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低功耗CPU大PK 威盛和英特尔谁是赢家

低功耗CPU大PK 威盛和英特尔谁是赢家

  目前看起来,经过多年发展之后,计算机的处理能力已经几乎可以满足所有消费者的需求。现在很多应用里,消费者关心的并不是计算机的处理速度以及性能,而是产品的功耗。对于笔记本用户们来说,很多人都开始关心电池的续航时间以及运行时噪音的高低。当然价格是否合适,产品的外观设计是否时尚也是非常重要的。在应用上,对于大多数的用户来说,如果可以轻松处理一些日常应用,比如网络浏览、收发电子邮件、办公软件、多媒体播放功能就可以了。如果你的要求也就是这些,似乎我们不需要花费更多的钱去购买高性能的PC产品吧。   Eee PC所获得巨大成功则预示着400美元以下,以及可以满足日常需求的桌面PC将会迎来一个发展高峰。部分推动这个趋势的当然是消费者,无论是在成熟的PC市场还是在一些发展中国家市场上都是如此。处理器厂商英特尔(Intel)以及威盛(VIA)都在致力一种新的可兼容PC的CPU架构,面向的是低功耗、低价格的PC产品。Intel公司的产品是大家早已熟知的Atom。Atom处理器的推出把PC的架构延伸到了更小的产品上,比如GPS甚至包括体积更小的智能手机上。至于后起之秀当然是VIA的一款全新CPU产品,代号为Nano的处理器。VIA表示Nano的性能将会达到C7的两倍,但是其功耗却只有5W。
* [0 j! X4 @0 X5 O  将Atom与Nano进行比较是不可避免的,因为这两款产品的市场定位是完全一致,重点目标就是为了控制PC产品的成本,同时将功耗控制在最低水平上。今天我们就将两款产品全面的PK一下。
  Q' I7 f' ^% l2 q- b1 {4 l  威盛Nano L2100
9 }- X0 [3 l5 B5 i5 F7 Z  与Atom处理器最大的不同之处在于 Nano同时使用了乱序以及speculative execution(预测执行)。VIA公司较老的处理器产品包括C7以及之前的产品一直都是使用的是顺序执行单元,而Atom同样也是顺序执行。这样做的结果就是Nano将会带来超过VIA之前其他任何处理器以及Atom处理器的性能表现。Nano在核心频率上表现还算不错,比如我们此次评测的L2100的核心频率就达到了1.8GHz,前端总线频率为800MHz。处理器一级缓存容量为64K,二级缓存容量为1MB,这些数据都表明L2100与当前主流CPU并没有什么区别。另外Nano还让我们感到欣喜的就是对最新的x86指令的支持,这其中包括 SSE/2/3、Supplemental SSE3以及针对64位运算的x86-64扩展指令。4 V* \  z/ o6 L% I* W/ I/ }4 W
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  根据VIA公司的介绍,Nano的电子管数量大约在94百万个。芯片是由富士通公司代工生产,使用的是65nm的生产工艺,处理器核心面积为63.3 mm2 。此次推出Nano处理器频率在1GHz 至1.8GHz不等,TDP最低5W到最高25W。L2100是此次推出的产品中最高端的一款,TDP为25W。不过VIA公司表示L2100的待机功耗将只有500mW,这个要远高于其他Nano处理器只有100mW的待机功能。

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  英特尔Atom 230   与Nano不同的是,Atom系列处理器使用的是设计相对简单的顺序执行单元。Atom的设计团队更关注的是基于执行效率所带来的潜在的性能提升,因此将我们熟悉的一些性能增强方式给舍弃了。比如顺序管线以及同时的多线程处理方式,如果换一个更为熟悉的叫法就是intel称其为Hyper-Threading的性能增强技术。一个单一的Atom核心能够支持两个硬件线程。
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  与Nano处理器一样,此次我们评测的 Atom 230支持部分x86 ISA扩展指令,其中包括 SSE/2/3/SSSE3 以及 EM64T和 Intel版的 x86-64指令。不过该处理器不支持SSE4,当然 Nano也没有支持。不过这里让人有些疑惑的是一些低版本的Atom处理器并不支持64位运算,但是其架构设计却是完全能够支持64位运算。在测试中我们的 Atom 230处理器可以很方便得安装上 Vista x64 Edition操作系统。实际上intel公司选择推出一些新的处理器产品,而不是对原设计进行改良的一个重要原因就是为了确保新处理产品能够对最新的处理器特性以及扩展指令提供支持。
. x" @4 N+ O  v% d  230的核心频率为1.6GHz,前端总线频率为533MHz。该芯片配备了32KB的一级缓存,其中24K为数据缓存。2级缓存的容量为 512KB 。 Intel公司使用的是 high-k 45nm生产工艺。Atom处理器的电子管数量差不多为 47百万个,核心的面积为 24.2 mm2,大约只有65nm Nano的一半还不到。虽然两款处理器的核心频率相近,但是 Atom 230的 TDP只有 4W,与VIA的处理器相比要低了许多。而其它型号的 Atom处理器TDP为2.5W至0.65W,这个同样也要远低于VIA的产品。

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  一对一 比一比
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' ?* j4 K6 h/ @- B- Q  通过上面的图片我们可以看到去除了散热器之后,Atom 与 Nano之间的对比。左边的是Atom处理器,右边的是Nano。我们可以看到两款处理器的核心尺寸差不多相差了一半。这里提醒大家一下的是图片上两块主板上的远离处理器的芯片是芯片组的北桥芯片,内置有显示芯片。 Atom很明显要比Nano小许多,但是两款处理器的封装却基本差不多,这个是很有意思的。( y" n( A% m, ~( l5 P! D1 @
  测试小记/ }5 Y( H1 C; h) I0 M5 c) x! k
  在本次的测试中,除了两个主角Nano和Atom以外,我们还加入了Pentium M处理器进行测试对比。在经过精心选择之后,我们选择了核心频率为2GHz的Pentium M 760处理器。不过这一次测试的时候,将Pentium M 760与台式机主板进行了配合,当然Atom 和Nano也同样如此,虽然主板产品看上去有些老。7 [" N$ o& P* b5 S# K
  不过这里需要注意的是 915芯片组的IGP似乎并不支持Vista系统的Aero,因此我们在Pentium M 系统上并没有打开这个特效,而另外两个则打开了。我个人猜测这个也许会在进行WorldBench基准测试时对结果产生一定的影响。
0 ^% _$ A/ y2 Y& R1 W  另外虽然这块Atom主板据称可以支持667MHz内存频率,但是我们在测试的时候却没有能够将我们的2GB DIMM内存的频率设置成功。如果我们设定为667MHz系统就无法通过自检。结果我们只能将内存的频率设定在533MHz。

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  本次测试的硬件配置
处理器Nano L2100 1.8GHz Atom 230 1.6GHz Pentium M 760 2.0GHz
前端总线800MHz (200MHz quad-pumped) 533MHz (133MHz quad-pumped) 533MHz (133MHz quad-pumped)
主板VIA EPIA SN Intel D945GCLFAOpen i915Ga-HFS
BIOS 版本AMI 080014 LF94510J.86A.0067
% @' r6 M% B& V- g+ S% [8 A. f! r.2008.0619.1959
6.00 PG
北桥CN896 945GC MCH 915G MCH
南桥VT8251 ICH7 ICH6
芯片组驱动- INF Update 9.0.0.1007 -
内存2GB (1 DIMM) 2GB (1 DIMM) 2GB (1 DIMM)
内存品牌DDR2 SDRAM 667MHz DDR2 SDRAM 533MHz DDR2 SDRAM 400MHz
CAS latency 5 4 4
RAS to CAS delay 5 4 4
RAS precharge 5 4 4
Cycle time 15 12 18
声卡集成VT8251/VT1780A & p1 A9 I2 m9 V7 T3 Q8 z2 l. m6 z
驱动: VIA 6.0.1.1400
集成:ICH7/ALC662   m( i9 b/ b) I6 D
驱动: Realtek 6.0.1.5667
集成:ICH6/ALC880
6 r9 b2 W8 n- Z4 W驱动: Realtek 6.0.1.5667
显卡Integrated Chrome9 HC IGP ( ~0 }0 w7 C+ I1 n9 f! f9 ^/ q
with 7.14.14.52 drivers
Integrated GMA 950 7 y5 U  K5 C/ P- D! M( E
with 7.14.10.1461 drivers
Integrated GMA 900
6 G+ w6 t0 K4 Q# p* t4 ywith 6.14.10.4656 drivers
硬盘WD Caviar SE16 320GB SATA
操作系统Windows Vista Ultimate x86 Edition
操作系统升级Service Pack 1

+ g4 M% x' f- t" D9 `3 {  本次测试,系统的分辨率设置为 1280x1024 32-bit,刷新率为85Hz。在测试中我们关闭了 sync (vsync) 。7 r  X7 z+ A1 N7 ~4 b
  测试基准测试软件
& p+ J& j2 l: p8 q3 n  ● SiSoft Sandra XII.SP2c
! @+ ^: h2 g; G  ● CPU-Z 1.46
' v% m3 I! [  k" B  ● WorldBench 6 beta 2
* l6 s. M7 Z0 N0 M' V$ S  ● Valve VRAD map build benchmark$ w- z3 ^% m# i/ u$ k
  ● The Panorama Factory 5.2 m32 Edition. G' u9 Q2 f) |# A& B1 r
  ● Windows Media Encoder 9 x86 Edition" E+ m3 ^2 a' ~% z$ ^7 d8 P% D
  ● LAME MT 3.97a 32-bit

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  内存性能测试   我们首先看到的是处理器的缓存以及分级存储器体系的性能
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  Nano处理器 64K L1缓存的容量并不算大,但是却要远快于Atom处理器24KB的 L1缓存,其带宽差不多是Atom的2倍。由于Nano二级缓存的容量达到了1M,因此在实际应用中其性能要超过了只有512K缓存的Atom处理器。7 G! r! h; p& v: {
  主内存性能对比从图片我们可以看到,因此我们接下来将会详细看到 256MBM数据在Sandra中单独测试的主内存带宽。! T$ E7 P* O; N
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  虽然前端总线频率不同(800MHz vs. 533MHz),内存频率也不同(667MHz vs. 533MHz)。在这项测试中 Nano的速度与Atom相比速度上并没有快出多少。而 Pentium M处理器前端总线频率虽然只有 533MHz ,同时内存频率只有 400MHz,但是其带宽却要高于另外两款处理器。
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2 ]2 ~0 `* o- t1 `1 O5 S, s  从结果来看,Nano处理器在内存数据存取上的速度是相当快。接下来让我们看一下全缓存以及内存的存取延迟。从下面的图片我们可以看到,在图片中我将1级缓存的数据的颜色设为了黄色,2级缓存数据设为了亮橙色,主内存设为了暗橙色。; [& N5 N- j  e4 C( F+ y- H
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  WorldBench   WorldBench的综合测试结果可以显示系统进行日常应用处理时的性能表现,在这项测试中处理器将会起到决定性的作用。这个测试使用的脚本将会启动多个日常的 Windows程序,然后获得总的得分进行对比。WorldBench同样也会记录单独测试的结果,这样我们就可以进行一一的对比。首先我们会看到总体得分,接下来我们将会看到独立的应用程序的测试结果。
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  从测试结果来看,Nano的性能上是完全超越了 Atom。不过有意思的是Pentium M处理器的测试结果并不比两款低价处理器快多少。1 G& N) m6 B; ?( x# G
  MS Office 生成测试. u$ E% Y2 \6 F. M) Y# u- r6 R8 C
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  Firefox 网页浏览
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  在上述进行的测试中,CPU将会是影响性能最主要的硬件。在一些字处理、电子邮件收发以及网络浏览中,Nano L2100很轻松得就击败了Atom 230。在Firefox的测试中我们更是可以清楚得看到Nano完全超过了 Atom处理器。 Office测试中包括有同时运行多个程序,而Atom由于在 Hyper-Threading的兼容支持,使其在测试中获得了不错的表现。
( g6 w9 Q5 x3 C  多任务处理 - Firefox 与 Windows Media Encoder
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6 r# R- Q: ?* ]1 b% a2 g0 \& q  WinZip压缩- ~6 W0 l1 L6 e3 i

" U6 G: O( N5 W& k  m0 `  由于我们的测试是高CPU负荷测试,因此Nano在这里表现出了明显的优势。这里的测试结果让我做出一个决定,就是准备在我的Eee PC 901上使用NTFS文件进行压缩。
  J0 A2 t/ p" |% z$ h! d  Nero CD
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  Vista系统测试
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  之前Nano在CPU与内存测试中领先于 Atom,而这也充分体现在了此次的测试中。不过有意思的是VIA的芯片组集成显示芯片Chrome9 HC在速度上要慢于 GMA 950 。; j# \5 r( O6 ?& J& G
  Photoshop
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; K6 d6 x9 M9 `. t/ I( _  应该说无论是在高配置产品上还是在netbook产品上,使用者多多少少都会进行图片编辑。而在这项测试中Nano L2100也是再次超越了Atom 230。因此对于Nano的用户来说,将会为他们带来出色的图片编辑体验。

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  Panorama Factory照片编辑   Panorama Factory可以进行一些常用的图片处理任务,比如将多张图片合并在一起。这个操作需要大量的内存,同时处理任务也很重,另外就是该软件是多线程的。这次我将四张图片进行合并编辑。
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  在这项测试中 Atom 230所花费的时间大约超过 Nano L2100近1分钟。

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  多媒体编码与编辑   多媒体内容处理是这类新处理器推出的一个主要原因,Intel 与VIA推出的新处理器就是为了能够支持一些新的SSE指令,从而可以让消费者获得更好的视频回放。在我们进行媒体内容测试之前,先进行快速的媒体处理性能测试。Sandra的“multimedia”基准测试可以显示一些扩展指令比如e MMX, SSE, 以及 SSE2的好处。
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$ q4 |5 t8 k, w" x- j. Z  LAME MT音频:
  _, Q: d  d8 m3 R4 i' p  LAME MT是多线程版的LAME MP3编码器。 LAME MT的推出就是为了展示多线程处理器的优势,这些处理器包括 Pentium 4以及Atom.+ P5 ]! @1 Z1 J; ~( j' e
, y  t( c9 L! V

" ]7 G0 C( U5 k7 |  @  这项测试给了我们一个了解Atom处理器多线程处理对性能方面的影响,可以看到提升是显著的。实际上如果不打开 Hyper-Threading,Atom所花费的处理时间大约是Nano的两倍。
4 f& h* l$ F$ V0 J+ l; [7 h$ F6 f  Windows Media Encoder
2 \8 v$ q; g+ E1 [& k0 \3 \  在这项测试里,我将会使用Windows Media Encoder将大小为153MB的1080i宽屏视频转换为720i WMV视频,使用的是其内置的DVD/硬件 profile。由于默认的“High definition quality audio”在Windows Vista中会出现错误,因此我使用的是“Multichannel audio”。这两种音频代码最高码率可以达到192Kbps。
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  这几款CPU都顺利完成了处理任务,不过Atom处理器花了将近一个小时才完成我们3分钟时长的视频压制。目前最快的处理器完成的时间不到7分钟。因此如果你打算在自己的电脑上进行这些处理的话,那么你需要做好打个持久战的准备。   这里说一下的是,由于视频播放对于这些处理器是相当重要的,因此我准备简单播放一下1080p WMV视频(1440x1080,24 FPS,音频384Kbps)。在播放中, Nano的处理器占用率马上就提升至100%,并且在播放过程中有明显的丢帧。而Atom的处理器占用率在85%左右,但是其丢帧更严重。而 Pentium M 处理器在播放的时候则可以完全胜任,播放时处理器占用率在 90%左右,同时没有看到明显的丢帧。5 n; p4 S. ~" z5 J" x

0 N  s3 a3 E1 Q2 @8 ~5 v  Roxio VideoWave Movie Creator
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" l4 x: J% K! C# q2 _1 X* C  3ds max- j3 \# {8 Q& i/ t2 `4 l, G0 {; D4 j

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  有些遗憾, Nano 和 Atom 由于时间过长无法完成WorldBench 3ds max渲染测试- ^1 D* x" U8 n" e# E
  Cinebench" P0 ^% ^) u4 J5 b

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  两款处理器在 Cinebench的测试中速度都不够快。就算是有 Hyper-Threading 和多线程技术的帮助Atom依然无法赶上Nano.

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  Valve VRAD地图编辑   接下来进行测试,是使用Valve软件。这个测试是制作用于 Half-Life 2 使用的地图。Valve使用VRAD进行游戏的验算,比如Half-Life 2。这款软件不是进行实时处理,同时也无法反应在进行游戏时的性能表现。该软件展示的是更快的处是在游戏中的表现。4 Z- E* t% U6 I6 G9 b8 G5 u" j
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  功耗测试
9 N/ b8 t5 n* l  q  现在我们已经看完了两款处理器在多个应用程序中的性能表现,下面再让我们了解一下在功耗方面的表现。这次测试我将会使用Extech 380803来测量功耗。我们依次测试了本次评测中的各个功能,比如运行 LAME MT时:9 r1 T1 u6 P( I: Z2 A
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  Atom 230 和 Nano L2100 两个完整平台的功耗是非常接近的,二者之间的差距还不到1W。" c; c. Y* A0 }4 G' T, }. c. S+ E
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  从测试结果来看,Atom 与Nano 处理器标称的TDP值是相当准确的。Nano平台在繁忙的时候功耗马上涨到20W,而Atom则只是稍低一些。不过让人感兴趣的是 Pentium M 760的峰值功耗居然要比Nano L2100低。
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8 d2 z* H9 m7 l0 ]$ `  总结
3 x, @8 F; F! f+ _) f  从本次的测试来看, Atom 230 与 Nano L2100 处理器表现得完全不一样。 Atom 230 处理器可以说是低功耗与适宜性能的组成,该处理器可以完全胜任一些基本的应用比如文本处理,同时该处理也可以完成一些更加繁重的处理任务,比如照片编辑等。Nano L2100在另一方面可以说是打破了这类处理器的一个性能瓶颈,该处理器在提升性能的同时,功耗也是控制得相当出色。
6 k0 l" @+ K6 x8 }  总的来看,Atom 230处理器最大的优势就是可以应用到更小的产品上,而Nano系统最高功耗只有63.6W,因此该系列处理器应用到全尺寸笔记本上也是相当合适的。因此可以看出实测中L2100的性能要更强一些。
$ o5 V& w5 h9 D$ X  VIA之前推出的C7处理器已经打拼了很长时间,在北美VIA处理器也占据了一定的市场。我们知道HP 2133 Mini-Note采用的就是C7的处理器,但是目前还没有形成气候。有着更好性能的L2100发布后,相信我们不久就会在市场中看到基于Nano处理器的Mini-Note笔记本以及口袋移动终端。
5 k% }. I7 T+ _( O  良好性能的Nano处理器对于intel来说。一定会到来冲击,不过英特也正在研发下一代的Atom处理器,更好的性能和更低的功耗一定是可以预期的。我们只能说低功耗处理器大战才刚刚开始,不过就如今看,后来者Nano究竟会给我们带来什么样的表现,还是要市场和消费者它最后的结论。

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