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AMD该如何应对?Intel 65nm双核抢先测

2005年12月30日 00:03作者：deric编辑：靳胜春

　　最近的一年多时间，Intel桌面处理器受到广泛批评。Pentium 4和Pentium D系列相比同档的AMD产品，在功耗上明显偏高，同时性能表现却不尽人意。2004年Intel首发90nm产品之后，由于受“泄漏电流”的影响，导致后续产品频率无法提升，功耗高居不下。为了从当前的窘境中逃出来，Intel迅速部署65nm产品计划。今天Pentium Extreme Edition 955的发布，标志着Intel进入一个新的阶段。

在Gartner论坛上，Intel CEO Barrett半跪请求用户原谅

　　Pentium Extreme Edition 955是Intel第七款XE系列产品，该系列向来以高价格而闻名。最早的Pentium 4 EE 3.20 GHz在两年前发布，是一款单核心产品，属于Pentium 4和Xeon的派生产物，大缓存和高频率是其特点。可以说当时Intel只是简单的将服务器/工作站级别的处理器引入到了桌面平台中。

Intel Pentium EE 840 3.2GHz(盒)

Extreme Edition (Socket 775)	核心代号	工艺
Pentium EE 955 3.46 GHz	Presler	65 nm
Pentium EE 840 3.20 GHz	Smithfield	90 nm
Pentium 4 EE 3.72 GHz	Prescott 2M	90 nm
Pentium 4 EE 3.46 GHz	Gallatin	130 nm
Pentium 4 EE 3.40 GHz	Gallatin	130 nm
Extreme Edition (Socket 478)	核心代号	工艺
Pentium 4 EE 3.40 GHz	Gallatin	130 nm
Pentium 4 EE 3.20 GHz	Prestonia	130 nm

Extreme Edition Socket 775特性
EE 955 (3.46 GHz)	FSB1066, Hyper Threading, Virtualization Technology
EE 840 (3.20 GHz)	Hyper Threading
EE 3.72 GHz	FSB1066
EE 3.46 GHz	FSB1066, 512 kB L2 & 2 MB L3 cache
EE 3.40 GHz	512 kB L2 & 2 MB L3 cache
Extreme Edition Socket 478特性
EE 3.40 GHz	512 kB L2 & 2 MB L3 cache
EE 3.20 GHz	512 kB L2 & 2 MB L3 cache

Pentium Extreme Edition全家福及各代产品特性一览

　　经过两年的演变，Extreme Edition已经单独发展成一系。双核心产品已经将名称中的“4”抛弃，简化为Pentium Extreme Edition，该系列产品支持Intel超线程技术，也就是说具备四个逻辑核心。

英特尔正式发布PXE 955处理器及i975X

　　就目前情况来看，单论性能，AMD和Intel谁都没有绝对的优势，因此与处理器性能并没有直接关系的功耗和发热被提上了日程。如今，摆在Intel面前最重要的问题就是如何解决功耗和发热——这正是Intel在新一代65nm核心所肩负的重任！

　　Pentium Extreme Edition 955处理器基于65nm工艺，是即将在1月5日发布的整个Pentium D 900系列双核心产品中最高端的一款。Pentium D是半年前Intel为其双核心NetBurst架构处理器所取的新名称，800系列是基于90nm Smithfield核心，型号包括Pentium D 820, 830和840，频率分别对应2.8, 3.0和3.2 GHz。此外Pentium Extreme Edition 840频率为3.2 GHz。

The Intel Pentium Extreme Edition 955 with 376 million transistors.

Pentium Extreme Edition 955

　　即将发布的新的Pentium D 900系列将包括4个型号：Pentium D 920, 930, 940和950，频率由2.8到3.4GHz。Pentium Extreme Edition 955在频率上和FSB方面，都要比Pentium D 950更高一些。

This is how the 65 nm Pentium 4 (Cedar Mill) looks like.

65 nm Pentium 4 (Cedar Mill)结构图

　　尽管新品均采用65nm工艺制造，但其TDP（Thermal Design Power）依然为130W。工作电压需要从1.2v到1.375V，机箱内部温度不能够超过68.6度。

The Pentium Extreme Edition 955 is based on the 65- nm Presler double core which, again, is based on two Cedar Mill type single cores.

Presler实际由两个Cedar Mill单核心构成

The Pentium Extreme Edition 955 runs at 3.46 GHz.

Pentium Extreme Edition 955工作频率3.46GHz

The new Extreme Edition has two physical cores and a total of 2x 2 MB L2 cache.

PXE 955每个核心缓存容量为2MB，总共达到4MB

　　Presler实际由两个Cedar Mill单核心构成，有些人可能会觉得这样的设计并不是真正的双核心。据了解，真正的双核心共享L2缓存的产品至少要等到2006年末才会推出，目前的twin-core模式产品，包括Pentium D 900和Pentium Extreme Edition 900系列均是由两个Cedar Mill核心组成，每个配备2MB L2缓存，总容量达到4MB。

This is the ''old'' 90 nm part...

90nm双核心处理器背面

... and this is the new 65 nm boy. Clearly, it comes with many more capacitors.

65nm处理器背面，明显电容更多了

One of the new features Intel adds in 2006 is Virtualization Technology. The Pentium D 900 series and the Pentium Extreme Edition 955 come with VT support.

PD 900和PXE 955都将支持Virtualization Technology技术

　　Intel Virtualization Technology就是以前众所周知的“Vanderpool”技术，这种技术让可以让一个CPU工作起来就像多个CPU并行运行，从而使得在一部电脑内同时运行多个操作系统成为可能。这种VT技术并不是一个新鲜事物，市面上已经有一些软件可以达到虚拟多系统的目的，比如VMware workstation、Virtual PC等，使用这种技术就可以单CPU模拟多CPU并行，可以实现单机同时运行多操作系统。

多任务工作原理示意图

超线程工作原理示意图

虚拟技术原理示意图

　　Virtualization技术和多任务（multitasking）、HyperThreading超线程技术是完全不同的。多任务是指在一个操作系统中多个程序同时并行运行，而在虚拟技术中，你可以拥有多个操作系统同时运行，每一个操作系统中都有多个程序运行，每一个操作系统都运行在一个虚拟的CPU或者是虚拟主机上。而HyperThreading超线程只是在SMP系统（Symmetric Multi Processing）中单CPU模拟双CPU来平衡程序运行性能，这两个模拟出来的CPU是不能分离的，只能协同工作。

　　当然了，如果一个CPU同时支持HyperThreading和Virtualization技术的话，每一个虚拟CPU在各自的操作系统中都被看成是两个对称多任务处理的CPU。

The Hyper Threading Custom Was Retained

　　和之前的Extreme Edition系列处理器一样，PXE 955也支持超线程（Hyper Threading）技术，使得我们在设备管理器中可以看到4个逻辑核心。关于超线程的实际作用，测试显示其实并不大，许多应用程序在打开HT后反而更慢了，许多主板默认是将HT关闭的。

The Hyper Threading Custom Was Retained

打开超线程后，系统显示4个逻辑核心

Raising the multiplier from x13 to x14 allowed for bumping up the clock speed from 3.46 to 3.73 GHz.

将倍频调节到x14，达到3.73GHz

4.0 GHz was no problem either!

将倍频调节到x15，达到4GHz

　　所有的Extreme Edition处理器倍频并不锁定，你可以在x6到x60之间自由调节，这对超频来讲是非常方便的。将倍频提升到x14和x15，就可以在不加电压的情况下达到3.73和4.0GHz。

We could boot the system at 4.26 GHz, but the voltage had to be increased to 1.40 V in order to make the setting stable.

Voilá: Raising the core voltage from 1.30 to 1.40 V allowed the Pentium Extreme Edition 955 to hit the 4.26- GHz mark.

电压提升到1.4v，就可以超到4.26GHz

　　当把倍频调节到x16后，PXE 955就可以稳定运行在4.26GHz，超频幅度达到23%。不过此时处理器的问题上升不少，但相比90nm的双核心Pentium D和 Pentium Extreme Edition 840，还算清凉了。我们预计Intel并不会发布4GHz以上的双核心产品，但Pentium Extreme Edition 965（3.73 GHz）却在计划之中。

　　Extreme Edition一个缺点是并不支持SpeedStep。为什么呢？因为SpeedStep是让倍频降低到x14，频率到2.8GHz。而Extreme Edition系列的FSB为266而不是200MHz，所以无法支持SpeedStep。不过未来SpeedStep也会升级，相信Extreme Edition也将支持这一技术。

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由于PXE 955的TDP并没有改变，所以在散热器的选择上也和以前一样。

　　伴随PXE 955处理器，Intel也同时发布了i975X芯片组。但PXE 955并不一定非要在i975X才能运行，任何955X、nForce4 SLI IE主板都可以支持该处理器。i975X芯片组的主要改进，是支持PCI-E x8+x8模式的双显卡。

　　Pentium Extreme Edition 955需要严格的FMB规范，所有基于955X芯片组的主板通过升级BIOS应该都可以支持65nm系列处理器，理论上945系列主板也可以支持，但实际情况无法保证。更老的915P，925X系列主板都无法支持900系列双核心处理器，但他们通过升级BIOS可以支持单核心Cedar Mill 65 nm Pentium 4。以下是几款975X芯片组主板：

Asus P5WD2-E

Gigabyte GA-G1975X

Intel D975XBX

MSI 975X Platinum

● 测试系统硬件配置：

　　测试我们选择了多款处理器进行对比，包括XE家族中的4款，PD 820/830/840以及P4 670。AMD方面包括全系列双核心，以及当前最高端的双核心FX-57。测试软件非常全面，均选择支持双核心的最新版本，具体情况如下。

Intel Processors (Socket 775)
FSB1066	Pentium EE 840 Presler (3466 MHz 12KµOps+16/2048 kB)
FSB800	Pentium D 840 Smithfield (3200 MHz 12KµOps+16/1024 kB) Pentium D 830 Smithfield (3000 MHz 12KµOps+16/1024 kB) Pentium D 820 Smithfield (2800 MHz 12KµOps+16/1024 kB)
FSB1066	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)
FSB800	Pentium 4 EE 3.40 GHz Gallatin (3400 MHz 12KµOps+16/1024/2048 kB)
FSB800	Pentium 4 670 Prescott (3800 MHz 12KµOps+16/1024 kB)
AMD Processors (Socket 939)
HTT1000	Athlon 64 X2 4800+ Toledo (2400 MHz 64+64/1024 kB) Athlon 64 X2 4600+ Manchester (2400 MHz 64+64/512 kB) Athlon 64 X2 4400+ Toledo (2200 MHz 64+64/1024 kB) Athlon 64 X2 4200+ Manchester (2200 MHz 64+64/512 kB) Athlon 64 X2 3800+ Manchester (2000 MHz 64+64/512 kB)
HTT1000	Athlon 64 FX-57 San Diego (2800 MHz 64+64/1024 kB) Athlon 64 FX-55 San Diego (2600 MHz 64+64/1024 kB)
HTT1000	Athlon 64 FX-55 Clawhammer (2600 MHz 64+64/1024 kB)
Motherboards
Socket 775	Asus P5WD2-E Premium Rev. 1.01G Bios: 00204 (12/14/2005) Chipset: Intel 975X
Socket 939	ASUS A8N32-SLI Deluxe Rev. 1.01 Bios: 0806 Chipset: NVIDIA 32 SLI
Memory
DDR2-667	2 x 512 MB - DDR2-533/667 (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 1T)
Common Hardware
Graphics Card (PCIe)	Gigabyte GV-NX78X256V-B GPU: NVIDIA Geforce 7800 GTX (430 MHz) Memory: 256 MB GDDR3 (1200 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)
Sound Card	Terratec Aureon 7.1 Space 96.00 kHz sample rate
Software
Intel Chipset	Intel 7.2.1.1003 (07/11/2005)
NVIDIA nForce 4	Forceware 6.82
NVIDIA Graphic	Detonator 81.95 (12/09/2005)
DirectX	Version: 9.0c (4.09.0000.0904)
OS	Windows XP, Build 2600 SP2

Asus P5WD2-E

　　华硕P5WD2-E支持800/1066MHz FSB，支持LGA775接口处理器，主板上提供了两条PCI-E x16槽，可以支持PCI-E x8+x8模式双显卡。i975X芯片组集成High Definition音频芯片，提供8声道输出。搭配ICH7R南桥，总共提供8个SATA接口，支持RAID 0,1,5,10或JBOD，兼容NCQ。

● 测试项目和设置：

Benchmarks and Settings
OpenGL
Quake III Team Arena	Version 1.32 1280x1024 - 32 bit Timedemo1 / demo thg3 "custom timedemo" Graphics detail = High Quality
F.E.A.R	Version: 1.0 Retail Video Mode: 1280x920 Computer: High Graphics Card: High Options/Performance/Test settings
Quake 4	Version: 1.0.0.0 Build 2147 Video Mode: 1280x1024 timedemo demo4.demo 1 (load textures)
Call of Duty 2	Version: 1.0 Video Mode: 1280x1024 timedemi testdemo03 1
3DMark05	Version 1.2.0 1024 x 786 - 32 bit Graphics and CPU Default Benchmark
Video
Mainconcept MPEG Encoder	Version: 1.5.1 1.2 GB DV to MPEG II (720x576, Audio) converting
Pinnacle Studio 10 Plus	Version: 10.1.2.2150 from: 352x288 MPEG-2 41 MB to: 720x576 MPEG-2 95 MB Encoding and Transition Rendering to MPEG-2/DVD no Audio
TMPEG 3.0 Express	Version: 3.0.4.24 (no Audio) 182 MB VOB MPEG2-source (704x576) 16:9
DivX 6.1	Version: 6.1 (4 Logical CPUs) Certification Profile: High Definition Profile Multipass, 3000 kbit/s Encoding mode: Insane Quality
XviD 1.1.0	Version: 1.1.0 Beta 2 Encoding type: Twopass - Single pass Profile @ Level: DXN HT PAL Target size (kbytes): 570000
Windows Media Encoder	Version: 9.00.00.2980 Windows Media Video 9 Advanced Profile 720x480 AVI to WMV 320x240 (29.97 fps) 282 kBps streaming
Windows Media Player 10	Version: 10.00.00.36.46
Audio
Lame MP3	Version 3.97 Beta 2 (11-29-2005) Audio CD "Terminator II SE", 74 min wave to mp3 160 kBps
OGG	Version 1.1.2 (Intel P4 MOD) Version 1.1.2 (Intel AMD MOD) Audio CD "Terminator II SE", 74 min wave to ogg Quality: 5
Applications
AVG Anti-Virus 7.1	Version: 7.1.0.352 (File) Version: 7.1.362 (Program) (3.85 GB, 14.007 Files, 1.177 Folders)
Winrar	Version 3.51 (303 MB, 47 Files, 2 Folders) Compression = Best Dictionary = 4096 kB
Autodesk 3D Studio Max	Version: 8.0 Characters "Dragon_Charater_rig" HTDV 1920 x 1080
ABBYY FineReader	Version: 8.0.0.714 Pro Part#4591 convert PDF to DOC 950 pages PDF-Book "War and Peace"
Adobe Premiere Pro 1.5 HDTV	Version: 1.5
Mainconcept MPEG Pro 1.5 HD	Version: 1.5 Windows Media Video 9 Advanced Profile 10 sec MPEG2-HDTV 1440 x 1080 (33 MB) to WMV-9 1080i 24p
Adobe Photoshop CS 2	Version: 9.0 VT Runtime Script Rendering from 5 Pictures (66 MB, 7 Filters)
Applications (Multitasking)
Multitasking I	Winrar (181 MB, 23 Files, 1 Folder) Lame (10:41 Minutes)
Multitasking II	Winrar (181 MB, 23 Files, 1 Folder) Lame 3.97 Beta 2 Ogg (10:41 Minutes) WMV (720x480, 32 Sec)
Multitasking III	Finereader (150 Pages PDF-Book) AVG Anti-Virus (3.85 GB, 14.007 Files, 1.177 Folders)
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

　　本文测试数据来自于Tomshardware.com，并不代表本站观点。

　　采用更先进的65nm工艺，主要目的就是为了降低功耗。让我们一起来看看测试的结果如何：

　　测试结果显示，65nm的PXE 955在功耗方面的确有进步。相比90nm的Pentium D和EE系列功耗低了不少。在100% CPU满负载情况下，超频到4GHz后，功耗比PD 3.0GHz还要低。但是相比AMD Athlon 64 FX/X2相比，似乎还需要改进V>

　　在OpenGL性能测试中，游戏方面Athlon 64依然优势明显。但在3DMark05的CPU测试中，PXE 955超频后领先幅度很大。

　　视频处理一直是Intel CPU的强项，这里有不例外。超到4.26GHz的955性能实在强悍，即使是默认的3.46GHz情况下，成绩也要比Athlon 64 X2 4800+要好。如果您是一位经常和视频打交道的用户，那么选择Intel处理器还是比较明智的。

　　音频测试和前面的视频情况差不太多，Intel处理器比较有优势，PXE 955和同频的XE系列表现基本处于一个水平，没有太大优势V>

　　在软件应用方面，除了Anti-Virus测试中AMD处理器表现全面超越Intel外，其他时候基本还是混战的局面V>

　　双核心处理器的最大优势，就是在面对多任务环境时更加游刃有余。所以这方面的测试结果非常重要。结果显示，Athlon 64 X2性能要比Pentium D系列更好，而和Pentium XE基本打成平手。后者大缓存和1066MHz FSB的优势得到体现。

　　软件综合测试，是对CPU各个方面性能进行比较全面的考察。超频后的PXE 955始终处于成绩的顶端，而如果不超频的话，只能与Athlon 64 X2打成平手。AMD处理器架构低频高效的特性实在让人惊叹。

　　此次测试中Pentium Extreme Edition 955 (Presler)处理器给我们留下了非常不错的印象，我们认为他要比其前辈，90nm Smithfield核心的Pentium Extreme Edition 840强很多。

　　首先我要说的是，Intel在双核心处理器性能的提升方面做的很成功，凭借采用非常先进的65nm工艺，使得处理器的频率可以再次提升，并且可以集成更大容量的L2缓存。测试显示，Intel双核心并再只扮演失败者的角色，在许多项目中Pentium Extreme Edition 955都已经可以击败AMD最高端的双核心Athlon 64 X2 4800+。

　　实际上，AMD处理器目前唯有在游戏应用中还占有一些优势，主要是OpenGL任务和一些编解码方面。在其他比如音频视频处理器等方面，Pentium Extreme Edition 955的优势还是很明显的。但我们并不能说Intel就可以凭借Pentium Extreme Edition 955而成功反击，因为AMD更新更快的双核心Athlon 64 FX-60也即将发布，好戏还在后头。

　　除了高性能之外，最新的Presler核心处理器的超频潜力也非常出色，测试中我们可以在风冷下轻松将其超到4.26GHz。相信如果采用一些BT是散热方式的话，Pentium Extreme Edition 955超到5.5GHz并不是不可能。

　　当然，我们也不得不在批评Intel几句，这主要还是来自于NetBurst架构。尽管采用65nm工艺让Presler核心的发热量相比之前产品有所下降，但绝对的数值上还是不能令人满意。相比AMD同档产品，Intel恐怕还无法摆脱“火炉”的称号。Pentium Extreme Edition 955的TDP依然是130W，这和之前的双核心没有区别。

　　最后我们要说的是，作为Intel首款65nm工艺产品，Pentium Extreme Edition 955的意义十分重大。2005年末这款产品的发布，似乎预示着Intel在2006年将向AMD发起猛烈的反击。

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