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全面提升 新一代主流处理器深度体验

2013-11-26马宇川《微型计算机》2013年10月下

在处理器的世界里它们并不是什么“大人物”,无论是技术架构、规格还是售价都无法与Core i7 4960X、FX-9590这样的顶级产品相提并论。但对于很多人来说,它们却才是处理器中真正的“中流砥柱”——价格在千元以内,以Core i3、APU为代表的主流处理器。借助价格优势,它们的到来让大部分消费者能够轻松购买一台可以满足大部分家庭应用需求的电脑。不过由于在性能上做出了妥协,这类处理器也存在一些明显不足,如长期以来,Core i3系列的集成显示核心3D性能偏弱,用户难以很好地进行游戏体验。为此处理器厂商做出了积极的改进、研发,努力寻找价格与性能的佳平衡点,并终在今年下半年带来了采用新一代架构设计的主流处理器。那么它们会为消费者的应用体验带来怎样的改变?

全面提升 新一代主流处理器深度体验

大幅提升核芯显卡 Haswell Core i3简析

对于英特尔产品来说,所谓的新一代主流处理器,显然就是指那些采用Haswell架构设计的Core i3处理器。虽然英特尔早在今年上半年就发布了采用Haswell架构设计的Core i7/i5处理器,但在今年下半年,待Ivy Bridge库存清理的差不多的时候,Haswell Core i3才获得了上市的机会,它主要在五大方面进行了改进:

1.增加了对AVX 2.0指令集的支持,理论上可大幅提升处理器的运算性能。不过目前对AVX 2.0进行优化、支持的软件还很少;

2.通过采用8发射口设计、增加缓存带宽、寄存器数量等架构上的改进,提升了处理器的多线程运算性能;

3.处理器内部整合FIVR电压调节模块,从而实现更精准的供电;

4.采用更加成熟的22nm 3D晶体管设计,进一步提高能耗比;

5.集成性能更加强大的核芯显卡,这是新一代Core i3处理器大的改进之处。它将集成两种核芯显卡,其中定位稍低的Core i3 4130/4130T将集成拥有16个EU执行单元(每个单元包含四个ALU算术逻辑单元)的HD Graphics 4400,其他Core i3处理器则集成拥有20个EU单元的HD Graphics 4600。而上一代Core i3处理器的核芯显卡,只有6个EU单元。

目前英特尔为Core i3系列处理器规划了包括节能版(型号上带后缀“T”)在内的大约5款产品,不过在本文截稿时,市面上主要销售的只有Core i3 4130。

从规格来看,Haswell Core i3大的提升在于核芯显卡,即便低端的Core i3 4130也拥有16个EU单元,较Ivy Bridge Core i3多出10个。

从规格来看,Haswell Core i3大的提升在于核芯显卡,即便低端的Core i3 4130也拥有16个EU单元,较Ivy Bridge Core i3多出10个。
从规格来看,Haswell Core i3大的提升在于核芯显卡,即便低端的Core i3 4130也拥有16个EU单元,较Ivy Bridge Core i3多出10个。

与Trinity APU相比,Richland APU大的提升在于频率,如A8-6600K的处理器与显示核心频率都获得了双重提升。

与Trinity APU相比,Richland APU大的提升在于频率,如A8-6600K的处理器与显示核心频率都获得了双重提升。
与Trinity APU相比,Richland APU大的提升在于频率,如A8-6600K的处理器与显示核心频率都获得了双重提升。

频率提升为主 Richland A8处理器出击

AMD方面,与Haswell Core i3相对应的产品是其新采用Richland架构设计的至尊A8 6000系列APU。该系列APU的处理器核心仍采用与Trinity APU相同的打桩机架构,32nm工艺生产。但其32nm制程工艺相比上一代Trinity做了较大的优化设计,这也让Richland系列APU相比同等级的Trinity APU在频率上有了较大的提升。以A8-6600K为例,该APU默认频率为3.9GHz,通过Turbo Core自动超频技术,在满负荷时高频率可达到4核心4.2GHz,相比Trinity APU A8-5600K的3.6GHz/3.9GHz有了不小的提升。

同时,在集成显示核心部分也有类似的进化。虽然流处理算术逻辑单元数量没有变化,A10系列仍集成384个ALU,A8系列仍拥有256个ALU,但A8-6600K APU的显示核心工作频率达到844MHz,而A8-5600K的工作频率只有760MHz。目前,AMD主要推出了两款Richland A8系列APU产品,在国内上市的主要是定位较高的A8-6600K。

Haswell Core i3处理器技术规格

实际体验效果究竟如何?

那么这两种新一代的主流处理器具备怎样的表现呢?接下来我们将通过对它们的性能测试与实际体验来回答这一问题。同时在测试中,我们还将着力解决消费者在购买前可能存在的几个疑问。

测试平台

1.面对两类新一代主流处理器,谁会成为更好的选择呢?谁的性能表现更好,具备更高的性价比?

2.相对Ivy Bridge Core i3、Trinity APU,这两款处理器能否在性能上带来明显提升?

3.可以看到,这两类新一代主流处理器不仅加强了处理器性能,更重点提升了集成显示核心3D性能,那么它们是否能达到低端独立显卡的水平呢?为此,我们特别在游戏性能与可使用GPU通用运算功能的应用中,加入了GeForce GT 630低端独立显卡进行对比。

4.我们知道,AMD的K版APU普遍具备倍频超频能力,而英特尔在Haswell Core i5/i7处理器上增加了RCR外频超频技术,那么Haswell Core i3系列处理器是否延续了这一技术,并具备处理器外频超频能力呢?

均有一定进步 处理器性能体验

MC点评:从处理器性能测试来看,两款新一代主流处理器都拥有较上一代产品更好的表现,在测试成绩上有一定的进步。总体来看,Core i3 4130较Core i3 3220有多约9%的性能领先,不过这不能完全归功于Haswell架构上的改良,毕竟Core i3 4130的工作频率也比Core i3 3220高出100MHz。APU这边的情况与之类似,得益于约300MHz的处理器核心频率提升,A8- 6600K较A8- 5600K的大领先幅度也在9%左右。

而从两款新一代主流处理器的相互对比情况来看,Core i3 4130在处理器整体性能上较A8- 6600K有一定的优势。原因在于一方面处理器性能是英特尔的传统优势领域,而另一方面Richland处理器核心内部只有两个128bit浮点运算单元,因此浮点运算能力是其弱项。而在强调整数运算的应用中,如Fritz Chess国际象棋运算能力测试,A8-6600K则能凭借四个整数运算单元的发力,获得较好表现。

均有一定进步 处理器性能体验

APU全面领先 集成显示核心性能体验

MC点评:与处理器性能相反,集成显示核心性能一直是AMD的传统优势领域,因此结果也完全在人的意料之中。APU不仅超越了Core i3,更击败了GeForce GT 630低端独显平台,实现了全面领先。从实际效果来看,A8-6600K已经可以在1920×1080中、高画质设置下以30fps上的平均帧速流畅运行《坦克世界》、《尘埃:决战》等要求不是特别高的3D游戏。

值得一提的是,尽管Core i3 4130的核芯显卡性能相比AMD产品仍有明显不足,但与Core i3 3220对比却有巨大的提升。它在3DMark测试中的提升幅度达到94%,在《古墓丽影》中的增长幅度更达到125%之多。核芯显卡集成规模的扩大效果可谓立竿见影,只是稍有遗憾的是,它的性能仍然偏低,没有一款游戏的运行帧速超过了24fps。

APU全面领先 集成显示核心性能体验

互有胜负 实际应用性能体验

MC点评:在软件应用体验中,两款新一代主流处理器出现了互有胜负的情况。其实这样的结果也并不让人感到奇怪。目前一些软件还是采用传统设计,主要依靠处理器性能来进行运算,因此在这样的软件里,如测试中的Excel 2010期权方程式运算、Foorbar2000 FLAC无损音乐转MP3,处理器性能更强的英特尔产品就会拥有一定的优势。而在一些新兴软件中,则会通过OpenCL通用计算标准,借助GPU强大的并行运算能力来完成任务。在这样的应用中,如测试中的《威力导演11》视频转码与添加素描效果,GIMP图片效果处理时,集成显示核心性能更加强大的APU就会占据领先位置。

同时值得注意的是,在这两款借助GPU通用运算能力的软件中,A8-6600K也实现了对低端独立显卡的超越。与之类似的,尽管Core i3 4130在Excel 2010、Foorbar2000中,较Core i3 3220的提升幅度不是太大。但在《威力导演11》、GIMP图形处理中,借助核芯显卡规格的大幅提升,Core i3 4130的表现也获得了明显改善。

互有胜负 实际应用性能体验

规模、频率提升=功耗、温度提升

MC点评:在这个测试中,英特尔Core i3处理器的功耗、发热量相对于APU的表现更好。我们推测原因除了英特尔处理器拥有更先进的22nm生产工艺外,还在于A8系列处理器集成了一个拥有256个ALU单元的显示核心。而HD Graphics 4400尽管在规格上较以往的核芯显卡已获得了较大提升,但总计64个ALU的规模与APU相比还是非常精简的。因此要想为用户提供更好的游戏性能,APU就必须在功耗、温度上付出一些代价。当然这样的代价并不大,即便处于我们测试中CPU核心、显示核心“火力全开”的极端满载环境,A8-6600K系统的功耗也不过157W,一台普通的250W电源即可轻松应对。

同时在这个测试中,我们还发现了一个让人意外的结果。无论是功耗还是处理器温度,Core i3 4130均大幅超过Core i3 3220,更成熟的22nm 3D晶体管生产工艺没有发挥作用?非也,产生这一结果的关键原因在于Haswell处理器在架构上有较大的变化,内部集成了FIVR电压调节模块,同时核芯显卡的集成规模大幅扩张。这就导致在生产工艺没有质的提升情况下,处理器的工作温度、功耗难以得到降低。

规模、频率提升=功耗、温度提升

谁将成为佳选择?

不难看出,与各自的上一代产品相比,两款新一代主流处理器都较好地完成了任务,无论是在处理器性能、还是3D性能、软件应用上都获得了全面的提升。那么对于A8- 6600K、Core i3 4130这两种新一代主流处理器,用户又该如何选择呢?我们的建议非常传统——按需选择。从娱乐性来说,A8- 6600K优势明显,A8-6600K具备在1920×1080、中高画质设置下流畅运行大型3D游戏,取代GeForceGT 630低端独立显卡的实力。从CPU可玩性来说,A8- 6600K也有一定优势。经我们通过Z87主板验证,虽然Core i3 4130采用的是Haswell架构设计,但它没有“继承”RCR外频超频技术,即便仅仅将外频提升到105MHz时就会出现死机,用户只能对核芯显卡工作频率进行超频(可稳定超频至1550MHz)。

从Z87主板BIOS中,可以看到,HaswellCore i3处理器取消了RCR外频超频技术,没有125MHz、167MHz外频设定点。
从Z87主板BIOS中,可以看到,HaswellCore i3处理器取消了RCR外频超频技术,没有125MHz、167MHz外频设定点。

倍频的开放,让A8-6600K可以很轻松地实现处理器核心与集显核心的同时超频。
倍频的开放,让A8-6600K可以很轻松地实现处理器核心与集显核心的同时超频。

A8- 6600K则由于处理器倍频的开放,因此可以实现对处理器、显示核心频率的同时超频即“双超”。在1.4V处理器电压下,我们能很轻松地就将处理器频率超频到4.5GHz、显示核心频率提升到1086MHz。因此对于注重娱乐性、电脑可玩性、性价比的用户来说,A8- 6600K就是一个不错的选择。

而Core i3 4130的主要优势就是更强的处理器性能,以及更低的功耗与发热量。因此我们认为它更值得两类人选择。一类是那些准备搭建高性价比独立显卡游戏平台的玩家,凭借较强的处理器性能,在搭配独立显卡后,它显然能带来更好的游戏性能;而另一类就是那些只使用核芯显卡,依赖处理器运算能力,注重功耗与稳定性的消费者。如用于以文字处理、平面设计、金融分析等应用为主的办公电脑,专注影音播放与转码、媒体下载与分享的家庭媒体中心等。总体而言,从两款处理器的性能表现来看,还是燕瘦环肥,各有所长,您找到属于自己的佳选择了吗?

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