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Sandy Bridge处理器 华硕P8B-X主板首测

2010年3月Intel公司推出了工艺32nm制程,代号为Westmere的服务器处理器,根据Intel起初制定的TOCK-TICK处理器发展理念,今年将进入TOCK时间,然而实力雄厚的Intel公司在今天便推出了其TOCK产品,即工艺制程为32nm,代号为Sandy Bridge的最新一代处理器。Sandy Bridge(之前称作Gesher)是Nehalem的继任者,也是其工艺升级版,从45nm进化到32nm。而Sandy Bridge最主要特点则是加入了Game Instrution AVX(Advanced Vectors Extensions)技术,也就是之前的VSSE。intel宣称,使用AVX技术进行矩阵计算的时候将比SSE技术快90%。其重要意义堪比1999年Pentium III引入SSE技术。

Intel处理器TOCK-TICK图

本次笔者将重点介绍适用于与服务器的新一代Sandy Bridge处理器。与前一代Nehalem微架构处理器相比,给人最直观的感觉还是Scoket由LGA1156升级到了LGA1155,大家可不能小看这一看起来似乎很微小的变化,Sandy Bridge处理器很多性能的提升就是由它而起,比如功耗的减少、主频的增加、因特尔高速视频同步技术的增加等。Intel此次共推出了5款适用于服务器主板的Sandy Bridge处理器,它们分别是E3-1280、E3-1270、E3-1240、E3-1230、E3-1220,与其相对应的便是上一代的因特尔至强3000系列处理器,另外,新的Intel处理器与以前处理器命名对应关系为:Intel Itanium 9000系列保持与原来不变,Intel XEON 7000系列对应新的规则为Intel XEON E7系列;Intel XEON 5000系列对应新的规则为Intel XEON E5系列;Intel XEON 3000系列对应新的规则为Intel XEON E3系列。

Intel服务器处理器新旧命名对应图

此次Intel新推出的5款处理器,全部为4核心并且支持超线程技术,因此它们的最高工作线程均可达到8线程,三级缓存均为8MB。这些基本性能参数与其参照对象因特尔至强3000系列相比,并没有改变太多。但其在主频、功耗、因特尔睿频加速技术2.0、Intel核心显卡P3000、Intel AVX技术、Intel视频同步加速技术等方面都实现了根本的技术突破和性能提升。下图黄色区域为服务器处理器,绿色区域部分为工作站处理器,灰色部分为超低压或超低功耗等低端处理器。说到此处,不得不提Sandy Bridge与前面处理器的另一重大变化,它的服务器处理器和工作站处理器不能同时兼容,即服务器处理器只能用在服务器主板上,不能用在工作站主板上,工作站的处理器也只能用于工作站的主板上。

新一代Intel Sandy Bridge E3系列处理器

前面提到的5款Sandy Bridge处理器主频可以从3.10GHz到3.50GHz,而功耗方面,其中4款为仅为80W,只有最高端的一款E3-1280达到了95W。而前一代的至强X3470、X3460、X3450、X3440、X3430主频只有2.40GHz到2.93GHz,功耗则都达到了95W,其中X3430的最高工作线程只能支持到4线程。可以说,Sandy Bridge处理器在主频和功耗上有了非常大的提升。

两代处理器对比图

下面通过Intel提供的2组柱形图,对比看看Sandy Bridge E3-1280对Intel XEON X3480的性能提升。

Server Benchmarks测试中性能最高提升达30%

HPC Benchmarks测试中性能提升最高达108%

说到这里,不妨为朋友们总结一下Sandy Bridge微架构处理器带给我们的优势:提供创新设计的潜能,全新32nm微架构,高能效饿基础上带来质的飞跃;内容创作的告诉令人难以置信,媒体处理性能上的飞跃,视频编辑和共享的速度令人惊叹,带来Intel高级向量扩展指令(Intel AVX);按需提供自适应的性能,因特尔睿频加速2.0技术以及超线程技术,相比前一代处理器性能更上一层楼。

由于新一代因特尔至强E3处理器的Scoket减少到了LGA1155,并且与LGA1156不能兼容,因此因特尔的这一改变,使得众多的因特尔追随厂家不得不拿出新的对应产品。主板市场大头华硕反应最为迅速,在第一时间便研发出了适用于因特尔新一代Sandy Bridge处理器主板,笔者也有幸在第一时间拿到该款主板。这款主板的型号是ASUS P8B-X,了解华硕服务器主板的朋友,从主板命名上应该可以看出这是华硕前一代P7F-X的更新版。下面我们先来了解和认识一下该款主板,并与华硕P7F-X做简单对比,看看其到底有哪些方面的改进和突破,随后为大家带来详细的评测,同样和P7F-X做比较,看看其具体性能是不是有提升,提升了多少。

华硕P8B-X服务器主板

华硕P8B-X主板拥有业界领先的架构,采用Intel C202 Chipset芯片组,支持最新LGA1155封装的英特尔至强E3-1200系列处理器。新的平台架构对性能具有较大的提升,所支持的处理器是目前最强大,最节能的处理器之一。内存方面,该主板有4个内存插槽可以支持2组双通道内存工作,支持DDR3 ECC UDIMM 1333/1066 MHz内存,最高总内存可以达到32GB,这比华硕P7F-X的16GB高出一倍,以满足用户对更高内存的需求。

华硕P8B-X 3D图

在接口方面,P8B-X支持6个3Gbps SATA2接口,支持Intel RAID,这样可以保证用户的大容量需求。内建的双千兆网卡接口,以提高网络传输速度,比单网卡平台的速度快两倍。“网卡绑定”(teaming)功能开启,两个网卡接口可充当为单网卡接口,提供两倍的带宽。此外,网络“故障转移”(failover)功能,为您提供容错功能,以尽量减少系统停机时间。“网卡绑定”(teaming)功能和“故障转移”(failover)功能,有助于实现更高的带宽汇聚和稳定可靠的网络连接。Ll另外,在扩展槽方面,ASUS P8B-X包含1个PCI E X16插槽,2个PCI E X1插槽,1个PCI E X8插槽,2个PCI插槽,灵活扩展,给主板的多样性应用带来更多的变化。

相比P7F-X,新款华硕P8B-X主板支持UEFI BIOS,这意味着它能带来更快的开机速度、可鼠标操作、可以支持超过2TB容量的单个分区等好处。

本次评测有两个看点,第一,我们可以看看华硕P8B-X主板对新一代Sandy Bridge处理器的支持是否ok;第二,我们也可以了解一下P8B-X较P7F-X有哪些性能方面的提升。首先来介绍本次评测的测试平台和测试软件。

测试软件列表:

首先我们通过CPU-Z软件来了解处理器的基本信息,Cpu-Z 是一款比较专业的CPU检测软件,它支持的CPU种类相当全面,软件的启动速度及检测速度都很快,并且相当准确。另外,它还能检测主板和内存的相关信息,其中就有我们常用的内存通道检测功能。通过测试可以看到处理器E3-1220的主频是3.10GHz,三级缓存8MB,核心数目是4核,E3-1220是Sandy Bridge 服务器处理器E3系列中比较低端的一款,它并没有支持超线程技术,所以最高工作线程也是4线程,该款处理器比较适合于对工作线程要求不高的用户。

E3-1220基本信息

由于E3-1220是该犀利中比较低端的一款,因此相对于至强3400系列来说,它的一级、二级和三级缓存都没有提升,都是保持原来的4x64KB、4x256KB和8MB。

E3-1220处理器缓存信息

透过CPU-Z我们同样可以看到测试主板的型号是华硕公司生产的P8B-X,由于软硬件更新的速度,具体的芯片组型号还不能被检测出来,但是可以检测到当前主板的bios版本是0401.

华硕P8B-X主板基本信息

华硕P8B-X板载的显示芯片是XGI Z9s,带有64MB的显存。

华硕P8B-X显示芯片信息

看完硬件的基本信息后,我们将 通过测试工具来测试其性能到底如何,首先用Fritz Chess Benchmark对比测试E3-1220在P8B-X和至强X3430在华硕P7F-X主板上的性能,看看新一代的LGA1155对老前辈LGA1156到底有多大的优势。我们先来了解该测试工具,你的处理器每秒能计算多少步?你的处理器计算能力究竟有多强?还在一天一天地想像多少钱的价格买多少钱的性能? Fritz Chess Benchmark能告诉你答案,让你的处理器计算象棋步数,越大则处理性能越高,软件以p3做为对比系统,虽然现在的处理器远远高于可怜的P3,但是具体的每秒计算量也足够证明处理器的真实水准。Fritz Chess Benchmark是一款国际象棋测试软件,但它并不是独立存在的,而是《Fritz9》这款获得国际认可的国际象棋程序中的一个测试性能部分。它可以让我们的X86计算机也能完成IBM“深蓝”当初所做的事情,那就是计算国际象棋的步法预测和计算,虽然现在我们的个人电脑依然无法与10年前IBM的“深蓝”相提并论,并且无论是在处理器架构方面、节点方面还是AIX操作系统方面都有很大的差距,但是Fritz Chess Benchmark依然是目前在个人计算机方面最好的步法计算和预测软件,同时也可以让我们对等的看到目前我们所使用的个人计算机到底达到了一个什么样子的水平。同时该软件还给出了一个基准参数,就是在P3 1.0G处理器下,其可以每秒运算48万步。

Intel XEON E3-1220测试结果

Intel XEON X3430测试结果

从上面两组测试结果可以看出,Sandy Bridge E3-1220以9660每秒千步优于X3430的7169每秒千步,整体性能提升约35%。这功劳应该主要归结于E3-1220高达3.10GHz的主频,而至强X3430的主频只有2.5GHz,但从另一个方面也说明了,华硕P8B-X主板对新一代Sandy Bridge处理器的支持获得了初步认可。

SuperPI是由东京大学Kanada Lab.所制作的一款通过计算圆周率的来检测处理器性能的工具,在测试里面可以有效的反映包括CPU的运算性能。在应用中,Super PI更是衡量CPU性能的标尺之一。SuperPI是一个单线程的测试项目,在P8B-X这款主板上处理器在整数、浮点运算方面表现不错,仅用了10.969秒,就完成了百万位次的运算,性能表现非常优越。X3430在P7F-X上完成百万位次的运算需要的时间是16.297秒。换算成百分比的话,E3-1220完成百万位次的运算时间比X3430要快约32%。

E3-1220单线程运算测试结果

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X3430单线程运算测试结果

CineBench是业界公认的基准测试软件,在国内外主流媒体的多数系统性能测试中都能看到它的身影,目前最新的是R11.5版本。它使用该公司针对电影电视行业开发的Cinema 4D特效软件引擎,可以测试CPU和显卡的性能。CineBench在测试处理器性能时纯粹使用CPU渲染一张高精度的3D场景画面,在单处理器单线程下只运行一次,如果系统有多个处理器核心或支持多线程,则第一次只使用一个线程,第二次运行使用全部处理器核心和线程,以此来给出一个最终的分数来表征处理器的性能。

从测试结果来看,E3-1220在多线程下渲染一张高精度3D场景画面所得pts为4.60,X3430做同样测试的pts是2.90。在处理器渲染测试中,E3-1220性能提升高达59%,足见新一代Sandy Bridge确实很给力。

E3-1220渲染测试

X3430渲染测试

SiSoftware Sandra是一款始终处在技术领域的最前沿的测试软件,是在像多核心,Wireless MMX,AMD64/EM64T,IA64,NUMA,SMT(Hyper-Threading),SMP(多线程),SSE2,SSE,3DNow! Enhanced,3DNow!,Enhanced MMX和MMX这些新技术出现时最早提供基准测试的软件商之一。Sandra是一个非常有现实意义的合成基准测试,它放弃了使用含义模糊的指数,改为采用有实际意义的性能数字,例如像每秒执行指令数或每秒字节数等。我们测试中使用的SiSoftware Sandra 2010是目前SiSoftware Sandra最新的版本。

从SiSoftware Sandra 2010算数与浮点数指令运算测试结果看,它的总计性能功效可以达到63.12GOPS,这比同期测试的X3430的44.8GOPS要好约40%。

SiSoftware Sandra算数与浮点数指令运算测试

相对于多媒体指令测试来看,因特尔至强E3-1220总体成绩可以达到92.32百万像素/秒,而因特尔至强X3430只有73.34百万像素/秒,换成百分数也要优26%左右。

SiSoftware Sandra多媒体指令测试

E3-1220处理器的内核内联效率测试成绩比X3430要好接近一倍,高达93.33%,它们的效率值分别是23.2GB/S和12GB/S。

SiSoftware Sandra带宽测试

算术逻辑单元电源性能测试中,E3-1220和X3430都是12.8GIPS,没有任何提升。

SiSoftware Sandra算术逻辑单元电源性能测试

在安全性能方面,E3-1220的密码学带宽和iSSE散列带宽分别是1.49GB/S和531MB/S,而X3430则只有406MB/S和417MB/S,新一代的Sandy Bridge处理器提升非常巨大,这完全符合服务器高安全性的需要。

SiSoftware Sandra安全性能测试

内存带宽测试,E3-1220加2GB 1066MHz比X3430高约5%,对内存的支持也很不错。

SiSoftware Sandra内存带宽测试

内存延时时间分别是80ns和84ns,仍然有明显的提升。

SiSoftware Sandra内存延时测试

缓存测试中,前者缓存/内存带宽达到58.1GB/S,而后者只有40.59GB/S。

SiSoftware Sandra内存缓存性能测试

ScienceMark v2.0是一款用于测试系统特别是处理器在科学计算应用中的性能的软件,MemBenchmark是其中针对处理器缓存、系统内存而设计的功能模块,它可以测试系统内存带宽、L1 Cache延迟、L2 Cache延迟和系统内存延迟,另外还可以测试不同指令集的性能差异。

在ScienceMark2.0 Benchmark测试中,除开两个系统整体性能差别比较大外,前者得到了2116.36分,后者只有1559.86分。单项的得分中,也只有Memory Benchmark差距比较小,其他的提升幅度都达到了30%以上。

E3-1220系统ScienceMark2.0 Benchmark测试

X3430系统ScienceMark2.0 Benchmark测试

信维评测室小结:

通过测试我们发现,虽然与前一代至强3400系列相比,新一代Sandy Bridge处理器在缓存上没有多大提升,但其Scoket减少到1155,处理器平均功耗大幅降低,处理器主频提高,以及像睿频技术、加密解密技术、高速视频等技术的升级。使得其各方面的性能都大幅度提升,平均提升幅度超过30%。另外,本次评测所拿到的CPU E3-1220是因特尔公司本次发布的5款Sandy Bridge服务器处理器中最低端的一款,如果是主频高达3.50GHz的E3-1280,E3-1280超频最高频率可以达到3.90GHz,又会给大家带来什么样的惊喜呢,值得期待,有机会笔者一定为大家呈现。

本次评测除了新一代的Sandy Bridge给大家带来足够的惊喜,伴随Sandy Bridge而生的华硕P8B-X主板的表现也是非常值得肯定的,与它的前一代P7系列的P7F-X相比,各方面的性能也是得到了全部的提升,各项测试数据都支持其很给力。P8B-X同样是华硕公司推出的为最新一代Sandy Bridge处理器而开发设计的P8系列中的一款,而且像P7F-X一样,它是该系列中比较低端的一款,对于一般的中小型企业、个体、学校和网吧都比较实用。

总的来说,因特尔新一代Sandy Bridge处理器不但继续保持了因特尔处理器的强势性能,更是在强势中稳步提升,虽然E3-1220只是Sandy Bridge的中的一个低端代表,但从测试数据中我们可以清楚的看到,与前一代相比,其整体性能提升确实比较明显。华硕P8B-X作为华硕公司为Sandy Bridge处理器推出的第一款产品,它同样继续延续了华硕一贯做工精致、用料好和设计灵活的发展思路。充分结合了用户对服务器产品高稳定性、超强计算性能、良好扩展性、良好可靠性、易管理性等特性需求,还始终坚持低碳环保的良好设计理念。

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