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走出DDR3误区! AM2+/AM3平台对比评测

随着Intel Core i7系列处理器的发布,DDR3内存终于一扫之前775平台上的阴霾,在全世界玩家面前吐气扬眉。众所周知,Intel是最早支持DDR3的平台,但迫于775平台中低端CPU无法满足DDR3的胃口和内存延迟较高的原因,导致整体性能不理想、甚至下滑。

然而在i7平台中,CPU不但首次集成内置内存控制器还率先支持内存三通道,至此DDR3内存强大的性能终于得到体现,外加上各大内存厂商也开始大力推广DDR3内存,从而更大的容量、更高的速度、更低的价格成为DDR3内存普及的重要武器,DDR3代替DDR2的步伐已经不可阻挡,但是正因如此,AMD在没发布AM3平台之前,只能看在眼里,疼在心里。

    【泡泡网CPU频道6月23日】 AMD平台之前一直无缘DDR3,直到不久之前,经过两款AM2+接口Phenom II的试水之后,终于正式发布了采用AM3新接口处理器,由于新处理器内置DDR2与DDR3内存控制器,意味着AMD将在落后对手20个月后终于平台步入了DDR3内存时代,终究诞生过晚,AMD DDR3平台对我们依旧比较陌生,方方面面的测试还不是十分完善,很多消费者都十分好奇,当DDR3内存降临AMD平台时,整体性能相比过去DDR2会有多少改善?不过可以确定的是不会像775平台那样因门槛太高而失宠,但会不会像i7平台那样性能卓越?DDR3平台究竟是否适合我们去追求?一切一切的结果都会在今天的文章中,通过不同规格的DDR2/DDR3内存在AM2+平台与AM3平台上测试中加以揭晓!


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    往日经典文章回顾:

 

 

  DDR3内存须知:提升频率的关键技术

  其实DDR3内存提升有效频率的关键依然是旧招数,就是提高预取设计位数,这与DDR2采用的提升频率的方案是类似的。我们知道,DDR2的预取设计位数是4Bit,也就是说DRAM内核的频率只有接口频率的1/4,所以DDR2-800内存的核心工作频率为200MHz的,而DDR3内存的预取设计位数提升至8Bit,其DRAM内核的频率达到了接口频率的1/8,如此一来同样运行在200MHz核心工作频率的DRAM内存就可以达到1600MHz的等值频率,这种“翻倍”的效果在DDR3上依然非常有效。

  DDR3与DDR2几个主要的不同之处 :

  1.突发长度(Burst Length,BL)

  由于DDR3的预取为8bit,所以突发传输周期(Burst Length,BL)也固定为8,而对于DDR2和早期的DDR架构系统,BL=4也是常用的,DDR3为此增加了一个4bit Burst Chop(突发突变)模式,即由一个BL=4的读取操作加上一个BL=4的写入操作来合成一个BL=8的数据突发传输,届时可通过A12地址线来控制这一突发模式。而且需要指出的是,任何突发中断操作都将在DDR3内存中予以禁止,且不予支持,取而代之的是更灵活的突发传输控制(如4bit顺序突发)。

  2.寻址时序(Timing)

  就像DDR2从DDR转变而来后延迟周期数增加一样,DDR3的CL周期也将比DDR2有所提高。DDR2的CL范围一般在2~5之间,而DDR3则在5~11之间,且附加延迟(AL)的设计也有所变化。DDR2时AL的范围是0~4,而DDR3时AL有三种选项,分别是0、CL-1和CL-2。另外,DDR3还新增加了一个时序参数——写入延迟(CWD),这一参数将根据具体的工作频率而定。

  3.DDR3新增的重置(Reset)功能
   
  重置是DDR3新增的一项重要功能,并为此专门准备了一个引脚。DRAM业界很早以前就要求增加这一功能,如今终于在DDR3上实现了。这一引脚将使DDR3的初始化处理变得简单。当Reset命令有效时,DDR3内存将停止所有操作,并切换至最少量活动状态,以节约电力。

  在Reset期间,DDR3内存将关闭内在的大部分功能,所有数据接收与发送器都将关闭,所有内部的程序装置将复位,DLL(延迟锁相环路)与时钟电路将停止工作,而且不理睬数据总线上的任何动静。这样一来,将使DDR3达到最节省电力的目的。

  4.DDR3新增ZQ校准功能
   
  ZQ也是一个新增的脚,在这个引脚上接有一个240欧姆的低公差参考电阻。这个引脚通过一个命令集,通过片上校准引擎(On-Die Calibration Engine,ODCE)来自动校验数据输出驱动器导通电阻与ODT的终结电阻值。当系统发出这一指令后,将用相应的时钟周期(在加电与初始化之后用512个时钟周期,在退出自刷新操作后用256个时钟周期、在其他情况下用64个时钟周期)对导通电阻和ODT电阻进行重新校准。

  5.参考电压分成两个
   
  在DDR3系统中,对于内存系统工作非常重要的参考电压信号VREF将分为两个信号,即为命令与地址信号服务的VREFCA和为数据总线服务的VREFDQ,这将有效地提高系统数据总线的信噪等级。

    6.更低的电压要求 

  除了更高的工作频率,DDR3内存还实现了更低的工作电压,以及有效降低了功耗。第一代DDR内存的核心电压达到2.5V,DDR2降低到1.8V,而DDR3则进一步降低到1.5V;此外,I/O Buffer也采用低功耗设计,I/O Driver的阻值从DDR2的34欧姆降低到18欧姆。更低的工作电压有效地控制了DDR3内存的发热量,这也使得DDR3内存的可以达到更高的频率。

  7.点对点连接(Point-to-Point,P2P)
   
  这是为了提高系统性能而进行的重要改动,也是DDR3与DDR2的一个关键区别。在DDR3系统中,一个内存控制器只与一个内存通道打交道,而且这个内存通道只能有一个插槽,因此,内存控制器与DDR3内存模组之间是点对点(P2P)的关系(单物理Bank的模组),或者是点对双点(Point-to-two-Point,P22P)的关系(双物理Bank的模组),从而大大地减轻了地址/命令/控制与数据总线的负载。而在内存模组方面,与DDR2的类别相类似,也有标准DIMM(台式PC)、SO-DIMM/Micro-DIMM(笔记本电脑)、FB-DIMM2(服务器)之分,其中第二代FB-DIMM将采用规格更高的AMB2(高级内存缓冲器)。、

   AM3平台无缝升级解析—全面走进DDR3内存时代

    AMD之前的45nm Phenom II处理器以AM2+接口型号Phenom II X4作为先锋军,率先提供了AM2主板的无缝升级计划,但是对于大多数用户来说,新的AM3处理器才是目前的重头戏,在针脚上,AM2/AM2+接口有940针脚,而AM3接口只有938个,比之前少了两针。同时增加了对DDR3内存的支持。兼容性上:AM2处理器可用于AM2/AM2+主板,但不能用于AM3主板;AM2+处理器可用于AM2/AM2+主板(前者需BIOS支持),不能用于AM3主板;但AM3处理器则可用于AM2/AM2+/AM3三种主板(前两者需BIOS支持)——换句话说,3代处理器均向下兼容,不向上兼容,且具体支持情况视板卡厂商的BIOS开发力度而定。

    45nm AM3 Phenom II同时集成DDR2/DDR3内存控制器

    在PC组件中,内存接口的升级相对缓慢,就像当初DDR内存向DDR2内存过渡的情形一样,现有DDR2内存向DDR3内存过渡并不是非常迅速。DDR3内存比DDR2内存有更低的工作电压、更小的功耗、更高的带宽,未来可提升频率的空间更大,所以从技术发展角度看,DDR2内存毫无疑问会被DDR3内存所取代。

    但不管怎么说,DDR3内存最终将慢慢取代DDR2内存,因此AMD新一代Socket AM3接口Phenom II处理器集成了DDR3内存控制器,为未来获得更高的性能做好准备。同时考虑到更加方便现有用户选择,Socket AM3接口PhenomII处理器同时集成DDR2/DDR3内存控制器,能够满足过渡时期用户的灵活选择。

   测试平台介绍:DDR2/DDR3下AM2+与AM3平台性能对比

    AM2+与AM3平台最大的不同除了接口以外,就是对于DDR3内存的支持情况,因此平台性能对比,基本来自于不同规格内存性能差距以及两种平台间的微弱影响。本次测试以AMD最新45nm原生双核Althon II X2 250和45nm原生四核Phenom II X4 955为主要测试对象,分别辅以相同的DDR2/DDR3内存,通过柱状图方式进行性能对比描述。X2 250是速龙双核的45nm先锋产品,采用AM3接口支持DDR2和DDR3内存,作为2代速龙产品,不但在工艺上提升到45nm,架构上也有所变化,二级缓存提高到2M,主频默认就高达3G,而X4 955就不用多介绍了,是目前AMD最优异的45nm产品,同样是AM3接口,二级缓存高达6M,主频默认就高达3.2G,由于AM3处理器有着向下兼容AM2+平台和同时支持双规格内存的优点,因此很容易对比AM2+与AM3性能差距。

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硬件系统配置

处理器

45nm Althon II X2 250 (3.0GHz/2M L2/AM3)

45nm Phenom II X4 955 (3.2GHz/6M L3/AM3)

主板

     微星 790FX 白金版 AM2+     

  微星 790FX 白金版 AM3   

硬盘

西部数据  (250GB, 7,200 RPM, 16M)

内存

    4G DDR2 800(5-5-5-15 2T)

       4G DDR3 1333(9-9-9-24 2T)    

显卡

迪兰恒进HD4870

(核心频率780MHz  显存频率3600MHz

电源 散热器

TT 650P (额定550W) / 九州风神黑虎鲸(金尊版)

显示器

ASUS 24

软件系统配置

操作系统

Windows vista Ultimate SP1 64BIT

驱动

AMD/ATI Catalyst 9.4 WHQL

  
测试平台主板:微星790FX (AM2+)  测试平台主板:微星790FX (AM3) 

    为了不使测试平台的其它部分作为瓶颈,在系统方面采用了Vista 64bit SP1,对于64bit测试软件有较好的支持,主板方面分别选用了AM2接口和AM3接口的微星优异790FX主板搭配性能较高的HD4870显卡进行辅助测试,内存方面为标准的4G双通道DDR2 800内存和标准的4G双通道DDR3 1333内存;而在硬盘方面由于没有瓶颈限制,只使用了希捷单碟250G硬盘进行测试。

 ● 理论运算对比测试   

    SuperPI 性能测试

    SuperPI是由东京大学Kanada Lab.所制作的一款通过计算圆周率的来检测处理器性能的工具,在测试里面可以有效的反映包括CPU在内的运算性能。在玩家群中,Super PI更是一个衡量CPU性能的标尺之一.

    SuperPi纯计算软件,虽然有些老旧,但对于同类型运算也言,还是有一些参考价值,测试中采用DDR3内存的平台,明显要快一点点,抛开运算性能而言,相信这就是平台间的性能影响。

    ◎ wPrime 性能测试

    wPrime是一款与Super Pi相同的圆周率计算软件,但与Super Pi只能支持单线程不同的是,wPrime最多可以支持八个线程,也就是说可以支持八核心处理器,并且测试多核心处理器性能时比Super Pi更准确。

    这是一款取代SuperPi的新一代的纯计算软件,不过加入了对多核的支持,而且算法更优。在误差相同的情况下,最后成绩不分胜负,可见CPU多核运算性能,两种平台间几乎完全相同。

   Fritz 10 Benchmark 性能测试

    这是一款国际象棋测试软件,但它并不是独立存在的,而是《Fritz9》这款获得国际认可的国际象棋程序中的一个测试性能部分。由于国际象棋的运算大致仍旧是依靠电脑CPU的高速处理能力,将每一个可能的走法以穷举算法预测,从中选择胜算最大的非常好的走法。所以用它来衡量对比不同的PC系统中CPU的多线程运算能力也是有参考价值的。

凌珑

    Fritz这款国际象棋引擎模拟器,测试的是CPU的AI算法运算能力,在默认情况下,软件是根据核心的数量,自动设置线程数,因此四核CPU的成绩相比双核CPU会有较大的差距,但是相同处理器下,AM3平台提升虽然不明显,但对于这种考验CPU运算的软件而言,微弱的优势都是平台的进步

    ◎ Sisoftware Sandra性能测试

    Sisoftware Sandra是一套功能强大的系统分析评比工具,拥有电脑你能想到的各种设备的测试方案,作为一款系统测试软件,除了可以提供详细的硬件信息外,还可以做产品的性能对比。其中算数处理器和多媒体处理器测试,能够大体知道一款CPU的性能表现,不仅如此还可以测试出CPU的内存带宽等诸多项目。

   算数运算测试:

   多媒体运算测试:

   内存带宽测试:

    在算数运算和多媒体运算中测试中,平台的性能差距基本为零,可见相同CPU下,其它硬件对于运算的影响微乎其微。不过在内存带宽测试中,DDR3内存平台处于完胜状态,高频率的DDR3内存成绩掩盖了延迟大的缺点,会有10%左右的带宽性能差距。

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    ◎ CineBench R10 性能测试

    CineBench使用针对电影电视行业开发的Cinema 4D特效软件引擎,可以测试CPU和显卡的性能。Maxon公司表示,相对于之前的9.x版,R10版更能榨干系统的最后一点潜能,准确体现系统性能指标。最新R10版,支持XP、vista、MAC等,最高支持16核。

剑指千元中端 45nm酷睿E7200对比测试  剑指千元中端 45nm酷睿E7200对比测试

    渲染性能测试下,两种平台没有带来明显的性能差距,可见DDR3内存并没有发挥什么作用。

 ● 综合性能对比测试

    ◎ ScienceMark 性能测试

    ScienceMark是一款通过运行一些科学方程式来测试系统性能的工具。主要用于桌面台式机和工作站上测试内存子系统,同时也用于测试服务器环境中的读写延时,当然,它对内存的带宽及CPU与内存控制器之间的速度等也可进行测试。

    这是一款涉及内存的带宽及CPU与内存控制器之间的速度测试,高CPU主频和高速的内存都是影响成绩的关键,即使只有微弱的提升也是平台进步标志。

    3D Mark Vantage 测试

    3DMarkVantage2008年4月28日发布,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,能在当前和未来一段时间内满足PC系统游戏性能测试需求。和3DMark05的DX9专用性质类似,3DMark Vantage是专门为DX10显卡量身打造的,而且只能运行在Windows vista SP1操作系统下。

脱胎无需换骨 变脸版9600GSO深度测试

    由于此款软件是针对3D性能的测试,所以只选用了测试项目中的CPU选项的得分进行对比。设置为性能模式,采用1280X1024进行测试。

    Peformance模式下,CPU分数要占到总分的20%之多,这个比重比3DMark06还要大,成绩上AM3的DDR3平台依旧稍许的领先,但是优势不明显,两种平台间对于3D性能的贡献还是可以忽略的。

    虽然Vantage的测试方法改变很大,很明显此项得分标志着DDR3平台的确在部分CPU测试中,起到了一定得作用,也许是内存与CPU数据交换间的进步。

    PCMark Vantage 性能测试

    PCMark Vantage 是Futuremark发布的新一代基准测试软件,并比较完美的对多核心处理器进行了优化,而且是专为Windows vista 32/64-bit打造的,不再支持Windows 2000/XP。

剑指千元中端 45nm酷睿E7200对比测试

    PCMark Vantage可以衡量各种类型PC的综合性能,主要分为三大部分进行:1、处理器测试:基于数据加密、解密、压缩、解压缩、图形处理、音频和视频转码、文本编辑、网页渲染、邮件功能、处理器人工智能游戏测试、联系人创建与搜索。2、图形测试:基于高清视频播放、显卡图形处理、游戏测试。3、硬盘测试:使用Windows Defender、《Alan Wake》游戏、图像导入、Windows vista启动、视频编辑、媒体中心使用、Windows Media Player搜索和归类,以及以下程序的启动:Office Word 2007、Adobe Photoshop CS2、Internet Explorer、Outlook 2007。

    PCMark是一大堆日常应用的合集,其中包括大量的多任务测试及多媒体视频音频测试,虽然多核心并不能发挥出全部性能,但优化支持也很到位。此项测试应该最能反映出DDR3平台所带来的整体性能提高的幅度。在内存不同的情况下仍有5%的整体性能差距,这和内存的性能提升几乎相同。

 应用程序对比测试

   ◎ WINRAR压缩软件性能测试

    WINRAR作为目前最常用的压缩软件备受大家喜爱,基本是每台电脑的必备软件。而大家也知道,WINRAR的压缩效率和CPU的性能成等比关系,CPU运算能力越强,压缩及解压文件的速度就越快。

    从WinRAR 测试结果来看相差并不大,多核性能提升相比内存性能提升更明显,WinRAR压缩工作基本是依靠处理器的运算来完成工作,内存和处理器的影响都是不可获缺的,AM3平台出现了明显的性能提升。

   ◎ 高清X264编码压缩

    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,而关乎压缩速度的最有效途径就是使用的CPU以及支持的指令集。所以,笔者采用X264的编码压缩480P测试CPU的编码能力。

    以往的测试中,CPU一直是决定编码效率的主要因素,但是此次测试,可以感觉到DDR3内存对于最后成绩也有着微妙的影响,排除CPU运算的基本能力,相信差距来自于CPU与内存间交换数据带来的AM3平台的性能提升。

   ◎ PHOTOSHOP CS4 渲染效率测试

    作为PS高手或是相关图片设计工作者,相信图片渲染是必不缺少的使用项目,测试选取分辨率大于7000X5000的图片,进行规定的凸出滤镜的渲染性能测试,通过模拟真实的使用情况的时间长短,来衡量不同处理器之间的性能差距。


分辨率7000 x 5000的图片 渲染前效果


分辨率7000 x 5000的图片 渲染后效果

    测试结果相当明显,高主频具有天生渲染的优势,这在之前的CineBench R10的软件测试中就可以完全体现,而这种实际应用测试也表明了CS4对于多核并没有完全支持,首先CPU是渲染的主要性能来源,不过在相同处理器下,渲染时会占用一定得内存,内存与CPU数据的交换,产生了内存的性能影响,通过测试结果表明DDR3平台可见还是发挥了不错的性能。

 DX9/DX10游戏性能测试

    ◎ DX9游戏—《半条命2:第2章》

    半条命2:第2章引擎在HDR和室外场景的渲染方面有所增强,树叶渲染上将采用Alpha覆盖技术,提供更好的树叶细节和反锯齿效果。此外还引入全新的粒子系统,将提供动态软阴影效果。物理引擎也经过重新设计,提供大场景大范围的物理效果。

显卡现代史:半条命2和同时代的显卡们

    测试方法:自制一段Demo,调用游戏命令行回放Demo,得到精确的平均FPS。

   基本DX9游戏上,排除误差外,我们没有发现AM3与AM2在性能上有丝毫的影响,这也是意料中的结果。

    ◎ DX10游戏—《孤岛危机》

    作为年度DX10游戏巨作Crysis的游戏画面达到了当前PC系统所能承受的极限,超越了次世代平台和之前所有的PC游戏,即便是搭配优异的显卡,在采用大分辨率开抗锯齿的情况下,也只能勉强“浏览”游戏。

DX10救世主!PC大作Crysis特效全解析

     测试方法:Crysis Demo内置了CPU和GPU两个测试程序,我们使用CPU测试程序,这个程序会自动切换地图内的爆炸场景,激烈的爆炸场面严格的考验着CPU渲染性能,运行一段时间得到稳定的平均FPS值作为测试依据。

    Crysis的两个CPU测试场景都是极大的考验CPU的渲染能力,测试过程中大多数是爆炸等物理特效场景,除了CPU要参与外,渲染也会产生大量的内存占有,因此主要的性能差距,是AM3平台的提升所带来的,最后可以总结,物理特效突出的游戏,内存的性能影响还是有一定效果。

    ● 功耗对比测试:

    在上面的性能中,Phenom II X3 720可以说与同级别的E8400不分胜负,想必用户对AMD 45nm新工艺的功耗表现也十分感兴趣,新的工艺加上升级的架构,是否能给我们带来惊喜,下面我们还是通过实际测试来证实一下Phenom II的功耗控制能力吧:

G80禁锢的右半部分
测试工具——功耗仪


拷机软件Prime 95

    我们的功耗测试方法就是直接统计整套平台的总功耗,既简单、又直观。测试仪器为Seasonic的Power Monitor,测试所用软件为著名拷机软件Prime 95,这款软件堪pc稳定性的梦魇。无论系统性能多么强劲,都可以将CPU占用率压至100%,此时系统负担极大。所以当Prime95模式选为Small FFTS(纯考验CPU的负载能力)进行拷机测试,进而得出功耗表现。。


开启CPU节能模式:整机待机功耗


关闭CPU节能模式:整机待机功耗


CPU满载整机功耗

    功耗测试的结果比较出乎意料,本以为DDR3平台在内存的低电压下功耗应该会最为突出,然而测试成绩告诉我们,CPU节能模式下,无论DDR2还是DDR3的功耗基本相同,我们可以理解为,此时内存处于非工作模式下,功耗自然相同,但是在关闭节能后,待机的功耗反而DDR3大于DDR2平台,这个只能解释为内存自己的调节功能,不过在满载功耗下,DDR3低耗的优势表现一览无余,看来DDR3的低压省电并非无据可查。

  DDR2平台与DDR3平台下Athlon II X2 250的整体性能比较:

   从成绩看来,DDR3相比DDR2平台在整体性能上提升并不明显,AMD原生双核CPU下不足4%的提升,就是DDR3内存对于整体性能的影响。

  DDR2平台与DDR3平台下Phenom II X4 955的整体性能比较:

   相比双核的成绩,四核成绩下DDR3平台更容易发挥性能优势,整体性能领先幅度也接近了6%左右,相比双核平台下提高了2个百分点,特别是压缩解压缩下,成绩提高大约10%,这是我们在正常使用中所能感受到DDR3带来比较明显的优势。

 全文总结:性能提升有限/DDR3只是看上去很美

   通过整体测试而言,显然AM3平台相比AM2+平台在整体性能上提升并不是十分明显,和i7平台在DDR3三通道下的性能提升相比也不在一个水平线(价格相差悬殊、可以理解),但是相比775平台上的DDR3的搭配还是有着一定优势,毕竟对于非集成内存控制器的775处理器来说,DDR3的高频率还是具有太高的门槛,以至于内存性能难以发挥,整体性能自然堪忧。


6月17日最新价格:DDR3的性价比已逐渐具有优势

   消费者在选购AM3与AM2+平台时,并非一定要执着,毕竟DDR3内存的性能提升有限,何况AM2+对于AM3处理器有着无缝的升级支持,就目前的内存环境来看即使DDR3价格已经下降到谷底,老AM2+平台的用户,不用眼红的DDR3升级AM3平台,但是最新装机的中高端AMD平台消费者还是推荐选择AM3的平台,抛开小幅度的性能提升不说,DDR3也是未来的发展趋势,但是要提醒的一点是,AM3平台无法安装AM2+的处理器,近期选购PC的消费者,在AM3处理器的类型选择上还是比较稀少的(AM3处理器目前只推出中高端型号),低端AM3处理器几乎还没有上市,这就意味着近期装机的中低端用户只能选择AM2+平台,不过性能相比AM3并没有质的飞跃,玩家也不用过分担心。


面向AM3中低端平台:最便宜的AM3处理器原生双核X2 250即将登陆

   不过话说回来,AM3平台就是AMD未来的发展方向,AM3推出之后,AM2+接口平台虽然不会马上消亡,但是很快就会成为过去时,AM3处理器大量上市后,在很长一段时间内,市场上将会出现AM2+和AM3并存的现象,两种接口都有其突出性价比的产品。但不论是主板厂商还是内存厂商,都已认准DDR3即将全面普及,所以新品方面AM3处理器和AM3主板将会越来越多,对于不打算完全升级的玩家来说,非常好的方案就是先行购买AM3接口的处器,更新现有主板的BIOS即可使用,等到DDR3也想白菜价的时候再考虑升级平台。 ■<

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