力大打折扣。更要命的是,在Windows Mobile、Symbian平臺無論是NVIDIA還是AMD都無法提供完善的驅(qū)動,以便移動圖形芯片發(fā)揮出更大的威力。自從迅馳平臺大獲成功后,Intel就學(xué)會了平臺策略的狠招。在ATOM問世時,Centrion Atom平臺也橫空出世。不同的是,這次Centrino ATOM平臺所捆綁的主板芯片組都具有圖形處理能力。

Centrino ATOM平臺采用的圖形核心來自于Intel 945G。這個GPU核心可以支持DirectX9 ,但卻采用了固定圖形單元設(shè)計。據(jù)悉,Centrion ATOM平臺代號Poulsbo的芯片組采用了和GM965相同的圖形內(nèi)核,可以支持DX9Shader Model 3.0和硬件視頻解碼引擎,在播放MPEG-2,MPEG-4AVC,WMV/VC-1視頻格式時也可以有效降低CPU占用。

有意思的是,Intel ATOM處理器不僅會攻占手持設(shè)備領(lǐng)域,還會通過內(nèi)嵌主板的方式進(jìn)軍超迷你PC和低價領(lǐng)域。Intel已經(jīng)確認(rèn)會在2008年第二季度推出代號Litte Falls的超迷你CentrinoATOM套裝。值得一提的是,在新的迷你主板套裝中所使用的ATOM處理器代號DiamondVille和手持設(shè)備上使用的Sliverthrone不同之處在于,前者有著更高的性能和更大的功耗。

Atom處理器的優(yōu)劣勢

Atom處理器的優(yōu)勢

? 價格方面:Atom N230售價只有29美元

?超低功耗需求

? 超頻性能好,且對整體功耗提升不明顯

Atom處理器的缺點

?整體性能偏弱

? 芯片組性能不好

?3D性能極差

? 目前無合理的平臺可更換

結(jié)語:

2008年注定是移動市場不平凡的一年,Intel卷土重來、威盛的Nano和NVIDIA的Tegra虎視眈眈,外加上Ti、ARM的老牌廠商的嚴(yán)陣以待,也許很快我們就會發(fā)現(xiàn),手中的手機已經(jīng)能輕松觀看Youtube,也許不久的未來智能手機已經(jīng)不再是WM、Symbian系統(tǒng),而是標(biāo)準(zhǔn)桌面版的Vista和Linux。

毫無疑問,Intel ATOM憑借2W的功耗和不俗的性能,試圖向人們證明未來的移動世界同樣會是Intel Inside,此次架構(gòu)的全幅度更改,是Intel徹底想把所有應(yīng)用處理器方面的產(chǎn)品,全部換成X86的決心,以完成全領(lǐng)域的統(tǒng)一霸業(yè)。

展望未來:

新一代Moorestown平臺將把處理器改為系統(tǒng)單芯片設(shè)計,把代號為Lincroft整合在45納米的Atom上,讓處理器內(nèi)集成圖形芯片及內(nèi)存控制器等功能,然后再搭配代號為Langwell的輸入、輸出控制芯片,整個模塊的尺寸將比一張信用卡還小,Intel有意通過這種舉動將Atom推向手機市場,與ARM一爭高低。

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