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SNB性能全面测试 CPU与GPU谁提升更多


分页浏览|全文浏览    【中关村在线 原创】 作者:刘坎 | 责编:安琪     评论
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Sandy Bridge处理器的新技术介绍

    随着今年1月6日英特尔正式发布最新的Sandy Bridge架构处理器后,我们中关村在线评测中心就给大家带来了多篇的技术介绍和性能测试报告。当然有很多朋友仅关心CPU的性能提升,同时也有很多朋友则认为SNB平台就是“核芯显卡”的年代。而众所周知,Sandy Bridge架构的处理器将CPU和GPU进行了完全的融合,而处理器的整体性能也都在相应提升,那么在这颗融合的处理器中到底是CPU的性能,还是GPU的性能提升的空间更大些呢?

·Sandy Bridge处理器的新技术介绍

    也许大家通过之前的产品介绍得知了Sandy Bridge架构的产品不仅拥有双核处理器,同时还拥有性能更强的四核处理器。在技术分析上得知了全新加入的睿频加速2.0技术和AVX指令集等等一些新功能。但现在让我们一切从处理器最核心的架构开始,首先通过CPUID的信息全面了解下新老处理器的不同之处。


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CPUID信息 32nm英特尔Core i5 520M双核处理器

    这颗英特尔最新的Core i5 520M双核心处理器基于32nm工艺,核心代号为Arrandate,主频为2.40GHz,共享的三级缓存为3MB。在开启睿频加速时,单核心的主频最高为2.93GHz,并且支持同步超线程技术,所以是双核心四线程。同时还支持这一代所加入的SSE4.2指令集,这让我们在商务办公中处理文本文档时有着更快的速度。

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CPUID信息 32nm英特尔Core i5 2540M双核处理器

    这颗英特尔最新的Core i5 2540M双核心处理器基于32nm工艺,核心代号为Sandy Bridge,原始主频为2.60GHz,共享的三级缓存为3MB,整体TDP为35W。在开启睿频加速2.0时,单核心加速主频为3.30GHz,双核心加速主频为3.10GHz,并且支持同步超线程技术,所以是双核心四线程。同时除了支持上一代处理器所支持的全部指令集以外,还支持全新的AVX指令集,这让我们在密集型浮点运算、3D游戏、CAD/CAM、数字内容创建等应用时有着更快的速度。

Sandy Bridge处理器中英特尔所提出的两项新技术:

  >> 睿频加速2.0技术

  >> AVX指令集

    其实这两项新技术我们并不陌生,其中睿频技术在Nehalem架构处理器时代就提出了,这也是让处理器迈入智能化的标志性技术,当然全新2.0技术不仅传承并优化了上代的智能超频技术,同时让集成的“核芯显卡”也同样具备了超频的技术,这点也算是Sandy Bridge处理器最核心的技术了。而AVX指令集,英特尔官方宣称在进行矩阵计算的时候将比SSE技术快90%。整体来说,这两项新技术并没有让我们看到很大的技术革新,而只能说这是在原本的技术上进行的小幅改进而已。

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英特尔Sandy Bridge处理器中的睿频加速2.0技术

    相信英特尔的智能睿频加速技术(Turbo Boost)对于我们来说并不陌生,而随着Sandy Bridge处理器的发布,睿频加速2.0技术(Turbo Boost 2.0)也随之登场。全新的睿频加速2.0技术在原有的基础上改进了算法,增强了自动提速的弹性,同时还可以动态调控集成的“核心显卡”的频率,这也是睿频2.0中最核心的技术之一。简单的说就是在调节CPU频率时,让集成的GPU也同样能起到加速超频的作用,并随着系统负载的不同协调二者的频率升降。当集成的GPU频率加速时,随之也大幅度提升了在3D图形图像方面的性能表现。

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Sandy Bridge处理器中新增的AVX(Advanced Vectors Extensions)指令集

    在Sandy Bridge处理器中还加入了全新的game instrution AVX(Advanced Vectors Extensions)指令集,也就是之前的VSSE。而从日常应用的角度上来说,AVX指令集主要针对密集型浮点运算,3D游戏、CAD/CAM、数字内容创建等应用是这类计算的代表。英特尔(intel)宣称,Sandy Bridge的AVX进行矩阵计算的时候将比SSE技术快90%,同时Sandy Bridge平台的SIMD演算单元扩展到了256bits,当然数据传输也获得了显著的提升,因此从理论上来讲,AVX指令集的引入使得CPU内核浮点运算性能提升到了2倍。

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专业测试中CPU性能到底提升多少?

·专业测试中CPU性能到底提升多少?

    在我们了解完新老处理器的规格后,虽然觉得在技术方面并没有很新颖的创新,但这些新技术在提升处理器整体性能上还是非常给力的。我们也依旧采用了Cinebench和wPrime这两款经典的软件来测试处理器的性能。其中Cinebench是通过测试纯粹使用CPU渲染一张高精度的3D场景画面,在单处理器单线程下只运行一次,如果系统有多个处理器核心或支持多线程,则第一次只使用一个线程,第二次运行使用全部处理器核心和线程。


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英特尔Core i5 520M在CINEBENCH R10软件中的测试成绩

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英特尔Core i5 2540M在CINEBENCH R10软件中的测试成绩

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新老双核处理器在专业软件中的测试成绩

    通过上面的测试成绩汇总表来看,i5 2540M的性能那个在单核心上要比上代520M提升了39%,而在多核心方面也提升了28%左右。虽然增长的并不算多,但如今处理器的性能早已过剩,选择一款适合自己应用的处理器就很好了。当然在资金宽裕的情况下,还是比较推荐高主频的处理器。

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新老双核处理器在专业软件中的测试成绩

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520M测试成绩                       2540M测试成绩

    wPrime则是一款通过算质数来测试计算机运算能力等的软件(特别是并行能力),而且最多还可以支持八个线程,也就是说能够可以支持八核心处理器,在测试多核心性能方面要显得更加专业。通过最后的测试结果来看,i5 2540M在整体性能上同样比上代520M提升了25%左右。其实在处理器性能上英特尔给我们展示了绝对的优势,在如今性能过剩的情况下,希望英特尔下一步开始专研如何节约电量来提升移动级产品的续航时间。

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实际应用中CPU性能到底提升多少?

·实际应用中CPU性能到底提升多少?

    处理器专业测试软件告诉我们最新的Sandy Bridge处理器相比上代来说,无论是单核心还是多核心的性能提升空间并不算很大。那么在Sandy Bridge处理器在我们日常应用中又会带来怎样的提升呢?我们通过使用PhotoShop和解压缩软件来进行了对比测试,其中在这两款软件中所消耗时间越短的就说明性能越具备优势。


22款学生本横评:PhotoShop应用数据列表
Adobe Photoshop CS软件

测试方法:我们使用PhotoShop软件打开100张图片,然后设置了统一的处理“动作”,最后再进行批量处理。当软件开始处理的同时我们也开始记录两颗处理器所消耗的时间,时间越短的说明在这个项目中的表现力更加优秀。

PS动作:将每张图片裁剪成1024×768像素的图片,然后全选、复制再粘贴,再依次使用“滤镜”的“艺术效果”中的“塑料包装”,然后再进行“锐化”和“杂色”(蒙尘与划痕)的处理,再进行自动“色阶”、“对比度”和“颜色”,接着再进行混合选项的“投影”和“外发光”,最后进行储存和关闭。

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新老双核处理器使用PS软件处理100张图片所消耗的时间

测试方法:首先给这22款笔记本安装WinRAR 3.90解压缩软件,然后并分别对511MB、2.97GB和7.94GB的文件进行压缩和解压,同时我们用秒表记录下了所消耗的时间。特别说要说明的是,这项测试是消耗时间越少的说明其表现力越好。

谁是办公王中王?22款学生本Office应用
WinRAR 3.90解压缩软件

Core i5 520M Core i5 2540M
511MB(压缩用时) 2分15秒 1分08秒
511MB(解压用时) 10秒 9秒
2.97GB(压缩用时) 20分15秒 12分35秒
2.97GB(解压用时) 1分23秒 1分13秒
7.94GB(压缩用时) 51分56秒 36分50秒
7.94GB(解压用时) 5分13秒 4分33秒

     在其他硬件性能同质化时,特别是硬盘都是7200RPM的转速时,很明显在英特尔处理器的性能上还是高主频是王道。要知道这款32nm工艺的处理器均支持睿频加速技术,不过Sandy Bridge架构的Core i5 2540M所支持的睿频加速2.0技术在原有的基础上改进了算法,增强了自动提速的弹性。这使得该处理器的单核心加速能够达到3.30GHz,当然在性能上也有明显的优势。特别是在WinRAR解压缩上,当被压缩的文件越大时优势也就越明显了,当然更快的处理性能也让节约了我们宝贵的时间。

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专业测试中GPU性能到底提升多少?

·专业测试中GPU性能到底提升多少?

    通过前文的介绍,我们得知这两代处理器首先在架构上就发生了质的变化,Sandy Bridge处理器是将GPU完美封装于同一内核中,而并非像上一代处理器的双内核封装。其次得益于制作工艺的优势,Sandy Bridge架构全新的“核芯显卡”也能够与CPU一样支持睿频加速2.0技术,在运行中需要处理3D图形图像时,“核芯显卡”会自动将频率提升到该处范围内的最高点,从而让3D性能得到了大幅度的提升。虽然上代Westmere架构的集显也同样具备动态频率的缩放功能,但仅766MHz的最高频率显然不敌“核芯显卡”所开启睿频加速2.0技术后达到的最高1300MHz。而对于移动平台而言,芯片的整合所带来的是更多移动设备可以做到更加轻薄,同时也可以保证整机的3D显示性能。


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Sandy Bridge处理器中集成的HD Graphics 3000核芯显卡

    这里值得一提的是,桌面平台可以通过在BIOS里的设置来开启/关闭睿频加速2.0技术,而移动平台则是通过将电源模式调为“节能”来让降低处理器的性能,同时也使得睿频加速2.0技术无法实现。所以我们在挑选笔记本电脑时,最好能选择支持双显卡切换的产品,这样当我们外出办公时能够获得更久的续航时间,同时“核芯显卡”在启用睿频加速2.0技术后,同样能够流畅的处理些简单的3D图形图像工作。另外,“核芯显卡”的性能与不同处理器、系统和内存大小都有着一定的关系。

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集成的“核芯显卡”也能玩睿频加速2.0技术

Sandy Bridge集显性能
32nm Sandy Bridge处理器的核芯显卡性能不同

    这颗英特尔Core i5-2540QM双核处理器中所集成的“核芯显卡”拥有12个单元,标准频率为650MHz,在开启睿频加速2.0时频率能达到1150MHz。而型号与主频越高的普通版处理器中所集成的“核芯显卡”都拥有同样的单元数量和标准频率,只是在开启睿频加速2.0技术后频率会更高些,从而让“核芯显卡”的性能表现也就更好。关于Sandy Bridge处理器更多详细的内部解析请阅读《完美演绎融合之道 全面解析新平台亮点》一文。

SNB性能全面提升 CPU与GPU谁提升更多?
i5 520M的集成显卡在Entry模式下 3DMark Vantage测试成绩为3397分

SNB性能全面提升 CPU与GPU谁提升更多?
i5 2540M的集成显卡在Entry模式下 3DMark Vantage测试成绩为8129分

    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,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、六个特性项目,在本次集成显卡的测试中,我们选择笔记本通用的Entry模式,并在2GB DDR3内存和32位正版Windows 7的环境下进行性能测试。

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    通过3DMark Vantage的测试,我们可以看到单从GPU的成绩上来看,i5 2540M的“核芯显卡”所获得的8129分要比上代i5 520M的集成显卡提升了139%,同时这个成绩也表明“核芯显卡”的性能已经完全超越了常见的入门级独立显卡NVIDIA GeForce 310M、ATI Mobility Radeon HD5470)。可以说在大多数3D游戏的普通画质设置中,“核芯显卡”都能够基本流畅的运行。另外,在总成绩方面,“核芯显卡”的性能也要比上一代提升了114%左右。

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“核心显卡”如何应付《魔兽世界》

·“核心显卡”如何应付《魔兽世界》

    除了上述专业软件测试的数据,我们也试玩了目前主流的大型3D网络游戏《魔兽世界:巫妖王之怒》,这主要是为了让大家看到更加直观的性能表现和对比。在《魔兽争霸3:冰封王座》的剧情中,当阿尔萨斯与耐奥祖的精神合二为一,成为了新的巫妖王——《魔兽世界》中最强有力的个体之一。他现在正身处于寒冰王冠的深处,手持霜之哀伤,在冰封王座上沉思,指挥着天灾的不死军团。在资料片中,联盟和部落的英雄们将在诺森德的寒风和冰霜中与天灾军团殊死搏斗,并最终面对巫妖王。


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主流的大型3D网络游戏《魔兽世界:巫妖王之怒》

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1366×768的分辨率 《魔兽世界:巫妖王之怒》游戏中最低画质设置

    在性能测试环节中我们得知“核芯显卡”的性能已经超越了入门级独立显卡,但对于《魔兽世界:巫妖王之怒》这款游戏来说,对于硬件的要求还是比较高,所以为了给大家更好的展示出“核芯显卡”和上代集成显卡之间的性能差距。我们将游戏的分辨率均设置为笔记本最佳的1366×768,同时游戏效果设置为低。

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i5 520M的集成显卡在《魔兽世界:巫妖王之怒》的表现 帧数为27FPS

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i5 520M的集成显卡在《魔兽世界:巫妖王之怒》的表现 帧数为16FPS

    其实通过上下4张画面的截图我们就可以看出“核芯显卡”明显的优势,在低画质的设置中,“核芯显卡”能够流畅的运行《魔兽世界:巫妖王之怒》,而上代的集成显卡维持基本流畅运行都有一定的难度,随着我们操作时视觉的交换,游戏帧数可以降低至15FPS左右。

SNB性能全面提升 CPU与GPU谁提升更多?
i5 2540M的“核芯显卡”在《魔兽世界:巫妖王之怒》的表现 帧数为45FPS

SNB性能全面提升 CPU与GPU谁提升更多?
i5 2540M的“核芯显卡”在《魔兽世界:巫妖王之怒》的表现 帧数为67FPS

    熟悉这款3D网络游戏的朋友都知道,想要流畅的体验诺森德主城“达拉然”,在目前来说对于硬件的要求还是非常苛刻的。而我们在低画质的设置下,分别以“克拉苏斯平台”为起点,围绕主城内的街道徒步跑一圈,同时我们也记录下了整个过程中的最小、平均和最大帧数来进行对比。

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新老处理器中集显在《魔兽世界:巫妖王之怒》中的游戏帧数统计

    通过最终的帧数情况来看,“核芯显卡”的平均帧数要比上代集成显卡提升了164%。虽然是在最低画质的设计下,但平均每秒37FPS是能够基本流畅运行该游戏的。同时很多入门级独立显卡也很难达到这种平均帧数。综上所述,“核芯显卡”在3D图形图像方面的表现能力不仅大幅度超越了上代集成显卡,而且还超过了入门级独立显卡,最重要的是Sandy Bridge处理器不仅能将芯片完美整合,同时也保证了移动平台在3D显示方面的性能。

对比小结:

    相比上一代Westmere架构的处理器来说,Sandy Bridge构架处理器的性能在CPU方面提升了28%~39%左右,而在GPU方面更是提升了139%左右,因此SNB平台中GPU提升的空间更大些。从这一方面我们也可以看出英特尔持续控制着CPU性能的走向趋势,同时也正一步步在推进其整合的GPU性能,可能未来技术革新方面的重点依旧会放在GPU上,不过我们并不能用玩游戏的标准来衡量集成显卡。而对于游戏玩家来说,像NVIDIAATI这类GPU芯片厂商可能会重新规划产品的定位,也许日后仅会推出中高端和旗舰级独立显卡来占据市场份额。

    另外,SNB平台的推出对于商务人士来说完全是个福音,特别像ThinkPad X系列、东芝R700系列等这类商务笔记本,日后也能流畅处理简单的3D图形图像和体验普通的3D游戏了,同时也能获得良好的散热和更长久的续航时间。而对于移动平台而言,芯片的整合所带来的是更多移动设备可以做到更加轻薄,同时还可以保证整机的3D显示性能。

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