Athlon XP 1800+ CPU运行频率为1.53GHz

　　型号数字：AMD新处理器的标识

　　1个多月前，AMD向国内发布了名为“Athlon XP”的新系列CPU。最引人注目的是，AMD引入了一个新的处理器标识方法：“Model Numbers (型号数字)”，并宣布将进行一项与之对应的“真实性能标准计划 (TPI)”。AMD希望凭借这一新的命名标准，把广大用户的目光从单纯关注CPU的“频率”，转移到CPU的“真实性能”上来。

　　众所周知，Intel Pentium 4处理器凭借“Netburst”架构的超长管线设计，在运行频率上已经达到了2GHz，而且3.5GHz的样机也早已在实验室中出现。反观AMD，由于管线长度较短，目前Athlon 架构的处理器最高频率仅为1.5～1.6GHz，从数字上看，与Pentium 4处理器存在较大差距。但是长管线的缺点也显而易见，由于管线过长造成CPU效率降低，在相同频率下做的工作必然更少。那么，不同架构处理器的性能差距是否就等同于频率差距呢？

　　对最终用户来说，处理器能否发挥最高性能要看它们的应用程序是否能在这款处理器的支持下快速操作。换言之，若以系统执行具体工作所需的时间作为衡量标准，能在最短时间内完成某一工作的处理器，就是该项操作下性能最好的处理器。我们若利用不同架构的处理器执行同一指令集(如x86指令集)，便会发现，不同构架的处理器其性能也各不相同。因此，要比较它们之间的性能，首先就要有一个统一的界定标准。业界一般使用下述公式：

　　性能＝IPC(每时钟周期执行指令数)×频率

　　对于架构几乎相同的老式x86 处理器，不同公司推出的CPU几乎具有相同的IPC，因此对性能的理解就可以简化为：性能＝频率。但对于最新一代的处理器，如Athlon XP和Pentium 4而言，这种简化显然已不再适用。AMD及Intel的新CPU在架构设计上早已分道扬镳，出现了不同品牌CPU具有不同IPC的情况，即使它们所执行的应用程序和基准测试软件完全相同，也是如此。因此，在当前的大多数应用模式下，性能≠频率的论断从理论上说是准确的。

　　可惜的是，对于大多数初级消费者而言，最直接的CPU选购指标却是对AMD非常不利的“GHz”——频率。这样的选择标准令用户在面对不同设计的CPU时极易混淆。

　　根据AMD的资料，“型号数字”既用来区别不同的Athlon XP CPU及其相应的应用性能，同时也用来表示其体系结构优于普通Athlon CPU。与以“Thunderbird”为核心的普通Athlon CPU相比，Athlon XP具有鲜明的新特点。

全新的“quantispeed”结构	可以同时发出9个指令，全管道式，超标量微结构；具备超标量、全管道式浮点单元；具备硬件数据预取单元；具备可独立工作的非复用式、推理tlb（转换表缓冲区，translation look-aside buffer），且l1的数据tlb由32个记录增加到40个。
专业3dnow！技术	内建52条新指令，可以兼容所有支持sse指令集的软件，amd将这套新的指令集称为“3dnow! professional”。
低电压设计	与“thunderbird”核心相比，耗电量降低20%，且内建温度热敏二极管，在主板配合下可以有效防止cpu过热烧毁。
266mhz前端总线	athlon xp处理器全部使用266mhz前端总线。
384kb缓存	内建128kb l1缓存＋256kb l2缓存。

　　首先，与AMD半年前推出的用于工作站和笔记本电脑的Athlon MP / Athlon 4 处理器相同，Athlon XP也使用了AMD最新的“Palomino”内核，该内核的主要特点如下：

　　其次，与老款Athlon CPU相比，Athlon XP的另一项重要改进就是使用了新的封装材料。这是AMD首次在它的CPU产品上使用有机材料进行封装(在Athlon XP之前，AMD一直采用陈旧的陶瓷封装技术)。新封装的CPU重量很轻，看起来也很像是Intel PentiumⅢ CPU。采用有机材料封装会有利于今后Athlon XP的频率提升和前端总线速度提升，同时还可以使CPU内部的电容更加贴近内核，使电路缩短，从而减少噪声干扰。另外，目前的Athlon XP仍然使用0.18微米制造工艺，但明年AMD将开始使用0.13微米制造工艺进行封装，这将进一步降低核心电压并提高频率。

　　为了使最终用户对Athlon XP处理器的实际性能以及“型号数字”的可信程度有一个全面了解，联合配件实验室针对目前正在市场上销售的Athlon XP 1800+ CPU（频率1.53GHz）进行了性能测试，并采用与之对应的Intel Pentium 4 1.8GHz CPU作为参考对象。

　　联合配件实验室针对用户的实际应用情况，选用业界公认的最新基准测试软件，分别针对商业办公性能、内容创建性能、3D游戏性能、多媒体编码性能、三维图形渲染性能进行了全面、严格的测试。测试成绩均为三次测试结果取平均值得出，且除特殊说明外，结果均为越高越好。

　　为了与最终用户的实际应用环境更加一致，并尽量减少由于其它瓶颈而对测试结果产生的影响，联合配件实验室采用了一系列用户可以在市场上买到的高性能配件产品，如联想QDI KD7-A(KT266A)主板、技嘉GA-8TXC(i850)主板、技嘉GF3200(Geforce3 Ti200)显卡、Kinghrose 256MB DDR266内存、Kinghorse 256MB PC800 Rambus内存、Seagate 酷鱼IV 40GB硬盘以及联志霸王龙300W电源，搭建了测试平台，并使用微软公司新发布的英文版Windows XP Professional（Bulid 2600）作为基准操作系统。

　　商业办公及内容创建性能

　　SYSMark 2001是BapCo实验室开发的一款实时模拟商业应用环境的基准测试软件，包括大量典型办公软件的多任务切换以及后台运行操作，非常接近当前的真实应用状况。这项测试对CPU的指令架构、缓存运行方式以及前端总线频率比较敏感。测试结果显示，Athlon XP 1800+在反映商业办公性能的Office Productivity和总分Overall两项成绩中取得了领先，而Pentium 4 1.8GHz则在反映内容创建性能的Internet Content Creation项目中超出。需要说明的是，在SYSMark 2001中，对Internet Content Creation成绩影响很大的Windows Media Encoder组件，目前还无法识别“3DNow！Professional”指令集中的SSE标志，因此Athlon XP的成绩会受到很大影响。当升级至新版的Windows Media Encoder后，AthlonXP在这个项目上也可以超过Pentium 4。

　　Business Winstone 2001和Content Creation Winstone 2001由ZD实验室开发，这两款测试软件都是通过快速运行程序脚本来衡量系统在商业应用环境下的响应时间。相对而言，Winstone 系列所模拟的应用模型与目前的多任务运行状况已经存在一定差异，因此只能较好地反映系统在老式的、单任务运行状况下的应用性能。这项测试对系统的前端总线频率、缓存结构、内存带宽比较敏感。结果显示，Athlon XP 1800+在这两项测试中分别超过Pentium 4 1.8GHz 14%和20%。

　　3D游戏性能

　　3DMark 2001也是由BapCo实验室开发的测试软件，可以支持DirectX 8的全部特效，能较好地反映系统运行游戏时的实际性能。这项测试在很大程度上依赖于显示卡的性能，但也会在一定程度上受到前端总线频率、内存带宽大小以及驱动程序优化与否的侧面影响。结果显示，Athlon XP 1800+在低分辨率和普通分辨率下，都领先了Pentium 4 1.8GHz 8%左右。

　　Vulpine GLmark也是一款著名的3D测试软件，它的运行脚本全部基于OpenGL API开发。在受显示卡影响较小的低分辨率下，Athlon XP 1800+领先14%，在普通分辨率下则领先10%。目前这个版本的VGLmark仅支持SSE指令集，而不支持3DNow！指令集，不过从测试结果来看，它应该已经可以识别出3DNow! Professional指令集中的SSE代码。

　　QuakeⅢ是最著名的OpenGL类3D游戏，也是最常使用的基准测试软件。它可以同时支持Intel SSE和AMD 3DNow！指令集。这项测试对CPU的浮点运算单元、乱序管道结构以及3D指令集比较敏感。在Athlon XP发布之前，Quake III测试一向是Pentium 4的绝对强项。但结果显示，采用了新核心的Athlon XP 1800+处理器与Pentium 4 1.8GHz相比，已经具有明显优势。

　　NV15 Demo是nVIDIA开发的QuakeⅢ测试脚本，由于对显示系统的要求近乎残酷，因此受分辨率的影响相对较小，而对CPU的运行速度、浮点运算单元和总线频率比较敏感，所以也被称为是“处理器测试”。Athlon XP 1800+仍然在这项测试中领先于Pentium 4 1.8GHz。

　　DroneZ是一款非常新的3D游戏，基于OpenGL API开发。在这款游戏的开发过程中，设计者对Pentium 4的特殊管线结构和SSE2指令集都做了专门优化，因此它可以比较好地反映出程序软件对“Netburst”架构作出优化后，Pentium 4处理器的真实性能。我们可以看到，受到“优化”对待的Pentium 4 1.8GHz CPU在不同分辨率的测试中，分别超过或达到了Athlon XP1800+的水平。

　　多媒体编码测试

　　MPEG4编码是一个对处理器性能要求非常高的测试项目，我们使用国际上最流行的FlaskMPEG+DivX 4.11软件组合，对一个大小为202MB的DVD电影片段进行了编码转换。经过不断改进，目前的FlaskMPEG软件已经可以完全识别Intel和AMD处理器的多媒体指令集，并自动进行选择。相对而言，Intel的SSE2指令集、乱序指令结构和超长管线可以在这项测试中发挥更好的性能。在这项测试中，Pentium 4 1.8GHz也的确取得了领先。

　　Video 2000中的MPEG2编码测试主要是对处理器性能进行考查。这项测试可以受益于128bit SSE指令，因此Intel和AMD的处理器都可以从中得到优化。测试结果显示，Athlon XP 1800+再次超过了Pentium 4 1.8GHz。

　　将CD中抓出的WAV文件转换成MP3格式，也是目前非常流行的多媒体编码操作。我们使用最常见的“WAV to MP3”转换软件，对一个大小为80.9MB的WAV文件进行了编码测试。在测试中，两款CPU的用时都非常之短，相对而言，Athlon XP 1800+比Pentium 4 1.8GHz少用了5.6秒。

　　三维图形渲染性能

　　SPECviewperf的测试脚本都是典型工业设计中的三维模型渲染应用，其中Light-04脚本反映了Lightscape的综合光照效果，对处理器前端总线频率、管线结构、缓存设计以及系统的内存带宽要求较高。在这项测试中，Pentium 4 1.8GHz取得了明显的领先优势。

　　根据AMD的官方说法，新CPU名称中的“XP”，是指新CPU能给Windows XP的使用者带来“eXtreme Performance”（卓越性能）。AMD赶在Windows XP即将发布之前给自己的新产品也冠以“XP”后缀，多少还是有些借微软之势的味道。不过，从我们的综合测试结果来看，Athlon XP的性能的确“卓越”。运行频率仅为1.53GHz的Athlon XP CPU，在几乎所有的应用性能测试中都超过了Pentium 4 1.8GHz CPU，确实配得上“1800+”的“型号数字”。而且请注意，这两款处理器之间目前还存在着650元的价格差距。因此，与相应频率的Pentium 4处理器相比，Athlon XP处理器的性价比非常高。

　　对AMD来说，目前情况下的性能领先可能只是暂时的。Intel将很快推出采用0.13微米制造工艺、集成512KB L2缓存的“Northwood”核心 Pentium 4处理器，运行频率将高达2.2GHz。根据Intel的内部资料，新Pentium 4处理器的性能相当惊人。同时，软件厂商针对Pentium 4特殊架构的性能优化也将越来越多。而AMD也计划在明年第一季度推出0.13微米产品，下半年也将有SOI技术应用于生产，据称，在频率和性能上均会有大幅提升。站在普通消费者的立场上，我们的确非常希望AMD仍然能不断推出性能更好的处理器产品，比如待字闺中的Hammer架构CPU，毕竟竞争的最大受益者将是广大最终用户。