我也是铜矿——赛扬Ⅱ测试报告

电脑报评测实验室
2000年 第19期 

　　和竞争异常激烈的加速卡市场相比，CPU市场显得风平浪静。在个人电脑的高端处理器市场，AMD还能够用K7和Intel一争长短，但是在低端市场，无疑是Intel赛扬处理器的天下。自从1998年Intel推出占领低端市场的赛扬处理器以来，其间经历了种种变化，由Slot1到Socket370；由赛扬到赛扬A……现在，赛扬系列又增加了新的成员，采用Coppermine核心的新赛扬已经正式上市了。本报评测实验室第一时间测试了新款赛扬处理器，希望通过本次测试报告，让读者了解这款新产品的性能特征。
　　Intel公司在1998年上半年推出了最早期的赛扬系列产品，起跳频率为266MHz。第一代赛扬采用了和奔腾Ⅱ相同的“Deschutes”核心，支持MMX指令集。当时为了和高端的奔腾Ⅱ处理器拉开性能差距，降低生产成本，赛扬工作于66MHz系统总线，并且去掉了CPU上的L2 Cache，其结果是赛扬的商用性能一塌糊涂，用户非常不满。很难说第一代赛扬处理器是一款成功的产品，但是不管怎么样，它开始显示出赛扬系列的重要特征——浮点运算能力非常不错，可以和同主频的高端产品媲美，并且很容易超频。用户可以轻易将66MHz外频的赛扬266超频到100MHz外频使用，主频为400MHz的赛扬在浮点运算能力方面和昂贵的奔腾Ⅱ400并无差别，对于游戏用户来说，赛扬开始成为价廉物美的最佳选择。
　　但是低端处理器市场也并不是只有游戏用户，大量的办公室用户也需要一款高性能的CPU，对他们来说，AMD的K6系列处理器是很好的选择。为了顺应市场的需求，Intel在1998年下半年推出了赛扬A系列处理器，赛扬A的起跳频率为300MHz，它采用被称为“Mendocino”的核心，和老赛扬的最大区别在于增加了128KB全速L2 Cache，这极大地弥补了赛扬在商用性能方面的先天不足，同时赛扬A也保持了容易超频的优点，特别是赛扬300A，可以说是风靡市场。正是因为这一系列的赛扬产品，Intel在低端市场取得了全面的优势。
　　现在，赛扬系列产品再次更新换代，和它的前辈相比，这款被称为新赛扬或赛扬Ⅱ的CPU有如下特征：
#1    Coppermine128核心
　　就像最初的赛扬是由奔腾Ⅱ衍生出来的一样（同样采用Deschutes核心），新款赛扬的“母亲”是FC－PGA封装的奔腾Ⅲ。新赛扬基于0.18微米工艺制造，FC－PGA封装，Socket370架构。外观上，它和以前的赛扬处理器完全不同，因为采用了和奔腾Ⅲ一样的核心，新赛扬看上去和铜矿处理器非常相似。但是新赛扬的核心和Coppermine也并非完全相同，奔腾Ⅲ集成了256K On－Die L2 Cache，而新赛扬的L2 Cache只有128KB，这也是Coppermine128这一名称的由来。
#1    128KB L2 Cache
　　值得注意的是，集成128KB全速L2 Cache并不是新赛扬独有的特点，因为赛扬A同样集成了128KB L2 Cache。它们之间的差别在于赛扬A集成的L2 Cache数据宽度只有64位，而新赛扬因为采用了和Coppermine一样的核心技术，其L2 Cache的宽度为256位，这就意味着它能够提供更大的数据带宽。另外，生产工艺的进步使得新赛扬可以提供更高的L2 Cache速度，我们可以检测到赛扬的L2 Latency（L2 Cache延迟时间）为5ns，而新赛扬为2ns，速度更快。（^19070201a^）
#1    支持SSE指令集
　　支持SSE指令集曾经是奔腾Ⅲ处理器的特征，70条指令的SSE指令集可以大幅度增加CPU的浮点运算性能，新赛扬首次加入了对SSE指令集的支持。以前的赛扬处理器仅仅支持MMX指令集。其实除了3D游戏，还有很多的应用程序需要使用浮点运算，例如3D图形设计、图像编辑等等，SSE指令集可以在这些软件中大显身手。
#1    FC－PGA封装
　　最初的赛扬处理器基于Slot1架构，采用SEPP封装，赛扬A推出后，逐渐转向Socket370架构和PPGA封装，目前市场上SEPP封装的赛扬已经很少见了，大量的产品都采用了PPGA封装。因为新赛扬基于Coppermine核心，它也采用了和Coppermine奔腾Ⅲ一样的FC－PGA封装形式。PPGA封装最大的缺点在于CPU芯片并不直接与散热片接触，两者中间还有一层金属“帽子”，这对CPU的散热非常不利，随着CPU频率的提高，这一缺点越来越严重。而FC－PGA封装的芯片和散热片结合更紧密，有助于CPU散热。
#1    1.5V核心电压
　　新赛扬采用0.18微米工艺制造，因为制造工艺的提高，CPU的核心电压要求更低，新赛扬的额定核心电压为1.5V，是现有CPU中最低的一款。低核心电压使得新赛扬的功耗很低，也就意味着在发热量方面，新赛扬和其它CPU相比会更小。
#1    66MHz系统总线
　　这是新赛扬和以前的赛扬处理器少有的相同之处。尽管在新赛扬发布以后有种种迹象显示它可能会基于100MHz系统频率，但是第一批推出的新赛扬仍然是采用66MHz外频的产品。就像早期的赛扬和奔腾Ⅱ一样，新赛扬和奔腾Ⅲ也是一高一低的搭配，目前仍然有大量的奔腾Ⅲ基于100MHz外频，为了拉开高端产品和低端产品的性能差距，Intel势必将66MHz外频的新赛扬保持一段时间。
　　综上所述，我们可以看到新款赛扬处理器在特征上确实和它的前辈有非常大的差异。
#1    测试简介
　　本次测试的新赛扬主频率为566MHz。我们使用了Socket370架构的微星MS－6309主板，它采用ATX结构，基于VIA 694X芯片组，支持AGP 4×和UltraDMA66，支持Coppermine奔腾Ⅲ。这款主板已经支持新款赛扬处理器，安装CPU以后，主板可以识别到CPU，并且自动设置正确的核心电压。这款主板支持内存异步工作模式，在测试66MHz外频的新赛扬时，我们也将SDRAM频率统一设定为100MHz，CL=2。
　　测试中我们使用ZD Winstone99和Winstone2000检测CPU在商用软件中的整体性能；Winbench99的Processor测试项检测CPU的整数和浮点运算能力；3D Winbench2000检测CPU在D3D环境中的3D运算能力；Quake3检测CPU在OpenGL环境和实际游戏中的运算能力；SiSsoft2000检测多媒体指令和内存带宽等。
　　测试系统已经安装DirectX7.0a，Windows分辨率为1024×768×32Bit，所有的图形测试项目也都使用这一分辨率。主板驱动程序使用VIA 4in1 4.20公版，显示驱动程序使用nVidia 5.16公版。（^19070201b^）
#1    测试分析
　　测试进行以前，我们不妨预先估计一下新赛扬的性能：它采用了Coppermine128核心，L2 Cache速度比赛扬快，这表示它的商用性能会较好；它的频率比赛扬更高（目前赛扬的最高频率为533MHz），这意味着新赛扬在浮点运算能力方面也会比较出色；新赛扬同时支持MMX和SSE，而赛扬只支持MMX，所以在支持SSE指令集的测试软件中，新赛扬肯定会大幅度领先。但是新赛扬工作于66MHz外频，肯定会对它的性能造成影响。
　　下面我们就看看实际测试的成绩是否符合我们的推断。
#1    商用性能
　　因为没有相同频率的赛扬作为比较，我们选择一款赛扬366超频到550MHz使用（100MHz×5.5），这样两款CPU的主频率相差不远。但值得注意的是，赛扬550工作于100MHz外频，而新赛扬566工作于66MHz外频。
　　从测试得分来看，新赛扬566和赛扬550非常接近，无论是显示整体性能的Winstone99、Winstone2000，还是测试CPU子系统的Winbench99 Processor Tset项目，它们之间的得分差距都在3％之内。在反映商用软件实际性能的Winstone测试中，新赛扬566得分略低于赛扬500，其原因是66MHz的系统频率导致CPU和内存交换数据速度降低。而Winbench的FPU测试因为主要受到CPU主频率的影响，新赛扬主频率略高，所以得分稍稍领先。
　　我们知道，因为L2 Cache较小，赛扬的商用性能比不上同主频的Coppermine（例如我们使用的赛扬550比不上奔腾Ⅲ550），新赛扬同样如此，尽管它采用了Coppermine的核心，商用性能比赛扬有一定提高，但受到128KB L2 Cache的限制，仍然落后于奔腾Ⅲ。
#1    SSE指令集
　　新赛扬支持的SSE指令集对3D性能有明显的帮助，当然前提条件是软件必须支持SSE。3D Winbench2000就是一个支持SSE的测试软件，在这一项测试中我们可以看到新赛扬的测试成绩比赛扬领先了近35％，而完全评价SEE指令集支持的SiSsoft2000 Floating－Point SSE测试项，新赛扬的得分更是大幅度超过赛扬。
#1    66MHz外频
　　不能不说66MHz的外频设置严重地限制了新赛扬的性能发挥，我们的测试非常清晰地反映了这一点。CPU的商用性能受L2 Cache速度影响很大，新赛扬的L2 Cache速度明显高于赛扬，并且主频率也更高，但是在Winstone测试中还是落后于主频率较低，但工作于100MHz外频的赛扬，唯一的解释就是受到了系统带宽的影响。尽管我们将SDRAM频率设定为100MHz，但是影响仍然存在。SiSsoft2000的Memory测试项显示CPU和内存之间的数据交换速度，在66MHz外频时要落后100MHz时10％。新赛扬在L2 Cache方面的优势完全被这方面的缺点抵消掉了。
　　同时受到影响的还包括新赛扬的3D性能，尽管CPU的浮点运算能力主要受主频率的影响，测试也显示新赛扬的浮点运算能力更高，但在Quake3的测试中，新赛扬566却略落后于赛扬550，这是因为在3D游戏中并非仅仅由CPU的浮点运算性能决定速度，同样是对整个系统3D性能方面的综合评价，66MHz外频再一次拖了后腿。
　　我们将新赛扬的外频提高到100MHz，各方面性能立刻大幅度上升。当然，其中包括有主频率提高带来的影响，但是带宽的影响也必须考虑，SiSsoft2000的Memory测试项清楚地显示出这一点，在同是100MHz外频的情况下，新赛扬的数据交换速度要高于赛扬，它的核心确实更先进。
#1    超频能力
　　读者应该已经注意到，新赛扬保持了赛扬系列处理器的“优良传统”，它的超频能力非常出色。我们在MS－6309上不用增加核心电压就可以将外频提高到90MHz正常使用，CPU主频率为765MHz。而将核心电压提高到1.7V，新赛扬也可以工作在100MHz外频，主频率为850MHz，此时我们使用的散热手段不过一个市面上可以买到的专用超频风扇和一点硅脂罢了。这得益于新赛扬的制造工艺和较低的功耗，在标准频率下，我们测试到的温度不到50度。（^19070201c^）
　　新赛扬优秀的超频能力也说明一个问题：Intel完全可以在不增加成本的情况下推出工作于100MHz的新赛扬处理器，而一定要将它的频率限定在66MHz，不过是保持高低搭配的市场行为而已。
#1    结　　论
　　新赛扬是一款非常出色的处理器，尽管它面对的是低端CPU市场，但其性能却并不低档。虽然66MHz的外频对新赛扬的性能有所影响，但它的速度仍然能够满足大多数用户的需求。新赛扬对SSE指令集的支持尤为重要，无论是多媒体还是网络，随着越来越多的软件支持SSE，用户可以充分感受到它的魅力。
　　66MHz的外频在一定程度上影响了这款CPU性能的发挥，可以预见，当高端市场上133MHz外频的奔腾Ⅲ成为主流的时候，100MHz外频的新赛扬离我们也就不远了。（^19070201d^）
　　测试平台：
　　主板：微星MS－6309
　　内存：128MB PC100 SDRAM
　　显卡：丽台Geforce256 DDR
　　声卡：主板整合
　　硬盘：金钻四代10GB
　　光驱：NEC 36×
　　操作系统：Windows98 SE