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发信人: trunks (深蓝的海), 信区: Hardware
标 题: 迎接800MHz时代！——基础篇
发信站: 荔园晨风BBS站 (Thu May 1 18:47:14 2003), 站内信件
http://hardware.mydrivers.com/page/ctdir1/2003,04,18,108,0.htm
[基础篇一：800Mhz时代来临]
回溯Pentium IV刚诞生的时候，那时采用的是0.18微米制程的willamette
核心，搭配400Mhz前端总线的使用RAMBUS内存的850主板，但是当时与其昂贵
且高高在上频率成鲜明对比的是它的并不出众的效能，当时在测试中1.4G的奔
腾4并没有显示出比1.13G的奔腾三和1.2G的Athlon有什么优势，甚至某些项目
还落后，这种情况让许多消费者都对奔腾4产生了怀疑。这种局面自然是英特尔
不愿看到的，他精励图治，先是放弃了socket423的架构而迁徙到了现在使用的
socket478，并且推出845D芯片组，放弃了价格高昂的RAMBUS内存体系，继而改
制程为0.13微米，推出了新的基于Northwood核心的新的奔腾四。因为制程的进
步，新核心不但攀登上了更高的频率，而且整合的512K二级缓存，再加上533M
Hz的前端总线都使得奔腾4的威力尽情的绽放。而且在奔腾4 3.06G发布的时候，
英特尔还把以前仅仅使用在服务器领域的Xeon的超线程技术引进了奔腾4核心，
使得奔腾4的多任务执行能力大大提升，也展示了英特尔的强大的技术底蕴。关
于超线程技术的详细介绍，我们评测室在《领教双手互搏》这篇文章中有详细
的论述，感兴趣的朋友可以点击查看。
就在大家都以为英特尔会按班就绪的推出基于667MHz前端总线的奔腾4时候，
没想到英特尔突然宣布取消667MHZ前端总线而一步迈进800MHz的时代。英特尔这
部棋一出，业界一片哗然，也让竞争对手们手忙脚乱。英特尔利用技术优势拉大
与竞争对手的距离，继而就有了来到我们评测室的Intel 875主板。
[基础篇二：细数Intel 875主板]
英特尔875芯片组是为了支持800Mhz前端总线的奔腾4而诞生的，开发代号“
Canterwood”在英特尔的计划中，875的定位是接替850E所把持的高端市场的产品，
这也预示着RAMBUS内存要被英特尔彻底的弃用了。看到这里，读者们会有疑问那
么同样定位于高端的E7205芯片组呢？虽然E7205的技术先进，但是因为E7205仅仅
支持到533MHz的前端总线，在这个800MHZ成为主流的时代，其前景不容乐观。
800MHz是875芯片组的最大卖点，其实除了800Mhz，作为英特尔主力的875芯
片组还增加了许多全新的特性，让我们通过一个表格先看个大概。
英特尔875芯片组特性一览
I875P芯片组依旧沿用英特尔Hub架构，由82875P的MCH（Memory Controller
Hub内存控制）芯片与82801EB的ICH5（I/O Controller Hub输入输出控制）芯片
构成，两者之间的数据通过带宽266 MB/s的通道连接。
这是英特尔给出的875特性图，大家可以结合表格看一看
下面我们结合表格，对于其中的主要技术亮点座主要说明
一 800MHz的前端总线
我们知道前段总线的提升能够有效的提升中央处理器和内存之间的数据交互
速度，可以大大缓解高速处理器和低速的数据通道之间的矛盾，从875芯片组开始，
英特尔对800Mhz总线提供了全面的支持
二 Intel Performance Acceleration技术
简称Intel PAT技术，这也是一项新技术。Intel宣称可以有效的提升效能。
不过对于具体的工作方式，可能是出于商业保密原因，Intel并没有多讲，唯一知
道的是对于内存的存取作了优化。下图是英特尔放出的原理图
三 双通道DDR
在内存频率不能无限攀升的限制下，采用双通道DDR技术提升内存系统的带
宽成为了芯片组设计的新的方向。875的双通道DDR技术是E7205的延伸，对于如
何构成双通道DDR系统，英特尔提出了以下的要求
1、 采用相同容量的内存
2、 采用同样的都是单面或者双面的内存
3、 采用同样的技术的内存
4、 采用同样的总线带宽
就是这四点原则，所以希望构架双通道系统的朋友们，最好采用的都是同品
牌的同型号同容量的内存，这样才能保证最佳的兼容性和稳定性。如果采用的内
存不一致的话，整个系统虽然也可以工作在双通道的模式下，但是会以最低标称
的内存为标准。这样先不考虑兼容性问题就是效能也要大大打折扣了。
英特尔关于双通道要求的原始说明
虽然875系统以双通道DDR为卖点，但是并不是必须的，您也可以使用单条内
存构架系统，不过这样一来，整体效能是要受到了很大的影响。
Serial ATA150以及磁盘阵列
虽然SATA早已经在各大厂商的旗舰级主板上出现，但是都是通过外加控制芯
片的方式，这次875芯片组搭配的南桥ICH5首次将SATA作为标准的规格进行支持。
而在我们这次获得的主板上策采用了更高端的ICH5R，除了SATA还拥有完整的SATA
RAID功能，这样可以使得高端系统的成本进一步的简化，而英特尔南桥芯片正式支
持SATA，是否也意味着SATA成为市场标准的时代就要来到呢？
Intel Communication Streaming Architecture的网络架构
我们知道，传统的网卡是通过PCI总线和处理器相连的，但是PCI总线的峰值仅
仅有928Mbps，在如今千兆网卡崭露头角的时代，PCI这样的带宽已经无法满足千兆
网络的需要，成为了新的系统瓶颈。那么在更高速的PCI-Express到来之前，如何
解决这个问题呢？英特尔拿出了Intel Communication Streaming Architecture
（CSA）架构作为解决方式。这和显卡使用的AGP总线一样，是一个高速而独立的
数据通道。网卡不再通过南桥控制的PCI总线而是通过CSA直接和北桥芯片MCH连通。
英特尔官方资料中，说这个独立总线的带宽高达1672Mbps,是以前PCI的180%，完全
满足了高速的千兆网络的数据传输瓶颈。
CSA结构图，我们可以看到它是直接联系MCH的.
AGP8x
即E7205后，这是英特尔又一款完全支持AGP8x标准的芯片组，高达2G的带宽配
合支持AGP8x的显卡，可以帮助我们获得更加细致生动的三维影像。
[基础篇三：奔腾四3.0G]
英特尔这次发布的最新处理器是奔腾4 3.0G。细心的读者可能发现，怎么这比
几个月前发布的3.06G的频率还低呢？是呀，这次发布的新的奔腾4除了支持800MHz
的前端总线外，它的主频率的确低于几个月之前发布的3.06G.之前我们一直以为英
特尔会以3.2G的处理器哦配合最新的800MHz总线，看来英特尔觉得800MHz的前端总
线配合支持双通道DDR就可以带来傲人的成绩，而不必急着攀升最高频率。
我们来看看最新的奔腾4的照片
无论正反，和他的大哥3.06G在外观上都看不出什么区别
再来看看WcpuID的截图
看到了么？这次的Stepping ID是9,之前的奔腾4 3.06是7，看来这就是区别支
持800Mhz的奔腾4和以往的奔腾4的重要依据了。在特性列表中，我们看到新的奔腾4
3.0G也支持超线程技术。
[基础篇四：效能实测]
800MHz的前端总线， 3000Mhz的频率，超线程技术的支持，改进的双通道DDR技
术以及SATA RAID的使用这些先进的技术糅合在一起的系统效能有多么强大呢？下面
我们通过测试给大家揭晓这个答案。
首先来看看Sisoft Sandra2003的数据，Sissoft Sandra是测试系统的理论数据
的优秀软件，它的各子系统的测试能够比较真实的反应硬件的理论效能，我们用它
预估一下新的奔腾4的“体质”
奔腾4 3.0G关闭超线程的CPU Arithmetic Benchmark
奔腾4 3.0G打开超线程的CPU Arithmetic Benchmark，我们看到其结果和3.06G
的很接近，而且因为800Mhz的前端总线，结果还高于主频比它高一些的奔腾4 3.06G
奔腾4 3.0G关闭超线程的CPU Multi-Media Benchmark
奔腾4 3.0G打开超线程的CPU Multi-Media Benchmark，这里我们看到奔腾4
3.06G，略微领先，看来800Mhz的前端总线对于这项测试的帮助不大。
再来看看Memory Bandwidth Benchmark
这项测试中开不开超线程对结果没什么影响，所以只给出打开超线程的结果，
惊人的4844MB/s的Int Buff和4819MB/s的Float Buff。在双通道DDR400和800Mhz前
端总线双重作用下，这是一个远远超越以前RDRAM的结果，也真正的宣布了DDR的王
者时代。
再来看看奔腾4 3.06G的结果
533MHz的3.06G的处理器在875主板上也得到了极好的成绩，但是相比800Mhz的
奔腾4 3.0G就差了一大截了。英特尔的主板不支持内存异步，这么大的差距也是可
以理解的。
看完了理论数据，我们在通过不同的测试来看看800Mhz的前端总线对于系统效
能的提升有如何的作用。这次的对手就是运行在同样主板的533Mhz前端总线的奔腾4
3.06G。
第一个比赛项目是Sysmark2002
因为奔腾4 3.0G和3.06G都支持超线程技术，所以我们的测试都是分为开超线程
和不开超线程两种状态，请大家捉对比较。在SYSMark2002的三个测试中，虽然3.0G
的频率较低，但是凭借优异的800MHz前端总线，大幅领先它的老大哥。特别注意在
Internet Content Creation中，打开超线程的情况下，这种领先的幅度达到了近15%。
下一个测试是SPEC CPU2000. SPEC是Standard Performance Evaluation
Corporation的缩写，从它的全称中我们就可以看出，这是一个致力于标准性能评估
的组织。 SPEC成了于1998年，以非盈利性和公正性为宗旨。这个组织中立于任何厂
商，尽力确保测试软件的公正。并且，据他们所提供的资料表明，他们提供的测试
软件因其标准化架构，可以准确评析当前最新，最流行的计算机设备。应用SPEC
CPU2000软件的测试报告我们在国内网络媒体还不曾见到，要知道，SPEC CPU2000对
于处理器厂商及国外的专业评估的媒体来说却是不可或缺的专业测试工具，影响力
不在SPECViewPerf之下。中国龙芯就以通过SPEC CPU 2000的测试作为研发成功的最
重要依据。SPEC CPU2000基于以下的测试项目
这项测试的周期极长，包括打开关闭超线程测试一个处理器需要近30个小时。
因为我们的时间有限，所以没能完成533外频的3.06G奔腾4的测试。所以这次的
3.06G的结果继续沿用上次850E平台的结果。请大家原谅。
整数测试部分，800MHz的前端总线没有带来什么实质的提高，而且因为频率略
低，其结果甚至还略逊于频率稍高的3.06G。而浮点运算的结果则有些不同了，3.0G
获得了胜利，800Mhz的前端总线展示了它的威力。
3D游戏是我们日常应用的重点之重，那么迁徙到800MHz前端总线的奔腾4在游戏
领域是否能够取得和办公领域一样的提高呢？我们来看
首先是D3D部分
虽然3Dmark03的公正性受到了质疑，但是作为最新的反应基于DirectX9的显卡
的D3D能力它也是目前唯一的基准。超线程技术对于D3D没有什么帮助，所以结果都
差不多。为了防止分辨率提高后瓶颈转移到显卡的处理能力，我们在测处理器的时
候，都使用了640x480的分辨率。在3DMark03中，800Mhz的前端总线发挥出了它的实
力，虽然频率较低，但是结果还是领先了3.06G。
卡曼奇4这个游戏对于处理器和内存带宽要求十分严格，而对于显卡却不是很敏
感。正因如此，虽然搭配了镭9700PRO这样的超级显卡，在我们评测室之前的评测中
即使是640x480的分辨率，也没有出现达到流畅的60桢的成绩。这次，终于有了历史
性的突破，关闭了超线程的奔腾4 3G在800Mhz前端总线的鼎力支持下，终于出现了
60.02的好成绩。
虚幻2003的引擎是唯一基于D3D的可以和基于OpenGL的Quake3一争高下的佼佼者。
而且因为诞生的时间更晚，其最终画面更加的华丽，也拥有更加真实的光影效果，但
是对于系统的要求也远甚quake3了。最新的《虚幻2》沿用了这个引擎，所以这个测
试也同时可以表现出《虚幻2》的执行效能。结果依旧是800MHz前端总线的奔腾4
3.0G领先。
OpenGL部分
Quake3的引擎虽然已经老迈，但是在新的DOOM3推出之前，它的权威地位是绝对不
会动摇的。这是一个对内存带宽和处理器十分敏感的系统，些许的变化都会直接体现
在测试结果上。这里奔腾4 3.0G取得了近10%的大幅度领先。不过有一点很奇怪，虽然
Quake3的引擎宣称支持多处理器，但是超线程技术在测试中并没有发挥出什么实际的
作用。
《重返德军总部》基于Quake3的强化引擎，但是更加靓丽的光影消耗了更多的系
统资源。不过结果的趋势还是等同于Quake3。
[基础篇：总结]
英特尔新发布的奔腾4 3.0G，搭配拥有800MHz前端总线和双通道DDR400以及SATA
RAID的875芯片组,在我们的系统基础效能测试中表现出了优秀的成绩。特别是双通道
DDR400，有效的提高了整体系统的内存带宽，对于很多对内存带宽敏感的领域，其带
来的改进是巨大的。直接结果导致奔腾4 3.06虽然频率要高60MHZ，但是测试中却不
得不对自己的后来者奔腾4 3.0G甘拜下风。
日常应用测试昭示了800MHz前端总线大获全胜。但是在一些高端应用场合，例如
网络服务、三维图形制作这些方面800MHz的前端总线是否也能取得巨大的改进呢？这
就是我们即将到来的进阶篇要告诉大家的，就在明天，敬请期待！
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