骑哈雷的有钱人:AMD Athlon XP 2200+处理器测试

明月 TECH-REPORT  独家编译
作者：明月
发表时间：2002-6-19 16:38:00
原文作者：Scott Wasson
原文连接：请看这里
目前Intel和AMD在桌面处理器上的竞争激烈程度依旧不减，但Intel新发布的533MHz外频的处理器让Intel获得了更高的时钟频率，而且性能也确实领先于AMD以往的Athlon XP处理器，因此AMD需要发布新产品来弥补频率上的不足。
Intel处理器领先最大的原因是，采用0.13微米的Notrhwood核心替换了原来使用0.18微米的Willamette核心。新核心最大的特点不但提高了制程，并且增加了256KB的L2缓存，这样Northwood核心的Pentium 4处理器就显得非常强大了。AMD终于决定发布同样使用0.13微米工艺生产的Thoroughbred核心处理器来抵抗Pentium 4处理器的攻势。首款式基于T-bred核心的处理器工作频率为1.8GHz，AMD model number为Athlon XP 2200+。
那么新的T-bred核心能否抵抗Intel的2.4或者2.53GHz的Pentium 4处理器呢？以下让我们仔细来看看吧！
核心：
由于采用了更先进的生产工艺，Thoroughbred的核心面积小于原来的Athlon XP处理器核心。T-bred核心整合了3720万晶体管，但面积比上一版的Palomino核心小一些，而且核心的形状也有些不一样，当然工作电压也会相应降低。但是从技术上来看，T-bred较原来的Palomino核心并没有任何的变化，既没有增加L2缓存的大小，也没有增加对SSE2的支持，因此T-bred除了可以运行更高频率以外，性能应该同原来的Athlon XP处理器差别不大。而且T-bred核心也依旧使用266Mhz的外频，这样依旧无法完全发挥DDR 333内存的威力。
当然，这仅仅是我们目前的判断而已，真正的性能还得需要测试才能得出。目前T-bred核心的电压比较低，2200+处理器为1.65V，而1700+则为1.5V，这样有效的控制了发热量，另外从AMD方面得到的消息，今后所有Athlon XP 1700+以上的处理器都将使用新的T-bred核心，从而实现Palomino到T-bred的平滑过渡。
左面的是Throughbred核心，右面的是Palomino核心
 

有意思的是T-bred核心已经把背后的元器件都移到了核心的正面
 
从外观来看T-bred核心是非常小的，基本上只有Palomino核心的一般，Palomino的核心面积为128平方毫米，而T-bred仅为80平方毫米。这点相比Pentium 4处理器来说有一定的优势，因为Northwood具备5500万个晶体管，核心面积为145平方毫米。
有意思的是，目前我们得到的T-bred样品依旧采用棕色的塑料基板来封装，当然正式销售的时候都会改成绿色的基板。

 
 
其实，更小的核心面积不可以有效的降低生常成本，因为一块晶元可以制造更多的处理器核心，这样最终导致生产成本降低，处理器的价格也会降低。从目前来看AMD的核心是非常有优势的，因为核心非常的小巧，当然Intel也意识到了这点，目前已经把原来使用的200毫米晶元该成300毫米晶元，这样同样可以降低一定的生产成本。从这里我们隐约的发现，未来处理器除了在性能上竞争以外，价格也是一个竞争的要素。
目前T-bred核心的处理器可以被原来支持Athlon XP处理器的主板所兼容，甚至是老的KT 133A芯片组也可以支持，因为其仅仅是提高了生产工艺，内部结构同原来来的Athlon XP没有任何的差距。
 
测试：
以下我们就来看看新核心的Athlon XP 2200+处理器性能怎样，其相比Athlon 2100+处理器增加了66Mhz的实际运行频率。（Athlon 2100+处理器实际工作频率为1.73Ghz，而Athlon 2200+处理器则是1.8Ghz）
测试的时候，我们会对比工作外频为400以及533Mhz的Pentium 4处理器，这样可以很综合的反应目前Athlon XP处理器所处的性能地位。
T-bred和Pentium 4处理器对比
我们一起来看看测试配置：
测试的时候Windows 桌面分辨率为1024x768 32位色，刷新率85Hz，关闭垂直同步。
测试的时候我们使用了以下的测试软件：SiSoft Sandra Standard 2002Compiled binary of C Linpack port fromAce's HardwareZD Media Business Winstone 2001 1.0.2ZD Media Content Creation Winstone 2002 1.0POV-Ray for Windows version 3.5 beta RC3NewTek Lightwave 7.0bSphinx 3.3ScienceMark 1.0LAME 3.91Xmpeg 4.5 withDivX Video 5.01MadOnion 3DMark 2001 SECodecreatures Benchmark ProComanche 4 demo benchmarkSerious Sam SE v1.05
测试结果：
内存性能
我们可以看到Athlon XP处理器的内存带宽是非常大的，测试系统使用的是DDR 333内存，处理器的工作外频是266Mhz，但有意思的是1.8Ghz的T-bred核心的内存性能竟然还不如1.73GHz的老核心，这点真是让人有些搞不明白。
Pentium 4处理器搭配RDRAM内存确实获得了不错的成绩，不过使用DDR内存的Pentium 4系统的内存性能并没有Athlon XP好。随后我们仔细看看Linpack的详细性能测试：
很明显由于Athlon XP处理器L1缓存大小为128K，其在128K左右时性能是最好的，随后性能逐步降低，在256K数据吞吐量的时候再次得到一个数据高峰。Pentium 4则不是这样，其在512K数据吞吐量的时候才获得峰值性能，这是由于两种处理器不同的内部缓存所导致的。
Business Winstone 2001测试：
这里显然是Pentium 4处理器的天下，不过Athlon XP 2200+处理器凭借高出2100+处理器 66Mhz工作频率的情况获得了更好的成绩。
Content Creation Winstone测试：
Content Creation Winstone的成绩似乎也比较照顾Pentium 4处理器，因为Pentium 4处理器的内存性能更出色。当然这里Athlon XP 2200+的成绩会好于Athlon XP 2100+。
 
POV-Ray 3D rendering测试：

3D渲染似乎总是Athlon处理器的强项，从测试来看也确实是这样，Athlon XP获得了更出色的成绩，当然这主要还是因为Athlon XP处理器更出色的浮点性能所至的。XP 2200+处理器领先XP 2100+ 13秒完成了测试，看来更高的频率可以让Athlon XP在这种应用中获得更好的成绩。
Lightwave 3D rendering测试
Lightwave的3D渲染测试，可以很好的体现处理器的SIMD指令集的效率，其中已经包括了对SSE2指令的支持。

明显的我们还是看到了差距，因为Pentium 4处理器支持SSE 2指令集，使得渲染的速度更快，Athlon XP的表现就比较一般了，但新的Athlon XP处理器还是有一点性能提升的。
LAME MP3 encoding测试
我们使用LAME进行MP3编码测试，这种测试非常占用CPU资源，可以真实的反应系统的性能。测试的命令为：lame -v -b 128 -q 1 file.wav file.mp3
这里Pentium 4处理器还是有一定优势的。
DivX video encoding测试：
测试的时候选择DivX编码格式，使用Xmpeg进行测试，注意Xmpeg已经针对MMX, 3DNow!, SSE, SSE2指令集进行了优化。
从测试来看，Pentium 4的表现还是最出色的，而新Athlon XP处理器性能提升幅度不大。
 
Codecreatures Benchmark Pro测试：

有意思的是，这里Athlon XP处理器获得了更高的成绩，当然这主要是因为其中需要大量的浮点运算，且这款软件并没有针对SSE 2指令进行优化。
3DMark 2001 SE测试：
T-bred核心获得了100多分的性能提升，但相比Pentium 4系统还是有一点差距的。
Serious Sam SE测试：
这里Athlon XP的表现非常出色，仅落后于2.53+RDRAM的Pentium 4系统。
Comanche 4测试：
Comanche 4中Pentium 4处理器还是占有优势的。
 
Speech recognition测试：

Sphinx测试是非常耗费内存带宽的，从表现来看Pentium 4系统占有一定的优势。
ScienceMark测试：
这里AMD获得了最出色的性能，我们仔细来看看分测试的得分：


很显然，除了在更耗费内存的Primordia测试中，其它项目中Athlon XP处理器都占有了绝对的优势。
超频测试：
由于采用了更先进的生产工艺，理论上新的T-bred核心可以获得更出色超频能力，我们可以通过BIOS进行外频的调节，这样可以很容易提高系统的性能。但实际我们并没有获得成功，因为测试的时候无论如何其无法稳定工作在超过1.89GHz的频率。
不过，不能超频可能是目前我们暂时还无法找到合适的方法，而且我们得到的仅是样品，而且目前的主板BIOS可能也无法让我们更好的发挥T-bred的性能。相信在未来我们可以有办法超频新的Athlon XP处理器。
 
结论：
从测试来看，Athlon XP目前确实会比Pentium 4处理器慢一点，而且全新的核心也无法比老核心带来更多的性能提升。看来266Mhz外频的限制是Athlon XP处理器性能提升的一个瓶颈。这样其无法发挥DDR333甚至是DDR400内存的性能。
记得当时Pentium III和Athlon在1GHz时候的竞争同目前是非常相似的，Intel的Pentium III处理器由于外频的限制，使得其无法发挥DDR内存的性能，从而性能表现一般。到现在也轮到Athlon XP处理器了，因为266Mhz的外频已经成为进一步发挥Athlon XP处理器性能的瓶颈。也正是考虑到这个问题，AMD希望把K8处理器的外频尽量的调高。
无论怎样，新Athlon XP处理器总还是不错的东西，因为它采用更新的制程，发热量和功耗就会降低很多，这样使用起来就安全多了。不过这里还是需要AMD注意到一点，仅改变制程是无法提供CPU继续发展的空间。