双通道性能提升30%?5系单双通道对比

    泡泡网笔记本频道4月15日 进入到2010年，Intel终于更新了其移动平台。新平台不仅带来了最新的Core i处理器，还包括全新架构的芯片组。

    一直以来，Intel新平台都以处理器运算性能为主要看点，然而2010年新平台中的5系列芯片组架构改变却更令人期待。新的架构最大特征是将北桥内存控制芯片集成于处理器（IMC),并启用全新的QPI总线技术，这两大最新技术堪称革命性变化（对于Intel而言）。

    在南北桥分治及FSB前端总线技术时代，采用Intel处理器笔记本最大短板之一是内存性能。目前主流DDR3内存单通道即可达到1066MHz，高端产品甚至高达1600MHz，而移动处理器前端总线还徘徊在1066MHz，甚至更低，这让双通道技术几无发挥空间，仅能较小程度改善内存性能。

    新的QPI总线技术改变了之前FSB工作原理，IMC技术也可以一定程度提高命中率及降低内存延迟。目前低端i3 330M的QPI总线已经在2GHz以上，而高端i7更是成倍于FSB总线速度。

    从工作原理上来看，新的QPI技术远远优于FSB技术，IMC技术也有天然优势，不过一切都还有待实际应用检验。本文将针对这一问题进行详细对比测试，以帮助大家了解最新平台的特点，并更好的优化新平台。

●QPI总线及IMC技术解析

    QPI全称为“快速通道互联技术”，用于处理器与处理器、处理器与I/O中枢之间的高速点对点连接。每颗处理器均可通过集成内存控制器直接访问自己的专用内存。一旦处理器需要访问另外一颗处理器上的专用内存时，可通过连接至所有处理器的QPI完成访问。

    相比之前FSB及北桥技术，新的架构具有如下优势：

    一、新架构通信更方便直接：FSB架构下通信路线是“前端总线—北桥—内存控制器”，而新的架构使得处理器可以直接通过内存控制器访问内存资源，特别是在大数据量操作时，新的架构优势更是明显。

    二、QPI总线带宽更有优势：QPI总线贯穿于Nehalem核心，无论处理器之间通信，还是处理器与I/O通信，都使用QPI总线技术。一条QPI通路可传送20bits数据，总线带宽达25.6GB/s，这已经是酷睿2最优异CPU QX9770的两倍。

    三：提高多核协作效率：FSB在单核时代尚无老态，然而当双核，甚至四核到来时，FSB已经力不从心了。特别多核之间协同工作、数据交换时，都要通过狭窄的FSB及芯片组进行连接。QPI技术使得单核之间直接通信，提高了协作效率。

    四、QPI互联架构稳定性佳：QPI采用LVDS串联方式传送信号，可在高频率下保障通信的稳定性，并且采用链接级循环冗余码验证（CRC）技术，出现时钟密码故障时，时钟能自动改路发送到数据通道。

    五：新架构提高了执行效能：QPI总线及IMC技术不仅提高了性能，还降低了整体功耗。新的Nehalem处理器TDP虽然提高，但其集成了IMC，使得芯片组功耗更低。

    总之，QPI及IMC技术是Intel平台技术的一大跨越，接触了Intel平台一大瓶颈，不过值得提及的是，这一技术在AMD平台行之有年。

●Windows 7 32bit内存子系统测试

    本次内存性能测试将分别在32位及64位系统下进行。32位系统仍然为大多数用户采用，不过鉴于64位芯片的普及，以及64位系统的性能优势，我们也进行了对比测试。

    首先进行内存带宽测试对比，本次测试分别使用了Sandra及ScienceMark 2.0两款软件进行内存带宽测试。

    在Sandra测试中，单通道内存带宽为7.17GB/s左右，双通道带宽则达9.4GB/s左右，双通道比单通道内存带宽提升约为31%，提升较明显。

    接着再看ScienceMark 2.0中的测试表现，双通道提升幅度为24.6%。

    再来看内存延迟测试，单通道为147ns，而双通道为153ns，相比单通道更有优势，幅度约为4%。

    内存带宽与内存延迟只是内存性能不同面，内存与缓存的传输速率才是指标性要素。从测试结果来看，双通道有较大优势，优势幅度为19%。

    内核之间数据交换速率方面，双通道仍然有一些优势。虽然在一般看来内核可以通过QPI总线直接通信，但双通道仍然带来了部分影响，相对单通道提升幅度约为12.6%。

●Windows 7 32bit综合性能测试

    从内存子项测试来看，双通道内存系统性能提升明显。其中内存带宽、内存与缓存交换速率、内核交换速率等，双通道都占有较明显优势。不过在内存延迟中，双通道性能反而下降。那么在综合性能方面，双通道同样具有优势么？下面将进行相关测试。

    PCMark05测试中，单通道与双通道基本持平，没有明显差异。这与单项性能测试有较大不同。

    PCMark Vantage测试中，单通道与双通道测试结果差距较小，甚至在误差允许范围内。

    SYSmark 2007 Preview对比测试中，单双通道数据差异相对明显，不过仍然没有之前子项测试区别大。

    从综合测试结果来看，双通道优势并不是非常明显，内存性能也不会因此有较大变化。

●Windows 7 32bit游戏对比测试

    在前面的内存子项测试及综合性能测试之后，得出了的结论甚至很不一致。在子项测试中，双通道有较大幅度的领先。不过在综合性能测试中，单双通道几乎持平。接着我们将在实际游戏中进行验证。

    游戏测试中仍然没有惊喜，单双通道帧率基本相似。双通道虽然有些许提升，但甚至在运行误差之内，实在让人失望。

    在前面32位操作系统测试之后，或者已经有读者开始失望了。所谓双通道，大抵只是纸老虎，真正的对比综合性能和实战后后，就没有什么实质优势。那么在64位系统下，表现又会如何呢？

    内存带宽测试中，单双通道同样差距较大，其数据基本与32位系统持平。看来64位系统对内存的支持也没有广告夸的那么好。

    使用ScienceMark 2.0进行内存带宽测试中，数据甚至低于32位系统，这可能由于ScienceMark 2.0并不能很好支持64位有关。

    内存延迟测试中，双通道仍然劣于单通道，不过64位系统内存延迟表现尚可，稍稍由于32位操作系统。

    在内存与缓存数据交换测试中，双通道仍然占有较大优势，不过64位与32位差距也相当小。

    内核之间数据交换速率测试中，64位性能稍有提升，但提升幅度较小。单双通道本轮测试差距较小，不过双通道仍然占有一定优势。

●Windows 7 64bit综合性能测试

    接着再来看综合性能中的表现。PCMark05测试中，单双通道差距基本在测试误差之内，没有明显提升。看来PCMark05是不卖QPI和IMC帐的。

    PCMark Vantage差距稍大，但也不是很明显，至少没有前面单项测试结果那样令人兴奋。

    之前的综合测试均为理论测试，那么模拟实际使用的SYSmark 2007是否会有更好的表现呢？

    SYSmark 2007测试结果颇值得玩味。在单通道时，64位相对32位有明显提升，但在双通道时，64位性能反而下降，很令人意外。

● Windows 7 64bit游戏对比测试

    在前几轮单双通道对比测试后，相比读者已经有了基本结论，即单项测试中，双通道有较明显提升，但在综合性能测试中，并没有我们想象的那般令人兴奋，双通道虽然具有一定优势，但相距十分微小。

    64位操作系统下进行游戏性能测试仍然是这样的结果，单双通道测试结果基本持平，差距较小。

    测试总结：笔者之前在进行内存性能测试时发现5系列芯片组内存单项性能在单双通道模式下，数据差距巨大，本文因此对其进行深入对比研究，不过测试的结果令人失望。

    双通道内存在综合测试及游戏测试中并没有带来“双向车道”一样的高速性能，实际测试结果表明，二者差距较小。如果真要找组建双通道理由的话，体验随意开启任务窗口的快感恐怕是唯一理由了。■<