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真正的64位——大恒Athlon 64 FX电脑测试

〖原创〗小熊在线_neo 　北京 2003年10月27日14:45

	［文章简介］阅读人次 64位的X86-64的确能大幅提升文件压缩解压缩的效率，我们看到速度提高了两倍多！这仅仅代表了X86-64软件一方面的优势... (6498 字)

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AMD64架构的革新之处在开发了X86扩展指令集X86-64，使古老的X86指令集焕发了青春。另一个要点是把内存控制器集成在CPU中，摆脱芯片组对CPU性能的桎梏。同时传统意义上的前端总线在AMD64系统中正式消亡，由于集成了内存控制器，内存到CPU的延时会大幅减小，对于提高内存子系统性能是很有帮助的。AMD推出HyperTransport总线，摆脱Alpha EV6总线带宽的限制，出时也使多处理器器互联变得更加简单。AMD64可以分为Athlon 64，Athlon 64 FX和针对服务器的Opteron处理器，这次我们评测的是Athlon 64 FX。它可以支持双通道DDR400内存，内存带宽的提升可以更好的发挥出CPU的性能。Athlon 64 FX可以提供高达6.4GB/s的I/O带宽，另外Athlon 64 FX也不再采用PR值来表示性能，目前推出的2.2GHz工作频率的Athlon 64 FX就以Athlon 64 FX-51来表示。这次由大恒科技送测的套件是Athlon 64 FX-51处理器，华硕SK8N主板和两条512MB的Registered DDR400内存模组，这是大恒新推出的品牌电脑大恒破天一剑——FX51超级游戏电脑的核心部分。

华硕SK8N基于nVidia的nForce3 Pro150芯片组，这个芯片组支持Athlon 64，单/双Opteron和Athlon64 FX。SK8N是支持Socket 940的Athlon 64 FX和Opteron处理器。实际上现在的Athlon 64 FX和Opteron的管脚数是一样的，这两种处理器的区别仅仅在内存控制器上，Athlon 64 FX最高支持双通道的DDR400，而用于服务器的Opteron只支持到双通道的DDR333，它们采用的内存类型都是带ECC校验的Registered模组。实际上AMD这样做会造成服务器CPU和工作站CPU定位的混乱状态，因此AMD很快会把Athlon 64 FX的管脚数改为939，现在的Socket 940只是Athlon 64 FX过渡类型。Athlon 64 FX支持双通道DDR SDRAM，出于稳定和容量的考虑，它使用是Registered内存，也就是常用于服务器上的内存模组，这也说明了它和Opteron的近亲关系。 SK8N主板仍然采用了ATX架构，但是设计比较特别，在Socket 940插座的左侧是四根DIMM插槽，构成了两个独立的内存通道，这种PCB板的布局和华硕著名的850E主板是一样的。由于内存控制器集成在Athlon 64 FX中，因此DIMM插槽的位置也在Socket 940旁边。nForce3 Pro150采用的是单芯片设计，它和CPU之间采用了HyperTransport总线连接，它的带宽达到了3.6GB/s。主板上有一根AGP 8X插槽，五根PCI插槽，除了芯片组提供的2个ATA133接口外，还通过PROMISE的PDC20378支持Serial ATA RAID，通过Ti的芯片支持IEEE1394接口。华硕SK8N并没有集成太多的功能，这主要和其定位有关，SK8N是面向服务器和高端工作站的主板，稳定和兼容性才是最重要的。

ASUS SK8N的特色：

Opteron时代：众所期盼的华硕Opteron和Athlon 64 FX 主板终于带着超高性能出现了。支持双通道DDR400内存架构，可升级的HyperTransport，IEEE 1394高速连接，S/PDIF 数字音频，SATA RAID，板载网卡等等。SK8N很明显具有丰富的功能和超高性能。

AMD Opteron处理器：AMD Opteron和Athlon 64 FX处理器用于服务器和工作站，基于AMD的64-bit架构，是x86-64技术的里程碑。这个下一代的处理器在兼容性、性能、保值、降低用户成本和开发上具有质的飞跃。

HyperTransport技术：HyperTransport技术是一个高速、低延时、点对点连接的设计，用于提高终端、服务器、嵌入系统、网络设备和电信设备中整合电路的传输速度，最高可以是现有的某些现有的技术的48倍。

双通道DDR400内存架构：128-bit DDR400 内存架构可提升您系统内存频宽，让您系统内存效能亦跟着提升,藉由balance architecture架构与最高频宽达5.3GB/s，突破您系统的瓶颈。

Q-Fan：这个独特的功能根据系统的负载情况智能和自动调节CPU风扇转速，有效的减少噪声和磨损，创造安静的工作环境。

ASUS CrashFree BIOS2：当BIOS受损时，CrashFree BIOS2用随机光盘重新启动系统就可以全自动恢复BIOS,也可以用软盘来恢复。

C.P.R(CPU 参数恢复)：当系统由于超频失败无法启动时，不再需要打开机箱去清空CMOS，只需要简单的重新启动，BIOS就可以自动恢复CPU的每一项默认参数设定。

华硕 EZ Flash：使用华硕EZ Flash，您可以在进入操作系统前升级BIOS,不再需要DOS启动盘和DOS系统下的升级工具

背面S/PDIF输出接口：华硕SK8N通过数字方式连接到高性能音响系统以后，它的的S/PDIF输出功能会把你的计算机变成一个顶级的娱乐系统。

大恒提供的套件中包据两条512MB的Registered DDR400 DIMM模组，我们知道现在市场上的DDR400 Registered内存模组极少，不过也只有双通道的DDR400才能完全发挥出Athlon 64 FX的性能，否则就和原来的Opteron处理器一样了。内存模组的每面有九片内存颗粒，其中有一片用于ECC校验，另外还有三颗Registered寄存器，这个内存模组做工精湛，采用了八层PCB板。

内存模组的背面也有八片内存颗粒

采用了Infineon（英飞凌）的HYB25D256800BT-5颗粒，工作频率200MHz，相当于DDR400。这是256兆位的颗粒，单颗的位宽是8bit，也就是32×8bit的颗粒。CAS-RCD-RP的参数分别是2.5-3-3，在实际使用是CAS参数设置成2也可以。它的数据突发长度是2，4，8，工作电压2.5V，采用了66pin的TSOPⅡ封装。

Athlon 64 FX-51的散热器和Athlon 64所带的是一样的，采用纯铜底座加上细密的鳍片以获得优良的散热效果，散热器的固定扣具也采用了全新的设计，要比Athlon的散热器好用很多。

Athlon 64FX处理器，大小和Athlon 64一样，处理器的编号是ADA FX51，主频2.2GHz，11倍频，前端总线频率是800MHz。Athlon 64FX采用的陶瓷封装，又走回了原来的老路。在使用过程中，感觉Athlon 64 FX的发热量明显比Athlon 64高。

940pin的引脚，不久之后AMD就要把Athlon 64 FX的管脚改为939pin

Socket 940 CPU插座，华硕SK8N主板也能支持Opteron处理器

网卡所用的PHY芯片是REALTEK RTL8201BL，支持10/100Mbps的以太网，网络输出模块是DELTA的LF8505，起到线路耦和的作用，华硕在板载网卡方面一直很用心。

通过PROMISE PDC20378提供SATA RAID功能

Ti的1394芯片

CPU核心供电采用通常的三相回路供电，每相供电采用了两颗N沟道MOSFET芯片和一颗MOSFET驱动芯片。其中的ADP3418是一个双高电压MOSFET驱动，特别为N沟道的MOSFETs优化。一共用了三颗ADP3418，驱动六个MOSFETs。ADP3166是一颗2-，3-，4-相PWM控制芯片，五倍数字可编程，支持0.8V到1.55V电压输出。供电部分位于主板的下部，直接连接12V电源接口。这部分的电路比较开阔，MOSFET可以通过淤铜板辅助散热。

双通道内存，支持Registered内存，需要使用一对参数一样的内存。每个通道都带有独立的终结电阻器和耦和电容。

换个角度看看

主板上的面提供的接口包括2个PS/2，一个并口和串口，四个USB2.0接口，一个IEEE1394接口和一个RJ45网卡接口，此外还有六声道模拟音频接口。

CPU参数

CPU-Z检测出的参数，CPU名称是Athlon 64 FX-51，代号是SledgeHammer，采用Socket 940封装。Family：F；Model：5；步进（Stepping）：8。它支持的指令集包括MMX；3DNow；SSE；SSE2和X86-64。前端总线频率是200MHz，11倍频，主频为2.2GHz。L1 Cache分为64KB数据高速缓存和64KB指令高速缓存。二级缓存大小是1MB。

L1 Data Cache采用二路互联，64字节线宽，L1 Instructions Cache也是二路互联，64字节线宽。比较起来，Pentium4的L1 Data Cache采用了四路互联，64字节线宽。Athlon 64的L2 Cache大小是1024KB，16路互联，64字节线宽，全速工作。它的总线宽度是128位，具有预取(Prefetch）逻辑，128位的总线位宽正好可以在一个时钟周期存取一个128位的SSE2数据。比较起来Pentium 4的L2 Cache采用了8路互联，线宽是64字节，但是它的总线宽度有256位。我们看到Athlon 64 FX和Athlon 64的L1和L2缓存结构完全一样，但是Athlon 64 FX的双通道DDR SDRAM可以大幅提高内存子系统的性能。

测试时的参数设置，CAS-RCD-RP分别设置成2.5-3-3

大恒品牌机介绍

大恒电脑推出的——大恒破天一剑——FX51超级游戏电脑，在其网站 http://www.dhpc.com.cn/fx51.htm上提供的参考配置如下

处理器	AMD Athlon 64 FX-51，工作频率2.2GHz
主板	ASUS SK8N Nforce3 Pro 150芯片组
内存	2×512MB DDR400 Registered带ECC校验内存模组
显卡	nVidia Geforce FX 5900
硬盘	Serial ATA 120GB
光驱	Combo
声卡	板载AC'97，5.1声道
电源	300W
机箱	世纪之星超豪华塔式纯铝合金机箱
显示器	19英寸 CRT

性能测试

测试平台

CPU	Athlon 64 FX-52 2.2GHz
主板	华硕SK8N
内存	Infineon Registered DDR400 DIMMs × 2
硬盘	西捷酷鱼四 40G
显卡	七彩虹 Radeon 9700 Pro
操作系统	英文Windows XP Professional + SP1
驱动	DirectX 9，Catalyst 3.8
桌面设置	1024×768像素 32bit色彩 85Hz刷新率

我们这次测试基本上代表了大恒破天一剑——FX51超级游戏电脑的性能

cacheman内存子系统性能测试

cacheman Main Memory 读性能	cacheman Main Memory 写性能
3371.4 MB/s	1823.7 MB/s

Cacheman的测试成绩相当不错，可以看出Athlon 64 FX中的内存控制器表现还是很出色的

Pcmark2002

这是一个综合性能测试软件，由FuterMark出品，可以方便快捷的测试系统的综合性能

CPU	Memory	HDD
7129	11125	887

内存的表现很让人惊讶，Athlon 64 FX的内存性能的确表现不俗

Business Winstone 2001

	Business Winstone 2001
Athlon 64 FX-51	95.9

Business Winstone偏重于商业应用软件测试，AMD在这个测试中向来表现出色，我们取得了一个非常高的Business Winstone成绩。

Sysmark 2002

BAPCo Sysmark 2002类似于ZD的Content Creation Winstone，它们都是通过运行各种脚本软件来真实模拟用户的使用情况，包括键盘输入和鼠标点击的动作，这样得出的结论具有很好的参考作用。Sysmark 2002一共有两个测试项目，Office Productivity是测试常用的办公软件的性能，它包括了微软的Office软件，浏览器、杀毒工具、压缩工具等。另一个测试项目Internet Content Creation是一个模拟网页制作的软件，它通过Photoshop制作图片，通过Dreamweaver进行网页设计，还通过Adobe Premiere插入视频剪缉，此外还运用到了微软的媒体压缩工具和Macromeadia Flash，可以说很有代表性，体现了系统整体的多媒体性能。

Sysmark2002 Rating	Internet Content Creation	Office Productivity
320	409	251

3DMark03 bulid320

	Athlon 64 FX-51
800×600 32bit	6309
1024×768 32bit	4879

QuakeⅢArena 1.17 DEMO 001

	Athlon 64 FX-51
800×600 32bit	417.5 fps
1024×768 32bit	363.8 fps
1600×1200 32bit	184.8 fps

Serious Sam 2:The Second Encounter

英雄萨姆测试了显卡的OpenGL引擎性能，测试软件版本为Serious Sam 2:The Second Encounter，测试场景为“Little Trouble”

	Athlon 64 FX-51
640×480 32bit	283.9 fps
1024×768 32bit	244.1 fps
1600×1200 32bit	132.7 fps

AquaMark3

新推出的DX9测试软件

	Athlon 64 FX-51
GFX	4722
CPU	9665
	37951

SuperPI 一百万位测试

	SuperPI 一百万位
Athlon 64 FX-51	39 秒

POV Ray 3.5

	POV Ray 3.5
Athlon 64 FX-51	60.76 PPS

SPECViewperf 7.1

这是SPEC最新推出的OpenGL测试软件，在原来SPECViewperf 7.0的基础上对脚本做了一些升级

测试项目	Athlon 64 FX-51
3dsmax-02	11.68
drv-09	42.77
dx-08	67.86
light-06	14.90
proe-0	14.56
ugs-03	23.78

Codecreature

	Athlon 64 FX-51
1024×768 32bit	38.4
1280×1024 32bit	30.2
1600×1200 32bit	23.3

SiSoftware Sandra 2004

内存性能测试

Int Buffered带宽	Float Buffered带宽
5454 MB/s	5412 MB/s

CPU Arithmetic Benchmark，CPU 数学运算成绩

Dhystone ALU	Whetstone FPU/iSSE2
9174 MIPS	3466/4526 MFLOPS

CPU Multi-Media Benchmark，CPU的多媒体性能

Integer iSSE2	float-point iSSE2
16407 it/s	21624 it/s

ScienceMark 2.0

内存和延迟测试

L1缓存带宽

L2缓存带宽

内存带宽

延迟测试

64位性能测试

64位软件的性能是大家都很关心的，下面的测试能够代表使用X86-64指令编写的软件性能，还有在64位OS下运行现有32位软件的性能。

64位测试的操作系统使用了Windows XP 64Bit Edition Version 2003

测试平台

CPU	Athlon 64 FX-51 2.2GHz
主板	华硕SK8N
内存	Infineon Registered DDR400 DIMMs 512MB × 2
硬盘	西捷酷鱼四 40G
显卡	丽台A350 TDH，Geforce FX5900 128MB
操作系统	英文Windows XP 64Bit Edition Version 2003
显卡驱动	nVidia 52.14 for AMD64
桌面设置	1024×768像素 32bit色彩 85Hz刷新率

nVidia刚刚推出了for Windows XP 64Bit Edition的驱动52.14，因此测试显卡使用了Geforce FX5900。

测试使用了一款专门使用AMD64指令编写的压缩工具minigzip，通过测试这个软件的64位版本和32位版本来比较X86-64的优势，我们知道64位指令主要在数值运算，如文件压缩、解压缩，视频压缩和加密算法等。目前使用X86-64指令的软件还不多，我们只拿到一款文件压缩软件，不过也可以对X86-64的性能有个大致的了解。测试对一个大小为23.6MB大小的TXT文件进行压缩和解压缩，压缩级别设为最优的9级，通过统计完成时间来体现性能。

	64位 X86-64	32位 X86-32
文件压缩	4.718秒	10.796秒
文件解压	0.328秒	0.718秒

64位的X86-64的确能大幅提升文件压缩和解压缩的速度，我们看到压缩速度提高了二倍多，这仅仅代表了X86-64软件一方面的优势，此外视频处理、加密算法等数值运算也是64位软件发挥性能的地方。虽说Windows XP 64Bit Edition能够运行X86-32软件，但因为目前我们拿到的操作系统还是测试版，各方面还不完善，能够正常运行的32位测试软件并不多，下面选了几款进行对比测试，注意，这并不代表真正的64位性能。

ScienceMark 2.0

内存子系统延迟和带宽测试

缓存/内存带宽比较

	L1 Cache	L2 Cache	Memory
64位OS	25313.83 MB/s	7043.23 MB/s	2818.76 MB/s
32位OS	25197.28 MB/s	10715.92 MB/s	5373.10 MB/s

在64位操作系统下运行32位的ScienceMark，除了L1高速缓存外，其它都大幅降低

内存延迟	64位OS	32位OS
4 byte 步幅	4 cycles/2.27 ns	4 cycles/1.82 ns
16 byte 步幅	19 cycles/8.64 ns	13 cycles/5.91 ns
64 byte 步幅	74 cycles/33.64 ns	52 cycles/23.64 ns
256 byte 步幅	164 cycles/74.54 ns	118 cycles/53.64 ns
512 byte 步幅	173 cycles/78.64 ns	125 cycles/56.82 ns

同样在64位OS下运行32位的ScienceMark，延迟也大幅增加

L1带宽测试

L2带宽测试

内存带宽测试

POV Ray 3.5

	POV Ray 3.5
64位OS	60.64 PPS
32位OS	60.76 PPS

Pcmark2002

这是一个综合性能测试软件，由FuterMark出品，可以方便快捷的测试系统的综合性能

	CPU	Memory	HDD
64位OS	7026	8420	1049
32位OS	7129	11125	887

这个测试结果表现的不确定，64位OS的CPU和内存性能都有所降低，但是磁盘性能大幅提升

SPECViewperf 7.1

这是SPEC最新推出的OpenGL测试软件，在原来SPECViewperf 7.0的基础上对脚本做了一些升级

测试项目	64位OS
3dsmax-02	12.76
drv-09	37.84
dx-08	47.34
light-06	13.79
proe-0	10.74
ugs-03	7.533

在Windows XP 64Bit Edition下，SPECViewperf 7.1的性能表现并不是很好

QuakeⅢArena 1.17 DEMO 001

	Windows XP 64Bit Edition
800×600 32bit	347.2 fps
1024×768 32bit	331.2 fps
1600×1200 32bit	219.5 fps

SiSoftware Sandra 2004

内存性能测试

	Int Buffered带宽	Float Buffered带宽
64位OS	2858 MB/s	2851 MB/s
32位OS	5454 MB/s	5412 MB/s

CPU Arithmetic Benchmark，CPU 数学运算成绩

	Dhystone ALU	Whetstone FPU/iSSE2
64位OS	9006 MIPS	3469/4496 MFLOPS
32位OS	9174 MIPS	3466/4526 MFLOPS

CPU Multi-Media Benchmark，CPU的多媒体性能

	Integer iSSE2	float-point iSSE2
64位OS	16389 it/s	21644 it/s
32位OS	16407 it/s	21624 it/s

大恒推出的大恒破天一剑——FX51超级游戏电脑具有出众的性能，通过使用Athlon 64 FX-51可以很好的兼容现有的32位OS，同时也会64位OS做好了准备，用户购买了这样的电脑也为下一代的OS升级做好准备。它不仅仅是一台很好的游戏电脑，还可以用于工作站。对于超级玩家来说，一台“64位”的游戏电脑还是很有吸引力的。

小熊在线_neo 　北京 2003年10月27日14:45

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