AMD完胜！尖峰上的对决Opteron比拼

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    2004年的下半年时间里，工作站市场的发展似乎不是那么地平衡。Intel和AMD都在不断地推出更新更快的Xeon和Opteron的处理器和芯片组，但是处理器和芯片组的发展都不平衡。

  双核心的AMD Opteron 250 (2.4 GHz) 与双核心的Intel Xeon 3.6 GHz处理器

    Intel的Nocona Xeon处理器发布时为3.6GHz，比AMD现在市场上的的Opteron要快出了1000 MHz。除了在速度上要优于AMD的Opteron处理器外，Nocona Xeons在整个生产线的性能上也要超过AMD，而且Xeon还有一个比AMD Opteron要好的地方，就是它会生产与之相配套的主板平台，这项技术目前来说还是比较先进的。Xeon系统在6个月前就已经能够使用PCI Express显卡和原生SATA设备，但Opteron似乎在这些方面不及Xeon，至少是晚了几个月。

    尽管如此，AMD仍在不断地寻找更好的芯片组和主板，以使其Opetron能够正好地运行。但如果你现在还想使用Opteron系统，你不得不使用AGP 8x的显卡。正是因为这样，很多曾经在Opeteron上花过很多钱的人都转向了Xeon，而且就目前来说Xeon系统的性能和价格之比仍是比较高的。

    由于这两套系统使用不同的显卡，因此直到现在，我们仍无法直接对这些系统进行对比。不过，我们实验室刚刚拿到了能够使用同一种显卡的两款Xeon和Opteron。在测试Xeon时，我们选择了基于Intel E7525芯片组的ASUS工作站级的NCT-D平台。在Opteron，我们使用了采用NVIDIA最新nForce4 芯片组的ASUS  K8N-DL 工作站板子。这两块主板都允许用户安装PCI Express x16 显卡和原生SATA RAID，均支持大容量内存，都是为工作站级用户设计的。 <

    目前市场上为工作站设计的都是新的带2MB L2缓存的Intel Xeon和采用了90nm制造工艺，支持SSE-3指令集的AMD Opteron。

    由于我们准备测试的处理器价格在700美元之间，因此我们选择了带有1MB L2缓存的Intel Xeon 3.6 GHz和AMD的Opteron 250 2.4 GHz处理器。这两款处理器都非常快，而且在市场上也很容易买到。它们在近两个月价格也降得很快，下面是这两款处理器的一些参数，供大家参考：

    Xeon 3.6 GHz处理器采用的是Intel的Nocona设计，而Opteron 250则采用的是AMD的Sledgehammer设计（即开发代号）。各自的架构都有其优势和不足，AMD的管理并不是太多，只有12根，但它主要集成有DDR内存控制器，这样在内存速度上就会比Intel的要快一些。

    比较来言，Xeon有31根管道，这对于一个时钟周期来说是会损失其性能的。Xeon在时钟速度上有很大的优势，但它在一个时钟周期里并不能够做更多的事情，这也就使它的优势不那么明显。Intel的Nocona设计允许其使用超线程技术，这样CPU就能同时处理4个线程（两个处理器+两个虚拟处理器），但AMD的Opteron则只能同时处理2个线程（在一个时钟周期里）。尽管同时处理4个线程在桌面机器，对个人用户来说没有什么，但在工作站级的机器上却有着很深的意义，可以大大提升其程序运行效能。

    两块CPU都采用了1MB的L2缓存，但是Xeon似乎比Opteron快一些。Opteron的L2缓存的延迟要长一些，它还有128 kB的L1缓存，但是Xeon L2却只有16 kB，这样比起来，Opteron里的缓存就比Xeon的多了。

    说到支持指令集，在他们最新版本的CPU中，两家都差不多。最新的Xeon处理器支持SSE-3，同时也支持X86-64位技术（这项技术Intel命名为EM64T ），AMD同样支持X86-64 位技术，只是将它称为AMD64，而且也支持SSE-2指令集。

    AMD Opteron的下一代产品（252或更高）也将支持SSE-3指令集，不过，由于Opteron暂时还不支持SSE-3指令集，所以我们没有在这方面做测试。另外，两款CPU都支持NX (No-Execute)位技术，这样它们都可以防止一些病毒的侵袭，当然了，要使用此项技术，你必须要有操作系统的支持，比如Windows XP SP2。<

    在这里我们忽略了一个问题，就是我们并没有查看这两款处理器所属的家族，就它们使用的电量来说，两款CPU都有节能的技术，这样当CPU负载不是很重时，它们都可以自行调节频率，从而少用些电能。如果你运行多台这样的机器，无疑会给你省下非常多的费用。

    在这里，我们用了Rightmark CPU Clock Utility程序，也简称为RMClock，我们可以很清楚地看到每款CPU的节能的状态。Xeon使用了DBS (Demand Based Switching)和Intel C1E (Enhanced Halt State)节能模式。Opteron则支持Cool and Quiet技术，也就是大家熟知的PowerNow技术。Intel的DBS、 C1E和AMD的Cool and Quiet 技术都可以让CPU在负载不多或空闲时降频运行，从而省下更多的电能和金钱。

    但可惜的是，到这篇稿件截稿时，只有Xeon的DBS节能技术工作得很好，当系统空闲时，它最多可以将3.6 GHz的处理器降到2.8 GHz，其电压也从1.38V降到1.2V。但Opteron的Cool and Quiet技术并没有能够在nForce4 PCI Express Opteron平台上工作得很好（采用了Asus K8N-E 和Tyan Thunder K8WE），只是在BIOS中有Cool and Quiet 的选项，并声称当系统空闲时，允许最多可以从2.4 GHz降到1.0 GHz。尽管如此，大家也要记好了，这项技术在很多的老的Opteron 平台上，只是在nForce4上我们没有看到罢了。而强制通过RMClock程序使其降频运行时，机器蓝屏并死机了。

    我们运行了很多需要消耗大量电能的应用程序来做测试，我们通过SeaSonic的terrific PowerAngel hardware wattage monitor测试了系统的所有AC负载（包括CPU、内存、显卡、硬盘和DVD刻录机），我们测试了CPU和GPU最空闲及负载最大情况下的数值。

    为了测试CPU，我们运行了多次Prime 95，以使CPU一直保持着最大输出，在GPU测试过程，我们使用了Masaki Kawase的 DirectX 9.0 HDR Shader 测试，它也是一项极其消费显卡资源的项目。当然，在进行能源测试时，所有的节能技术，如DBS和Cool and Quiet都被禁止掉了。

    从上面的测试结果来看，我们得到了一个有趣的现象。以前，人们都说Opteron用电要比Xeon要少。但这次，当打开Nocona新核心Xeon处理器C1E技术时，Xeon用的电要比Opteron还要少。

    除了用电多些外，Opteron的执行效率要高一些。双核心的Opteron 250处理器在峰值上其功率为263W，但是Xeon 3.6 GHz处理器却达到329W，比Xeon要少了66W。

    当我们把一些高端显卡安装到机器上后，能量的消耗就变得不可思议了。Opteron 250+Radeon X850 XT 功率为311W ，而Xeon 3.6 GHz+Radeon X850 XT则为391W。有鉴于此，我们推荐大家必须使用550W以上的电源，因为这些系统已经快接近400W了，而一些电源最大值也只能够达到其70～75%，所以推荐550W电源是极其有必要的。<

    在我们测试过程中用的两款主板在设计及其功能方面都相类似，因此它们也成为我们向用户们推荐的不二之选。这两款主板均由 Asus提供，有双核心CPU插槽和CI Express 插槽，而且使用了标准的ATX 架构。下面是这两块主板的主要参数，供大家参考。

    对于K8N-DL的设计，业界褒贬不一，支持双核心Socket 940 CPU，最多支持24GB内存，还支持PCI Express 显卡，采用ATX架构，为了节省板子的大小，使得它的设计看上去有些奇怪。

  基于NVIDIA nForce4 Professional的ASUS K8N-DL

    为了给CPU让出更多的空间，ASUS不得不确掉很多的扩展槽，只有一个 PCI Express x1插槽和2个32位的PCI插槽，外加一个标准PCI Express x16显卡插槽。这意味着它没有ASUSNCT-D的PCI-X高速插槽，也不支持这些设备。但是作为一款工作站级别的主板，它还可以通过nVidia 的nForce4 Pro 2200芯片提供SATA-II/300及RAID-0/1/0+1能力。该主板还支持10个USB 2.0，2个400MHz的火线口，PCI Express的千兆网卡和8个模拟/数字输出接口，的确是一款不错的板子。

    不过，这款主板上的内在插槽被分为三对，一共六根（这是为了支持双通道DDR-400 内存而设计的），而且主板声称能够支持NUMA (Non-Uniform Memory Access)技术，但是给我们最新的主板中的BIOS中仍没有提供此支持，不过，Asus已经将它作为未来的计划。这样，当同时安装上4根内在时，内存的速度最多可提升到12.8 GB/s。这块主板同样支持AMD最新的PowerNow / Cool and Quiet技术，但我们并没有在BIOS中找到相应选项。

    尽管有很多问题很令我们费解，但这块板子的确工作得很好，在这么小的情况下却能够完成更多的功能。<

ASUS NCT-D和上面的K8N-DL几乎一样大小，但是其设计却非常清晰。每个组件似乎都在它们该在位置上，该主板支持两个Socket-604 Xeon处理器，最多支持8GB内丰，通过Intel’s E7525芯片提供PCI Express 显卡插槽连接，当然，它也是ATX架构的。

 基于Intel E7525芯片组的ASUS NCT-D

    NCT-D 不仅支持PCI Express x16 显卡插槽，还支持下一代的PCI Express x8的 PCIe RAID/网卡，同时它还有2个通过Intel 6300ESB南桥提供的64位/66 MHz PCI-X 插槽，这一点比K8N-DL 更好些。

    Intel 6300ESB南桥芯片也是相当强大的，ASUS NCT-D只支持两个SATA RAID连接，而且只支持4个USB 2.0接口，因此它不得不依靠VIA的芯片来提供更多的USB 支持。Asus NCT-D同样支持火线、PCI Express千兆网卡和模拟/数字音频输入输出。

    对这款主板我们没有什么意见，只是它所支持的最大内存容量是小了一些，主要是由于采用了Intel的 E7525 芯片组和ECC/Registered DDR2-400内存。<

 Intel测试平台

 AMD测试平台

 测试软件<

    从上面的表格看出，两款CPU的能力都差不多。但是Opteron在计算能力方面要强一些，但在多媒体测试时Xeon又要好一些。这些数值似乎和以前测试的结果差不多，因为它们都采用了PCI Exrepss x16的显卡，对其影响不是很大。

    尽管K8N-DL nForce4 Pro 2200还不支持NUMA技术，但在内存测试中， Opteron明显占了上风，因此Intel的E7525主板还要努力，Xeon''s DDR2-400内存似乎没有提供足够的数据供处理。

    K8N-DL主板不久还将支持NUMA 技术，一旦采用，内存的带宽将有极大的提升。我们在Tyan Thunder K8WE nForce4 Pro 2200平台上测试（此平台支持NUMA 技术），它的内存带宽达到快12 GB/s。因此，NUMA技术一定会给nForce4 PCIe 平台更多在内存方面超越Xeon的可能。<

    3D Studio Max 7.0是现在最为流行的渲染程序，它将会消耗非常多的系统处理资源和性能。

    Alias|Wavefront的Maya 6.0是较为流行的3D建模软件，我们用它来渲染非常复杂的部件来测试CPU的性能。因为Maya 6.0 做过SMP优化，所以数值越少，表示CPU性能越高。

    看了上面的渲染结果，我们的确有些费解。3D Studio Max 7.0，支持SSE指令集，同时支持Intel的超线程技术，因此在Intel的Xeon上运行时要好于Opteron。Opeteron只能够和3.0GHz的Xeon相当，因此我们认为Intel在这个程序上性价比较高。

    但在运行Maya 6.0时，Opteron却占了上风，最快的Xeon也只能和“很老”的 Opteron 244相当，当然这样我们真的没有办法说出到底谁快，只能说，当你运行支持多线程程序时，Intel的Xeon一般会比Opteron快。<

    Adobe Creative Suite（简称Adobe CS）是世界上最新的图像创作软件，我们应用很多的滤镜效果，因此所花时间较长。当然了，时间越少，性能越高。

    Photoshop用户一定会选择Xeon，尽管Photoshop没有沾上Xeon的超线程的光，但是我们“最慢”的Xeons 3.0 GHz还是要比Opterons 2.4 GHz要好。

    在Flash MX MPEG导入和编码测试中，Intel的Xeon的性能表现也很卓越。<

    微软Windows Media Encoder 9是免费的编码工具，我们用它将一个200MB .mpg 转换成为.wmv 文件，同时我们还选择了DVD的视频质量 和CD的音频 质量。

    MP3编码对于CPU是一个极大的考验，对于GPU并没有太多影响 。我们采用了LAME 3.97，该版本的LAME对MMX、3DNow和SSE指令集进行了优化，我们将一个200MB的.wav文件编码成了160 kbps的MP3文件。

    Xeon处理器在媒体编码上占了绝对的优势，但Opteron在MP3编码上却胜过了Xeon。<

    Doom3是一款对CPU/GPU有着很大消耗的游戏，我们运行了两次，只记下了第二次运行结果。

    Valve的Half-Life 2也是比较流行的测试游戏，因为里面人物动作较多，所以可以用于测试CPU。

    Xeon处理器在媒体编码上占了绝对的优势，但Opteron在MP3编码上却胜过了Xeon。<

    Sciencemark主要用来进行数值或物理计算，这样也可以考验CPU。

    从上面的表格来看，Opteron在科学数学和物理计算方面占了很大的优势，比Xeon强了很多。

● 结论

    考虑到购买何种工作站平台的确是一个很难的问题。现在Intel的Xeon和AMD的Opteron 都支持64位技术，都支持PCI Express显卡，价格上来讲，两个都差不多。到底买哪一个呢？这的确是一个问题。

    在性能方面，我们还是能够分辨出Xeon和Opteron的区别的。Intel的Xeon处理器在图像制作上要好些，这是因为其超线程技术的缘故。而Opteron则在数值计算和游戏上要好一些。从电源消耗上来说，Opteron是一个比较快的处理器，对于程序员和游戏玩家来说，Opteron是一个比较好的选择。 <