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从应用出发! 分析四核CPU究竟强在哪?

2009年05月24日 08:04作者：张柏松编辑：张柏松文章出处：泡泡网原创

从2005年第一款双核处理器面世后，市场一片哗然，到今天来看双核最终取代了单核，迅速得到全面普及，2009年的今天，随着CPU发展的不断前行并伴随着价格的走低，多核处理器日渐发展成熟并趋于主流，不足千元的四核产品比比皆是，甚至有些四核的价格低于高频双核，这就令很多用户感到十分头痛，不禁会问，为什么要从双核过渡到四核，甚至是更多的核心？然而这样在CPU内集成多个核心，究竟能给我们带来什么？我们是应该花同样的钱买一款高频双核还是去寻求一款主频稍低的四核产品？

【泡泡网CPU频道5月24日】面对上面的疑问，其实CPU厂商们早已帮我们铺好了要走的路，未来四核产品价格会越来越有挑战性，双核逐渐淡出市场主流并逐渐停产是必然趋势，到今年年底Intel官方已经评估出四核CPU预计为20%市场占有量。其实CPU市场的历史就是这样，不论你喜欢或者不喜欢，高兴或者不高兴，这就是一个少数人决定多数人的市场。但面对着现在这样一个双核与多核处于交接的阶段：双核高频加价格优势，而四核则是多核心加多线程优势，用户将如何做出选择，只能凭借自身应用来决定，其实我们今天的主要内容就是从实际应用举例分析一下，四核CPU究竟在哪些软件及应用上具有先天的优势？

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往日经典文章回顾：

多核前传：性能遭遇终极瓶颈，主频提升已到尽头！

虽然20年在人类的5000年发展史上只是弹指一挥间，但对计算机来说，却相当于经历了亿万年。在短短的近20年里，计算机从最初钻木取火的原始时代进入了可以在星际之间穿梭的太空时代。虽然在这其间软、硬件都得到了极大的发展，但一切皆有极限，尤其是计算机的心脏：CPU，目前它的主频已经到达3.8G，而4G就是CPU主频的极限。这就意味着，如果不采取措施，CPU将永远停留在目前的主频上？

曾经奔腾4的最终之作：P4 570处理器主频高达3.8G

曾几何时，CPU一次次地遭遇性能极限，但都又一次次地冲破了这个极限。相信当年的CPU主频大战大家都记忆犹新，Intel奔腾3突破1GHz却惨遭BUG，随后采用超长流水线架构的奔腾4先后攻破2GHz、3GHz大关，迫使AMD不得不通过PR值的方式挽回颜面，但最终Intel却因为难以控制功耗发热止步于3.8GHz，距离4GHz仅一步之遥。虽说如今CPU制造工艺比当年先进很多，但官方最高频率不升反降，只有3.2GHz而已。

在以前，英特尔一直固执地认为只有通过主频的提高才能使性能提高，因此，CPU的主频在10年内提高近40倍（这好象比摩尔定律定义的还快）。最后英特尔不得不承认那时候的奔腾已经遭遇最终的主频极限，4G就象一场百年罕见的大雪，将奔腾系列CPU的性能高速公路彻底地封死了。

多核发展：AMD和英特尔各显神通，先后拉开多核时代的序幕

在2006年是CPU发展史上的又一次重大里程碑，这一年，CPU在物理上得到了极大的改变。而率先引发这次冲击波的就是CPU的第二号厂商AMD。

AMD打开多核处理器序幕

AMD第一个推出了双核处理器速龙Athlon 64 X2，这种处理器的计算单元相互独立，但它们将共享CPU的一、二级绶存。这种CPU虽然没有两颗CPU的效率高，但它的性价比是非常高的。在AMD推出双核处理器不久，英特尔这个CPU世界的老大就按耐不住了，时隔不到一年，英特尔将多核CPU更新了两代，在这其间，CPU的速度提高了近两倍。虽然是AMD第一个向多核CPU发起冲锋，然而英特尔凭借着自己的优势很快就将AMD甩在了后面。

Intel开创四核处理器先河

2006年AMD刚推出双核CPU，英特尔就快速地推出了四核CPU。而在2007年，英特尔更是赚足的眼球，推出了多达80核的CPU。因此，如果说AMD拉开了多核时代的序幕，那么英特尔就是续写了这个序幕的神奇。

多核应用：遭遇全新问题，大多数软件只支持单线程

自从2006年AMD率先推出双核处理器后，在随后的一年多时间里，多核CPU的主频和核的数量飞数发展，人们以为这下终于突破困扰已久的CPU主频的限制了。一下从单纯的增加主频跨越到了二维的增加主频和核的数量。通过这种改变，也许可以至少坚持十年。但人们还没有从欢乐的气氛中回过味来，就遇到了新的问题，这次不是硬件，而是软件。

真是怕什么就来什么，当时世界上所存在的软件绝大多数是基于单线程的，这就意味着虽然多核从理论上可以提高效率，但就现在的大多数软件而言，还无福享受这种待遇。然而多核时代的到来已经不可避免，多核程序的开发是必然的归宿。这时一个巨大的问题产生了：多核设计大大增加了软件开发者的难度。如果软件开发者想把多核芯片的能力完全发挥出来，就必须拆分应用程序，由每个核来各自运行，这个过程被叫做“平行运算”。但是，平行运算的编程对于只受过线性编程培训的普通程序员而言过于复杂。

多核心无法完全应用是多核处理器遭遇的首要问题

　　毫无疑问，多核给人们提供了更经济的计算能力，但这种能力能否善加利用还要取决于软件。软硬件在这里的关系就如同路与车的关系：如果把多核平台看成是高速公路，软件就是高速公路上的汽车：高速公路只是提供了一个基础，而到底能发挥多大运输能力，还要看汽车能跑多快。更重要的一点是，如果不针对多核进行软件开发，不仅多核提供的强大计算能力得不到利用，相反还有可能不如单核CPU好用。因为采用多核的CPU，其每个内核的主频比主流的单核CPU通常要低一些，如果程序只能发挥出一个内核的效用，自然不如单核CPU好用。

其实，我们今天文章中要体现的内容就是，通过这几年多核应用的发展，有很多软件对多核优化已经相当完美，可以为我们工作或学习提供事半功倍的效果，现对现在这样一个双核与四核交接的局面，我们有理由根据软件的需要去衡量一下，什么样的产品更合适我们，接下来，笔者就用一些我们常用的软件及应用程序来证明一下，目前最高核心的四核CPU究竟强在哪些方面？

一.四核CPU究竟强在哪：视频编码

四核CPU的强项首先要属视频编码，多核效率下绝对可以令工作事半功倍，高清视频流行的今天，有多少人知道欣赏的480P\\720P高清电影是通过压缩1080P视频得来的，所以这就要求视频编码所要做到的内容。下面就采用X264的编码压缩480P测试双核/三核/四核CPU的编码能力。

通过成绩来看，仅有600-700元的AMD三核产品，在视频编码压缩上，就要比价位在1000元左右的双核E8400效率要高不少，更别提同价位下的四核产品了。所以对于视频编码而言，多核的效果远大于主频，如果你是这类用户，四核是你不二的选择。

支持多核的视频编码软件推荐：

TMPGEnc 4.0 XPress：最早支持多核CPU的视频压缩软件之一

TMPGEnc是日本人堀浩行开发的著名MPEG编码/解码工具软件，支持VCD、SVCD、DVD等各种格式。TMPGEnc对多核心处理器进行优化，尤其是其加入了SSE3、SSE4等指令集的支持，能使拥有该指令集的CPU发挥出更好的性能，减少大量的编码时间。最新的版本4.0，不仅支持多核CPU，对于GPU也有着不错的支持。

二.四核CPU究竟强在哪：压缩及解压缩

压缩及解压缩时我们日常必不缺少的使用环节，只是这简单的一项，多核CPU就可以让我们节约大量的时间

通过以往的测试成绩，我们发现，多核CPU在压缩及加压缩方面有着阶梯式的性能提升，特别是四核8线程下相比4线程提升最明显，超过了40%，相同核心下，单核与四核的差距最大可以到4倍左右。

支持多核的压缩/加压缩软件推荐：

WinRAR 3.9 Beta2：优化多核CPU且支持64位

WinRAR是目前世界最流行和使用最广泛的压缩/解压缩工具，界面友好且美观，使用方便，在压缩率和速度方面都有不错的表现。最新版本为WINRAR 3.9 Beta2版，提供了64位版本，并更好的优化了多核CPU，大幅度提升性能。

三.四核CPU究竟强在哪：专业绘图软件渲染

提到渲染性能，我们首先想到CINEBENCH R10这个渲染测试软件，这是我们通常测试CPU渲染能力的最常用软件。

以往的测试中，四核CPU具有先天的渲染优势，这是高频双核产品所无法比拟的。除了测试软件中渲染能力四核占尽优势，就是在应用软件上（如：3DS MAX），四核也是遥遥领先。

3DsMAX8是知名的三维建模及渲染软件，广泛应用于电影、动画、电视及游戏产业，也是很早提供了对SMP和多处理器的支持。这是一个完全采用多线程编程的程序，能够完全调动4个线程，如成绩可见在这种高度并行优化的程序面前，双核心是根本无法和四核性能相抗衡的。

四.四核CPU究竟强在哪：大型游戏GTA4

这个游戏绝对可以称得上是一些游戏玩家最想换四核CPU的原因之一，因为只有四核才能跑动这款游戏。

的确，在相同显卡下，优异四核CPU也只有四核模式下，才能流畅运行，前提还是优异产品，可想而知，目前的双核很难招架这款BT游戏。

五.四核CPU究竟强在哪：虚拟机应用

Win7新增虚拟机XP功能体验是最新Win7 RC的一大亮点，它提供了一个“完美兼容XP程序”的环境。

　　随着Windows 7的到来，虚拟化等技术也正在进一步的普及，目前多核处理器所展现出的优势必将会更加明显，新的操作方式也会更进一步的优化消费者们的使用。

　对于普通用户来讲，虚拟化技术给人的感觉距离实际应用还很遥远，这项并不算新的技术其实是一个非常具有实用性的设计。尤其是在防病毒等安全方面更是全面突破。用户完全可以在主操作系统下打开另外一个虚拟系统，并且在这个虚拟系统中进行各种软件的安装与应用。一旦遇到了所安装的软件有病毒的现象，用户只需将虚拟系统进行简单的删除就可以将病毒完全清楚，并且不会影响到主系统内的任何重要文件。

　　当然，说到最后，要想真正用到虚拟化系统您还要为此准备一颗拥有足够性能的多核CPU才可以实现。毕竟虚拟化技术对于多线程任务的压力还是较为繁重的，一款四核处理器远比双核或是单核处理器要更如虎添翼。

六.四核CPU究竟强在哪：高清软解/倍线

看高清时，软解就是用CPU资源解码，这样更考验CPU，硬解就是用显卡解码，不占CPU资源。当然硬解好点，像播放原盘的软解，在CPU不是很强大的情况下会出现音画不同步的现象。然而硬解也存在着误区，一些非标准的高清视频，显卡根本无法硬解，想要欣赏，只能依赖CPU进行软解，所以这也是衡量CPU性能的关键。

看看之前的测试成绩，在1080P软解状态下，主频仅有2.6G且性能较低的AMD四核产品，也能发挥相当不错的成绩，CPU占用率不足30%，而主频高达3G且性能出色的Intel优异双核软解超过了40%，可见，如果你是高清达人，一款四核处理器是你必备的。

倍线高清视频，四核CPU只是入门的门槛

受限于国内的网络环境和消费水平，下载高清电影或购买蓝光影碟对于大多数用户来说都不太现实，真正普及的还是DVD画质的标清视频以及DVD光碟。但当您真正见识过1080p全高清视频的魅力之后，会发现DVD画质真的只能用惨不忍睹来形容，想要得到清晰的效果，只能从DVD倍线开始，如果把倍线分辨率从DVD效果升级到720P的话，优异i7四核CPU占用率依然高达80%，所以四核CPU是倍线的最低门槛。

七.四核CPU究竟强在哪：日常多任务操作

说到日常的多任务操作，这个含义就比较广了，笼统来讲，我们平时可以说都在多线程，最简单的例子，一边上网一边听歌，一边打游戏一边聊YY，当然这些应用都是占用资源并不夸张。试想一下，目前双屏显示的用户也不在少数了，如果一边玩永恒之塔，一边看高清，一边解压缩，这样多任务下，不是一般单核或是双核CPU可以负担起的。

多任务操作下，双核CPU显得十分吃力

　　众所周知，硬件与软件一直都是处于相辅相成的发展模式，硬件是软件发展的载体，软件是硬件发展的源动力。自从Windows Vista与Windows 7新视窗操作系统面世后，老旧的单核甚至是双核处理器已经不能很好地满足DIY用户的需求，特别是在多任务应用环境下，四核处理器有着无可比拟的优势，恰恰多任务应用无论是软件还是用户应用，都是未来的一大趋势。

　这里有些用户可能对多任务不太了解，首先需要了解日常应用中的两种典型模式。一种应用模式是一个程序采用了线程级并行编程，那么这个程序在运行时可以把并行的线程同时交付给多个核心分别处理，因而程序运行速度得到较大提高。这类程序有的是为多路工作站或服务器设计的专业程序，例如专业图像处理程序、非线视频编缉程序、动画制作程序或科学计算程序等。对于这类程序，多个物理核心和多颗处理器基本上是等价的，所以，这些程序往往可以不作任何改动就直接运行在多核电脑上。

　　还有一些更常见的日常应用程序，例如Office、IE等，它们同样也是采用线程级并行编程，可以在运行时同时调用多个线程协同工作，所以在多核处理器上的运行速度也会得到较大提升。例如，打开IE浏览器上网，看似简单的一个操作，实际上浏览器进程会调用代码解析、Flash播放、多媒体播放、Java、脚本解析等一系列线程，这些线程可以并行地被多核处理器处理，因而运行速度会加快。

全文总结：　

未来的多核芯片将无处不在，多核的软件开发已是摆在软件产业界一个很大的挑战。有专家甚至预言，针对多核和多线程的软件开发将是未来十年软件开发的主要挑战。

多核处理器能否将性能发挥极致，只能依赖软件的支持度

但是我们还是要记住那句老话，一切皆有极限且一切皆有可能。单核CPU的主频极限是4G，而多核CPU会有极限吗？答案是肯定的。虽然现在还不能给出多核CPU的确切的极限是多少。但可以肯定，CPU中的核不可能无限制地增加，体积不能无限制地缩小。当然，主频更不可能无限制地提高？可能所有学过计算机的人都知道，现在的计算机无论速度有多快、体积有多少、功能有多多、价格有多便宜，都离不开冯.诺依曼机（简单说就是存储器+运算器+控制器）的限制，当然，基于多核CPU的计算机也是如此！

多核处理器是未来的发展趋势

但不管未来如何，一个时代总有一个时代的脚步，目前，多核是主流谁也挡不住，大多数软件都朝着多核多线程的方向发展，仅仅凭借着主频的优势，迟早会被淘汰，但是面对目前这个多核交接时代，消费者如何去选择CPU产品，完全取决于自己的需求，毕竟对个人而言，计算机淘汰的速度远远低于发展速度。■

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