[转]AMD Socket AM2处理器详细测试

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AMD即将从Socket 939接口转换到Socket AM2接口，预期的发布日期是2006年6月6日。与现在的939接口的Athlon处理器相同，AM2接口的Athlon处理器仍然将采用90nm工艺进行制造，接口将从939针转换到新的AM2 940针，而核心架构没有任何改变。仅有的不同是对内存的支持——从仅支持DDR内存改变为仅支持DDR2内存。

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更进一步，AM2处理器真正的改变在于它集成的内存控制器——从DDR内存控制器改变为DDR2内存控制器。很多人都非常期待AM2处理器，希望它能比939处理器有显著的性能提升。这和Intel刚刚开始采用DDR2内存的时候不同——当时在Intel的系统上，使用DDR2 533内存比DDR400内存没有任何真正的性能提升。期待AM2处理器能有巨大性能提升的玩家认为，AM2处理器集成的DDR2内存控制器应该可以与939处理器集成的DDR内存控制器一样，拥有比Intel位于芯片组内的DDR2内存控制器更低的延迟、更高的效率。

　　这是我们第一次有机会对AM2处理器集成的DDR2内存控制器进行详细测试。这也是第一次AM2处理器的性能超越939处理器的性能。更早期的AM2处理器的性能不如939处理器，只是一直在改进。如果你考虑到Intel未来的Conroe处理器在发布日期的5个月以前已经表现的非常出色，那么，AMD目前的做法显得非常有趣——在距离发布日期仅剩下6周的时候仍然在不断的对AM2处理器集成的DDR2内存控制器进行修改。

　　AMD最新的Roadmap显示，AM2处理器将于2006年6月6日在中国台北的Computex大会上发布。在距离发布日期仅剩下6周的时候，已经不大可能会出现新的惊喜在AM2处理器上了。因此，我们相信这一次测试的产品与正式发布时的产品应该没有什么区别。当然那，我们仍然可以期待惊喜，虽然希望不大。

　　我们前面已经说过，AM2处理器的性能要略微胜过939处理器。下面我们就一起看看，AM2处理器与939处理器在内存延迟、内存带宽以及实际应用中的性能对比；我们也把AM2处理器和939处理器都进行了超频，然后再来进行这些比较。
在之前的AM2处理器测试中，我们使用的OCZ EL PC2-8000 XTC内存模组在DDR2-800的时候只能在4-5-4的参数下稳定。在我们更新AM2主板的BIOS后，终于可以在DDR2-800 3-3-3的参数下稳定工作了。这样才使得该内存模组在AM2主板上与在Intel 975x主板上的表现一致，而且也可以更好的进行与939平台上DDR400 2-2-2的内存模组的对比。

　　很抱歉我们不能展示用来测试的AM2主板的图片，因为这样可能会暴露主板的来源。不过我们可以说的是，我们现在已经有几块采用经过更新的芯片组的AM2主板，比另外几块早期的AM2主板性能表现有进步。

　　选择测试系统的时候，我们尽可能保证939系统和AM2系统的差异仅仅在于内存子系统。939处理器采用了FX60，并且调整到与我们测试的AM2处理器相同的频率；主板都是基于nVIDIA的芯片组；采用相同的日立200GB硬盘；采用相同的操作系统；采用相同的微星7800GT显示卡。详细测试平台如下图：

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DDR内存与DDR2内存的最高速度肯定不可能相同，但是我们尽可能使其他因素都相同：比如都采用2GB总容量的内存（1GBx2的模组）。分别选取顶级的DDR500模组和顶级的DDR2-1000模组，在DDR400 2-2-2的设定与DDR2-800 3-3-3的设定下相比较。

　　考虑到主流内存模组不可能达到DDR400 2-2-2与DDR2-800 3-3-3的水平，似乎DDR400 3-3-3的设定与DDR2-667 4-4-4超频到DDR2-800的设定更加合理。这样的话，对比的结果可能是差不多的，但是我们认为这样并不能真实的反映6周以后的内存市场的状态。目前为了AM2处理器的发布，所有的内存模组厂商都在计划新的高性能DDR2-800内存模组和主流DDR2-800内存模组，所以6周以后的内存市场提供的高性能模组和主流模组很可能会不同。但是，我们使用的OCZ PC2-8000模组是刚刚发布的模组，使用的内存颗粒被认为在最近一段时间内都会是性能最强的DDR2内存颗粒。因此，同样采用最顶级的DDR内存模组和DDR2内存模组进行对比应该可以反映AM2处理器发布时的情况。

　　我们总是希望AMD在AM2处理器上带来新的惊喜，但是就像以前提到的一样：“根据AMD内部的文档，AM2处理器即将在下个月出售给发行商，因此应该没有时间再对AM2处理器进行一些能显著提高性能的改进了。我们认为现在对AM2处理器的性能进行详细的评测已经是一个合适的时间了。”我们都希望AMD能带来新的惊喜，但是在距离发行商收到AM2处理器不到一个月、距离正式发布仅仅6周的时候，我们正在测试的AM2处理器应该与正式发布的AM2处理器相同，或者说，至少是非常非常接近的。

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DDR内存的频率范围相对较小。主流的DDR内存基本上是DDR400，最好的同时价格也非常昂贵的DDR内存可能会从DDR400到DDR600+。DDR内存的实用范围甚至更小，因为在高频率下内存参数的增大会导致内存带宽的下降。因此许多顶级DDR产品的最高带宽出现在DDR500到DDR550之间，在更高的频率下，由于内存参数的影响内存带宽反而会降低。

　　DDR2内存的频率范围相对较大。主流的DDR2内存包括DDR2-533，DDR2-667，DDR2-800等，最好的DDR2内存可能会达到DDR2-1066。

　　我们测试了DDR2-400、DDR2-533、DDR2-667、DDR2-800，与DDR400 2-2-2进行对比。由于目前AM2主板的限制，DDR2的几个最重要的参数最快可以选择3，所以我们在DDR2-400到DDR2-800的测试中都选择了3-3-3的参数。对DDR2来说，这已经是非常快的参数了。我们测试过的所有DDR2内存模组中，最快的参数是3-2-2，而在DDR2-800的时候，3-3-3就是我们测试过的所有内存模组中所能达到的最快参数。

　　现在，让我们来看看DDR2-800 3-3-3（不超频状态下我们能够在AM2主板上设置的最快速度），与DDR400 2-2-2（不超频状态下我们能够在939主板上设置的最快速度）的性能对比。为了方便读者对比，我们计算了AM2系统比939系统的性能增长百分比，列在表格中。

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测试结果非常有趣。首先我们看一下理论测试。DDR400的内存带宽和延迟大概要比DDR2-533高出一点。换句话说，在最新版本的AM2处理器集成的内存控制器的作用下，DDR2-533提供了与DDR400相同的内存带宽和延迟。DDR2-667提供了略强于DDR400的性能。而DDR2-800在内存Read测试中比DDR400高出13.3%，在内存Write测试中比DDR400高出28.6%，在内存延迟上比DDR400强12%。对比DDR系统，DDR2系统在内存Write操作上得到了最大的提高。

　　再来看一下实际应用中AM2系统的表现。

　　不幸的是，内存带宽的增加并没有像很多人预料的那样反映在实际的游戏性能的提升上。在相同的CPU频率的前提下，DDR2-800 3-3-3的游戏性能比DDR400 2-2-2提高大约1%到4%。唯一的例外是在Call of Duty 1.2的Demo中提高了10.6%。唯独Call of Duty 1.2的测试结果与其他游戏的测试结果不相符合，我们认为这个结果至少可以说是可疑的。

　　然后，SuperPi的测试同样证明了AM2系统没有多少进步——DDR2-800 3-3-3仅仅比DDR400 2-2-2领先1秒，领先幅度仅1%。

　　因为增加的内存带宽并没有反映在实际游戏性能的提升上，我们只能认为AM2处理器对内存带宽的需求并不像有些人预测的那样迫切。也许未来AMD对AM2处理器的升级和完善可能会更好的利用DDR2内存的巨大带宽。
用图表来进行性能的横向比较会比较直观。首先我们看一下内存理论测试的横向比较和Super Pi的横向比较。

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内存的理论测试显示，DDR400 2-2-2的内存带宽和延迟大致上与DDR2-533 3-3-3相同。而DDR2-667提供了略强于DDR400的性能，DDR2-800 3-3-3的性能最好。

　　AM2处理器集成的内存控制器最终实现了支持DDR2的承诺。并且，内存延迟要强于939处理器集成的DDR内存控制器，也强于Intel位于芯片组内的DDR2内存控制器。但是，其效率仍然很差，Everest的读、写带宽的总和一共只有7.2GB/s，而理论最大值是12.8GB/s。相比之下，DDR400系统的读、写带宽的总和非常接近理论最大值6.4GB/s。就像前面所说的，也许未来AMD把AM2处理器升级到65nm、多核和更大缓存之后，可以更好的利用DDR2内存的带宽优势。
下面比较实际的游戏性能。尽管内存带宽要低不少，但是DDR400与DDR2-800相比并没有逊色多少。也许在AM2处理器的内存控制器经过进一步调校，游戏发布补丁来更好的利用AM2处理器的能力之后，游戏性能的排位可以变到与内存带宽的排位一致。

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Call of Duty 2是一个例外。在它的测试中，DDR400的性能是最差的，DDR2-667和DDR2-800要好一些。但是让人惊讶的是，DDR2-400的测试结果要比DDR2-800快，DDR2-533也要比DDR2-800快。我们认为这样的结果是可疑的，并且可能在未来进行更正。不管怎么样，我们不推荐在AM2系统上运行比DDR2-533更低频率的内存。读者的评论经常提到任何对AM2系统的评价应该考虑到超频后的性能。一些人总是认为如果AM2处理器拥有更快的速度，就可以提高DDR2内存控制器的效率——或者是一些类似的观点。然而就现在的AM2主板和处理器来说，不可能像我们期待的那样设计一个测试使CPU跑在非常高的频率和外频——硬件还没有准备好。不过我们经过尝试，可以把AM2处理器超频大约40%，并最终得到一个可以稳定工作的状态。

　　当把AM2处理器设定在250x10，并且把分频选项设定为5:3之后，我们的DDR2内存非常稳定的工作在DDR2-833 3-3-3-10的状态下。类似的，我们把FX60设定为250x10，并且把分频选项设定为1:1，Crucial的Ballistix DDR内存模组非常稳定的工作在DDR500 3-3-3-7的状态下。

　　DDR内存这样的设定大致上就是可以得到最大带宽的设定，DDR2内存的设定同样如此。这些设定同样也是发烧友在风冷时很可能选择的设定。所以，我们可以认为是在对最好的DDR系统和DDR2系统进行比较。

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测试结果同样非常有趣。首先还是看一下理论测试。在内存带宽和延迟上，DDR2-833 3-3-3比DDR500 3-3-3也有很大的提升，甚至比DDR2-800 3-3-3与DDR400 2-2-2的差距更大。这是我们没有预料到的。DDR2-833的内存延迟降低到了43.2ns，而Everest读写带宽增加到了8.8GB/s。DDR2系统的内存带宽要比DDR系统高8%到29%。最大的提升出现在Everest Read，提升有29%。

　　看了这些提升，你也许会期待在游戏性能中能有类似的提升。不幸的是这并没有发生，而且，游戏性能的提升反而比之前的默认情况下的测试要更少。DDR2内存的高带宽和低延迟又一次没有带来性能的提升。

　　很明显的是，AM2处理器在发布初期将会比同频的939处理器快一点。但需要注意的是，DDR2系统在内存带宽上的增加和内存延迟上的减小并不一定会给现在AMD的Athlon64的架构带来太大帮助。而AM2系统一定会带来更多的进步，比如65nm，比如多核，比如更高的频率，比如更大的缓存。换句话说，转换到DDR2系统将会使性能得到提升，但是DDR2内存本身不一定像大多数人希望的那样带来明显的性能提升。
先来看一下超频后的详细的理论测试的数据。我们把DDR400 2-2-2、DDR500 3-3-3、DDR2-800 3-3-3、DDR2-833 3-3-3放到一起对比，见下面的图表。有趣的是，在Sandra Unbuffered Memory测试和Everest Latency测试中，未超频的DDR2-800要比搭配大幅超频的CPU的DDR500 3-3-3的成绩还要高。

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再来看一下超频后的详细的游戏测试的数据。同样，我们把DDR500 3-3-3、DDR2-833 3-3-3、DDR400 2-2-2、DDR2-800 3-3-3放到一起对比，见下面的图表。考虑到前面2项搭配的CPU超频了25%，你会发现测试结果十分有趣。超频后内存带宽的增加和延迟的降低并没有带来游戏性能上太大的提高。虽然有一些提高，但是并没有之前想象的25%那么高。

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在这次对最新版本的AM2处理器的详细测试之后，我们知道AMD在发布AM2处理器时肯定能够使之超越之前的939处理器的性能。这避免了再次出现类似Intel转换至DDR2系统时出现过的巨大的错误。

　　然而，AM2系统虽然比939系统拥有增幅高达30%的内存带宽和提高幅度在12%到16%之间的内存延迟，但是在实际应用中的性能并没有提高很多——在大多数游戏以及Super Pi测试中只有1%到4%，最多不超过10%。

　　这本来可以是一个好消息。然而，在Intel未来的处理器Conroe的测试中，Conroe展示了无与伦比的性能——比AMD的939处理器高出20%以上。于是，AM2处理器带来的微小的性能提升变成了担心它的原因。很显然，除非一些未知的奇迹发生，否则从939 DDR系统到AM2 DDR2系统的转换并不足以使得AMD与Intel的Conroe竞争。本文进行了内存理论性能和游戏性能的测试，如果你对其他方面的性能有兴趣，可以查看我们的另外一篇关于AM2处理器的测试文章。

　　并非所有有关AMD阵营的消息都是负面的。至少AM2系统比939系统还是要快一些的，而且在未来AM2 DDR2系统拥有更大的潜力，可能会有更高的带宽。不幸的是，除非AMD尽快改进AM2处理器，比如拿出65nm工艺、增加缓存等，否则AM2系统不会有太大进步。更大的内存带宽和更低的内存延迟在实际应用中不会带来明显的性能提升。

　　我们得到了一些关于AM2 DDR2系统的结论：采用最快的DDR2-533内存可以得到与最快的DDR400内存大致相当的内存带宽。如果采用主流的DDR2-533 4-4-4内存，大致也应该与主流的DDR400 3-3-3内存相当。大多数内存厂商将会生产新的高端的DDR2-800内存模组和主流的DDR2-667、DDR2-800内存模组，在AM2处理器发布后，我们可以有更多的选择。

　　最后，AMD与Intel采用相同的DDR2内存作为主流的内存规格对那些想要购买DDR2内存的用户来说是一个好消息。在AMD与Intel统一到DDR2内存后，我们可以期待DDR2内存市场有更多的新产品，有更多的选择，甚至更好的价格。而且，AM2处理器和Conroe处理器在发布的时候就会官方正式支持DDR2-800的内存规格，所以在不久的将来高端的DDR2-800以上的内存模组将会更容易买到，也会更便宜。

　　可以说AMD将会成功的发布集成在处理器内的DDR2内存控制器。最新的AM2处理器的工程样品展示了其比939处理器在内存带宽和延迟上的提升，只是AMD现在的处理器架构在运行应用程序和游戏时似乎并不能利用如此巨大的内存带宽或者更低的延迟。也许这种现象在未来可以得到改变。但是就目前来说，转换到AM2 DDR2系统得到的性能提升似乎太小，以至于并不能保证AMD在未来的市场上保持足够的竞争力。