新生的毒龙——Morgan内核的Duron 1.0及1.1GHz测试
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【文章简介】 采用Morgan内核的新Duron是AMD在中低端市场的又一利器，由于内置了SSE单元，使得大部分当初面向PIII开发的应用程序在速度方面有部分提升,详细内容请看文章内容... (4172 字)
最近，各大电子市场里都开始有1GHz的Duron出售了，看起来没什么希奇，只不过频率开始以“GHz”为单位了而已。实际上，这是AMD在中低端市场为对抗Intel 赛扬II处理器而推出的，采用新一代“Morgan”核心的Duron处理器。从外观上就能看出它与以前采用“Spitfire”核心的Duron有些许不同。
左边的是采用“Morgan”核心的新Duron处理器，右边的是采用“Spitfire”核心的Duron。与Intel的赛扬II不同，Duron处理器与Athlon的唯一区别仅在于二级缓存的大小，而且100MHz的外频速度也使Duron要比同频率的赛扬II快上许多。同时，Duron处理器的价格还在不断下降，往往比同一时期同样频率的赛扬II处理器便宜30%以上，种种因素使Duron在DIY市场中逐渐成为主流产品，并严重威胁到Intel在中低端市场的份额。
首先让我们来看看新Duron的主要特性：
·新一代“Morgan”核心，采用0.18微米铝连线工艺制造；
·内嵌128KB一级缓存（64KB数据+64KB指令），64KB全速二级缓存；
·工作频率为200MHz的EV6总线；
·采用Socket A（Socket 462）接口；
·支持专业版3D NOW！多媒体指令集（107条SIMD指令）；
·核心面积106平方毫米，由两千五百万个晶体管组成。
Morgan与Palomino（Athlon XP）的第一点不同之处在于二级缓存的大小，Morgan的二级缓存为64KB，而Palomino的二级缓存为256KB。（Duron的缓存结构与赛扬II的不一样，赛扬II的一级缓存是二级缓存的映射，而Duron系列则不同，一级缓存和二级缓存是相互独立的，也就是说赛扬II的总缓存容量是32KB+128KB-32KB=128KB，而Duron的缓存总容量则为64KB+128KB=192KB，再加上一级缓存比二级缓存更有利于提高整体性能，所以这也是Duron比同频的赛扬II性能强劲的主要原因之一）。
另外，赛扬II与Coppermine的核心是完全一样的，只不过是屏蔽掉了一半二级缓存而已；而AMD则为Duron和Athlon分别设计了两个在物理结构上完全不同的核心，这也是Duron的核心比Athlon小30%的原因。第二点不同之处在于外频速度，也就是系统总线速度。Palomino的前端系统总线（FRONT SIDE BUS，FSB）为266MHz（133MHz外频），而Morgan则只有200MHz FSB，100MHz外频。系统总线频率对整体性能有一定影响，不过我们可以通过超频手段，将Duron的外频强制设定为133MHz（266MHz FSB），这时的Duron已经有与Athlon相媲美的能力了。而且经验告诉我们，采用了新一代核心的处理器，其最初的几个型号的可超频性都非常好，例如Coppermine 500、550、600，赛扬II 533、600等等。
Morgan支持专业版3D Now！指令集，之所以称它为“专业版”，是因为其中加入了52条新指令，而且能够与PIII支持的SSE指令集相兼容，也就是说，当初为PIII做了优化的软件，现在在Morgan平台上运行时同样可以打开“SSE”选项，性能也会有一定程度的提升。Morgan还具有“数据预取机制（Data Prefetch Mechanism）”，其主要作用就是能够使CPU预测一部分可能会用到的数据，并将它事先从主内存读取到缓存中。如果预测正确，那么这部分数据的处理时间将大大缩短（因为缓存的速度比主内存快得多）。Morgan还加入了内置的温感探头，可以在CPU温度过高时提供保护，防止烧毁（PIII和P4均有类似功能）。
既然Morgan内核有这么多新功能，那么它的性能提升到底有多少呢？对比一下显然很有必要，下表就是超频到1GHz的Duron处理器（“Spitfire”核心）和新一代采用“Morgan”核心的Duron处理器的简单对比测试结果：
从表中可以看出，Morgan核心的Duron的性能提升大概有3～5%左右，这应该归功于前面提到过的“数据预取机制（Data Prefetch Mechanism）”和新加入的一个SSE单元。
考虑到Morgan主要是面对中低端市场推出的，况且目前DDR内存的性能与SDRAM提升并不特别明显，但价格却几乎是后者的两倍，性价比并不高，所以我们在测试中采用了现在已经极为普及的PC133 SDRAM。为了对比，另外还选用了Duron 950、赛扬II 1G、赛扬II 1.1G、PIII 1G以及P4 1.5G等多款CPU同时进行测试，测试平台如下：
现在我们开始分类测试，首先是Business Winstone 2001，主要测试系统在运行WORD、EXCEL、LOTUS等大型办公软件时的性能表现。
新核心的Duron表现很出色，不光击败了与它处于同一档次的赛扬II 1G，就连P4 1.5G也稍微落在它后面，虽然P4 1.5G搭配的是845主板+PC133内存，但如此性能表现实在无法使人满意。
Content Creation Winstone 2001主要测试系统在运行各种应用软件时的表现，例如Macromedia Dreamweaver、Adobe Premier以及Sonic Foundry Sound Forge等等。采用新内核的Duron依然表现很好，Duron 1.1GHz甚至比Athlon 1GHz的得分略高，除了频率方面高出100MHz外，“数据预取机制”也是导致这种结果的另一个原因。
恐怕SYSMARK 2001是完全面向Intel系列处理器做优化的，因为在这项测试中，Duron 1G的得分还没有同频的赛扬II高，而以往几乎所有测试（包括各种应用程序与测试软件）都表明Duron要比同频率的赛扬II快一些，更何况这还是采用了新内核的Duron？继续往下看，我们也许就能了解这是为什么了。
两款新核心的Duron处理器依然比同频的赛扬II慢不少，究其原因，是由于这部分测试中包括Windows Media Encoder 7.0编码测试，而Intel的处理器比AMD的快得多正是因为它对SSE和SSE-2指令集做了充分优化。有人可能会问，Morgan不是支持SSE指令集么？为什么得分还这么低？实际上，在Morgan内核的Duron系统工作时，Windows Media Encoder 7.0并没有用到其中的SSE单元，也就是说此时并没有用到SSE指令集，估计可能是由于SIMD指令中的识别程序部分存在一些BUG造成的。虽然目前有一个特殊的补丁可以强制Media Encoder使用AMD处理器中的SSE指令集，但这个补丁只能对这部分测试起作用，在实际运行时仍然无法使SSE指令集发挥作用，所以仍然没有任何价值。
在这些办公类型的应用软件测试中，各个处理器的得分基本正常，新核心的Duron比同频率的赛扬II快5～10%左右。办公类型的软件测试完成后，接下来是传统的文件压缩测试。我们选择了一个比较大的目录——虚幻竞技场的所有安装文件，对它进行最大比率的压缩，然后分别记录各个CPU所用的时间，所用压缩软件是现在极为流行的Winzip 8.0正式版。
测试结果跟以往相差不大（得分越少越好），Duron系列全面超越赛扬II和PIII，P4 1.5GHz的胜出得益于它高达1500MHz的主频和工作频率为主频两倍的ALU（Arithmetic Logic Unit，逻辑运算单元，用来处理整数运算）。
这次进行的是将DVD格式（MPEG-2）的视频文件压缩成在国内流行一时的MPEG-4格式，与上次的Winzip测试不同，此次测试的得分越高越好。由于“数据预取机制”的原因，采用了Morgan核心的Duron处理器甚至将Athlon 1G抛在了后面，仅次于P4 1.5G。
在Quake 3测试中，缓存比较大的CPU占了优势，象PIII有32KB+256KB（一级缓存+二级缓存，下略），Athlon有128KB+256KB。而P4的缓存虽然不是最大，但1500MHz的主频适当弥补了在缓存数量方面的不足。
这次的测试项目是虚幻竞技场，Duron系列处理器的得分高过了所有面向中低端市场的CPU，甚至连P4 1.5G（搭配I845+PC133 SDRAM）也稍微落后于Duron 1.1G。
这款“雄峰Z”是不久前才在PC平台上推出的，最近新推出的游戏似乎对硬件配置要求都出奇地变态，刚1280x1024x32位色，无比强劲的GeForce3就已经成为瓶颈了，不过在低分辨率下，还是能够看出不同CPU之间的差别的——名次排行与Quake3及其它测试软件基本相同。
在测试中，我们关掉了硬件T&L，其目的当然是为了加大CPU在测试时的负担，以便更明显地体现不同CPU之间的性能差距。另外，3D Mark 2001能够正常支持Morgan核心的Duron的SSE单元，所以在部分测试中，Duron 1G的得分甚至超过了PIII 1G。
每当有一个新的CPU内核出现，超频狂人们都会兴奋一番，因为新内核往往有较大的超频潜力，而且还没有被CPU生产厂家挖掘殆尽，所以一次又一次地造就了N多个超频神话。例如将赛扬II 566超频到850、Duron 600超频到950等等例子都是十分常见的。不过每个CPU核心都有它的超频潜力，例如老铜矿内核的PIII，其主频极限在1GHz左右，硬要上到1.13G只能得到回收的后果。再比如，无论是Duron 600还是Duron 800，其超频极限也大多在950到1000MHz左右。而这次最新的Morgan内核仍然是铝连线技术+0.18微米的制造工艺，其频率极限提升不会有太大飞跃。我们从AMD公布的官方RoadMap中也可以看到，Morgan内核的Duron最高主频为1.3GHz，之后就会改成“Appaloosa”内核了，所以我们不要期望Morgan能再次创造一个类似赛扬II的神话。
当然，对于手中的这块Duron 1G，我们也不会轻易放过它的，虽然估计其超频能力比较有限，但最起码也要试一下才能下结论。与Palomino内核的Athlon XP不同，Morgan内核的Duron还是陶瓷封装，也就是说，以前通过用铅笔连接L1桥的解倍频方法仍然能用。通过连接L1桥并将电压提高到1.85V（默认为1.75V），我们将它的倍频提高到了11.5x，再高的话就有些不稳定了。外频的提升十分有限，仅能超高3MHz，也就是说，这块Duron 1G的超频极限为103 x 11.5 = 1184MHz。
总的来看，采用Morgan内核的新Duron是AMD在中低端市场的又一利器，由于内置了SSE单元，使得大部分当初面向PIII开发的应用程序在速度方面有部分提升，而且新加入的“数据预取机制”也对整体性能带来一些正面影响，整体性能要比以前的核心提高了5%左右，与赛扬II之间的性能差距更加明显。不过，Intel即将推出采用“Tualatin”内核的赛扬II，要知道Tualatin的性能可谓十分强劲，本站测试过的Tualatin 1.2G的成绩并不比P4 1.4G慢，况且新内核的赛扬II很有可能再次创造一个超频奇迹，看来AMD还有很长一段路要走。
资料来源——http://www.xbitlabs.com/
【作者：小熊在线-conan译 北京 】 版权作品
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