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AMD完勝！尖峰上的對(duì)決Opteron比拼

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    2004年的下半年時(shí)間里，工作站市場(chǎng)的發(fā)展似乎不是那么地平衡。Intel和AMD都在不斷地推出更新更快的Xeon和Opteron的處理器和芯片組，但是處理器和芯片組的發(fā)展都不平衡。

  雙核心的AMD Opteron 250 (2.4 GHz) 與雙核心的Intel Xeon 3.6 GHz處理器

    Intel的Nocona Xeon處理器發(fā)布時(shí)為3.6GHz，比AMD現(xiàn)在市場(chǎng)上的的Opteron要快出了1000 MHz。除了在速度上要優(yōu)于AMD的Opteron處理器外，Nocona Xeons在整個(gè)生產(chǎn)線的性能上也要超過AMD，而且Xeon還有一個(gè)比AMD Opteron要好的地方，就是它會(huì)生產(chǎn)與之相配套的主板平臺(tái)，這項(xiàng)技術(shù)目前來說還是比較先進(jìn)的。Xeon系統(tǒng)在6個(gè)月前就已經(jīng)能夠使用PCI Express顯卡和原生SATA設(shè)備，但Opteron似乎在這些方面不及Xeon，至少是晚了幾個(gè)月。

    盡管如此，AMD仍在不斷地尋找更好的芯片組和主板，以使其Opetron能夠正好地運(yùn)行。但如果你現(xiàn)在還想使用Opteron系統(tǒng)，你不得不使用AGP 8x的顯卡。正是因?yàn)檫@樣，很多曾經(jīng)在Opeteron上花過很多錢的人都轉(zhuǎn)向了Xeon，而且就目前來說Xeon系統(tǒng)的性能和價(jià)格之比仍是比較高的。

    由于這兩套系統(tǒng)使用不同的顯卡，因此直到現(xiàn)在，我們?nèi)詿o法直接對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比。不過，我們實(shí)驗(yàn)室剛剛拿到了能夠使用同一種顯卡的兩款Xeon和Opteron。在測(cè)試Xeon時(shí)，我們選擇了基于Intel E7525芯片組的ASUS工作站級(jí)的NCT-D平臺(tái)。在Opteron，我們使用了采用NVIDIA最新nForce4 芯片組的ASUS  K8N-DL 工作站板子。這兩塊主板都允許用戶安裝PCI Express x16 顯卡和原生SATA RAID，均支持大容量?jī)?nèi)存，都是為工作站級(jí)用戶設(shè)計(jì)的。 <

    目前市場(chǎng)上為工作站設(shè)計(jì)的都是新的帶2MB L2緩存的Intel Xeon和采用了90nm制造工藝，支持SSE-3指令集的AMD Opteron。

    由于我們準(zhǔn)備測(cè)試的處理器價(jià)格在700美元之間，因此我們選擇了帶有1MB L2緩存的Intel Xeon 3.6 GHz和AMD的Opteron 250 2.4 GHz處理器。這兩款處理器都非常快，而且在市場(chǎng)上也很容易買到。它們?cè)诮鼉蓚€(gè)月價(jià)格也降得很快，下面是這兩款處理器的一些參數(shù)，供大家參考：

    Xeon 3.6 GHz處理器采用的是Intel的Nocona設(shè)計(jì)，而Opteron 250則采用的是AMD的Sledgehammer設(shè)計(jì)（即開發(fā)代號(hào)）。各自的架構(gòu)都有其優(yōu)勢(shì)和不足，AMD的管理并不是太多，只有12根，但它主要集成有DDR內(nèi)存控制器，這樣在內(nèi)存速度上就會(huì)比Intel的要快一些。

    比較來言，Xeon有31根管道，這對(duì)于一個(gè)時(shí)鐘周期來說是會(huì)損失其性能的。Xeon在時(shí)鐘速度上有很大的優(yōu)勢(shì)，但它在一個(gè)時(shí)鐘周期里并不能夠做更多的事情，這也就使它的優(yōu)勢(shì)不那么明顯。Intel的Nocona設(shè)計(jì)允許其使用超線程技術(shù)，這樣CPU就能同時(shí)處理4個(gè)線程（兩個(gè)處理器+兩個(gè)虛擬處理器），但AMD的Opteron則只能同時(shí)處理2個(gè)線程（在一個(gè)時(shí)鐘周期里）。盡管同時(shí)處理4個(gè)線程在桌面機(jī)器，對(duì)個(gè)人用戶來說沒有什么，但在工作站級(jí)的機(jī)器上卻有著很深的意義，可以大大提升其程序運(yùn)行效能。

    兩塊CPU都采用了1MB的L2緩存，但是Xeon似乎比Opteron快一些。Opteron的L2緩存的延遲要長(zhǎng)一些，它還有128 kB的L1緩存，但是Xeon L2卻只有16 kB，這樣比起來，Opteron里的緩存就比Xeon的多了。

    說到支持指令集，在他們最新版本的CPU中，兩家都差不多。最新的Xeon處理器支持SSE-3，同時(shí)也支持X86-64位技術(shù)（這項(xiàng)技術(shù)Intel命名為EM64T ），AMD同樣支持X86-64 位技術(shù)，只是將它稱為AMD64，而且也支持SSE-2指令集。

    AMD Opteron的下一代產(chǎn)品（252或更高）也將支持SSE-3指令集，不過，由于Opteron暫時(shí)還不支持SSE-3指令集，所以我們沒有在這方面做測(cè)試。另外，兩款CPU都支持NX (No-Execute)位技術(shù)，這樣它們都可以防止一些病毒的侵襲，當(dāng)然了，要使用此項(xiàng)技術(shù)，你必須要有操作系統(tǒng)的支持，比如Windows XP SP2。<

    在這里我們忽略了一個(gè)問題，就是我們并沒有查看這兩款處理器所屬的家族，就它們使用的電量來說，兩款CPU都有節(jié)能的技術(shù)，這樣當(dāng)CPU負(fù)載不是很重時(shí)，它們都可以自行調(diào)節(jié)頻率，從而少用些電能。如果你運(yùn)行多臺(tái)這樣的機(jī)器，無疑會(huì)給你省下非常多的費(fèi)用。

    在這里，我們用了Rightmark CPU Clock Utility程序，也簡(jiǎn)稱為RMClock，我們可以很清楚地看到每款CPU的節(jié)能的狀態(tài)。Xeon使用了DBS (Demand Based Switching)和Intel C1E (Enhanced Halt State)節(jié)能模式。Opteron則支持Cool and Quiet技術(shù)，也就是大家熟知的PowerNow技術(shù)。Intel的DBS、 C1E和AMD的Cool and Quiet 技術(shù)都可以讓CPU在負(fù)載不多或空閑時(shí)降頻運(yùn)行，從而省下更多的電能和金錢。

    但可惜的是，到這篇稿件截稿時(shí)，只有Xeon的DBS節(jié)能技術(shù)工作得很好，當(dāng)系統(tǒng)空閑時(shí)，它最多可以將3.6 GHz的處理器降到2.8 GHz，其電壓也從1.38V降到1.2V。但Opteron的Cool and Quiet技術(shù)并沒有能夠在nForce4 PCI Express Opteron平臺(tái)上工作得很好（采用了Asus K8N-E 和Tyan Thunder K8WE），只是在BIOS中有Cool and Quiet 的選項(xiàng)，并聲稱當(dāng)系統(tǒng)空閑時(shí)，允許最多可以從2.4 GHz降到1.0 GHz。盡管如此，大家也要記好了，這項(xiàng)技術(shù)在很多的老的Opteron 平臺(tái)上，只是在nForce4上我們沒有看到罷了。而強(qiáng)制通過RMClock程序使其降頻運(yùn)行時(shí)，機(jī)器藍(lán)屏并死機(jī)了。

    我們運(yùn)行了很多需要消耗大量電能的應(yīng)用程序來做測(cè)試，我們通過SeaSonic的terrific PowerAngel hardware wattage monitor測(cè)試了系統(tǒng)的所有AC負(fù)載（包括CPU、內(nèi)存、顯卡、硬盤和DVD刻錄機(jī)），我們測(cè)試了CPU和GPU最空閑及負(fù)載最大情況下的數(shù)值。

    為了測(cè)試CPU，我們運(yùn)行了多次Prime 95，以使CPU一直保持著最大輸出，在GPU測(cè)試過程，我們使用了Masaki Kawase的 DirectX 9.0 HDR Shader 測(cè)試，它也是一項(xiàng)極其消費(fèi)顯卡資源的項(xiàng)目。當(dāng)然，在進(jìn)行能源測(cè)試時(shí)，所有的節(jié)能技術(shù)，如DBS和Cool and Quiet都被禁止掉了。

    從上面的測(cè)試結(jié)果來看，我們得到了一個(gè)有趣的現(xiàn)象。以前，人們都說Opteron用電要比Xeon要少。但這次，當(dāng)打開Nocona新核心Xeon處理器C1E技術(shù)時(shí)，Xeon用的電要比Opteron還要少。

    除了用電多些外，Opteron的執(zhí)行效率要高一些。雙核心的Opteron 250處理器在峰值上其功率為263W，但是Xeon 3.6 GHz處理器卻達(dá)到329W，比Xeon要少了66W。

    當(dāng)我們把一些高端顯卡安裝到機(jī)器上后，能量的消耗就變得不可思議了。Opteron 250+Radeon X850 XT 功率為311W ，而Xeon 3.6 GHz+Radeon X850 XT則為391W。有鑒于此，我們推薦大家必須使用550W以上的電源，因?yàn)檫@些系統(tǒng)已經(jīng)快接近400W了，而一些電源最大值也只能夠達(dá)到其70～75%，所以推薦550W電源是極其有必要的。<

    在我們測(cè)試過程中用的兩款主板在設(shè)計(jì)及其功能方面都相類似，因此它們也成為我們向用戶們推薦的不二之選。這兩款主板均由 Asus提供，有雙核心CPU插槽和CI Express 插槽，而且使用了標(biāo)準(zhǔn)的ATX 架構(gòu)。下面是這兩塊主板的主要參數(shù)，供大家參考。

    對(duì)于K8N-DL的設(shè)計(jì)，業(yè)界褒貶不一，支持雙核心Socket 940 CPU，最多支持24GB內(nèi)存，還支持PCI Express 顯卡，采用ATX架構(gòu)，為了節(jié)省板子的大小，使得它的設(shè)計(jì)看上去有些奇怪。

  基于NVIDIA nForce4 Professional的ASUS K8N-DL

    為了給CPU讓出更多的空間，ASUS不得不確掉很多的擴(kuò)展槽，只有一個(gè) PCI Express x1插槽和2個(gè)32位的PCI插槽，外加一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)PCI Express x16顯卡插槽。這意味著它沒有ASUSNCT-D的PCI-X高速插槽，也不支持這些設(shè)備。但是作為一款工作站級(jí)別的主板，它還可以通過nVidia 的nForce4 Pro 2200芯片提供SATA-II/300及RAID-0/1/0+1能力。該主板還支持10個(gè)USB 2.0，2個(gè)400MHz的火線口，PCI Express的千兆網(wǎng)卡和8個(gè)模擬/數(shù)字輸出接口，的確是一款不錯(cuò)的板子。

    不過，這款主板上的內(nèi)在插槽被分為三對(duì)，一共六根（這是為了支持雙通道DDR-400 內(nèi)存而設(shè)計(jì)的），而且主板聲稱能夠支持NUMA (Non-Uniform Memory Access)技術(shù)，但是給我們最新的主板中的BIOS中仍沒有提供此支持，不過，Asus已經(jīng)將它作為未來的計(jì)劃。這樣，當(dāng)同時(shí)安裝上4根內(nèi)在時(shí)，內(nèi)存的速度最多可提升到12.8 GB/s。這塊主板同樣支持AMD最新的PowerNow / Cool and Quiet技術(shù)，但我們并沒有在BIOS中找到相應(yīng)選項(xiàng)。

    盡管有很多問題很令我們費(fèi)解，但這塊板子的確工作得很好，在這么小的情況下卻能夠完成更多的功能。<

ASUS NCT-D和上面的K8N-DL幾乎一樣大小，但是其設(shè)計(jì)卻非常清晰。每個(gè)組件似乎都在它們?cè)撛谖恢蒙?，該主板支持兩個(gè)Socket-604 Xeon處理器，最多支持8GB內(nèi)豐，通過Intel’s E7525芯片提供PCI Express 顯卡插槽連接，當(dāng)然，它也是ATX架構(gòu)的。

 基于Intel E7525芯片組的ASUS NCT-D

    NCT-D 不僅支持PCI Express x16 顯卡插槽，還支持下一代的PCI Express x8的 PCIe RAID/網(wǎng)卡，同時(shí)它還有2個(gè)通過Intel 6300ESB南橋提供的64位/66 MHz PCI-X 插槽，這一點(diǎn)比K8N-DL 更好些。

    Intel 6300ESB南橋芯片也是相當(dāng)強(qiáng)大的，ASUS NCT-D只支持兩個(gè)SATA RAID連接，而且只支持4個(gè)USB 2.0接口，因此它不得不依靠VIA的芯片來提供更多的USB 支持。Asus NCT-D同樣支持火線、PCI Express千兆網(wǎng)卡和模擬/數(shù)字音頻輸入輸出。

    對(duì)這款主板我們沒有什么意見，只是它所支持的最大內(nèi)存容量是小了一些，主要是由于采用了Intel的 E7525 芯片組和ECC/Registered DDR2-400內(nèi)存。<

 Intel測(cè)試平臺(tái)

 AMD測(cè)試平臺(tái)

 測(cè)試軟件<

    從上面的表格看出，兩款CPU的能力都差不多。但是Opteron在計(jì)算能力方面要強(qiáng)一些，但在多媒體測(cè)試時(shí)Xeon又要好一些。這些數(shù)值似乎和以前測(cè)試的結(jié)果差不多，因?yàn)樗鼈兌疾捎昧薖CI Exrepss x16的顯卡，對(duì)其影響不是很大。

    盡管K8N-DL nForce4 Pro 2200還不支持NUMA技術(shù)，但在內(nèi)存測(cè)試中， Opteron明顯占了上風(fēng)，因此Intel的E7525主板還要努力，Xeon''s DDR2-400內(nèi)存似乎沒有提供足夠的數(shù)據(jù)供處理。

    K8N-DL主板不久還將支持NUMA 技術(shù)，一旦采用，內(nèi)存的帶寬將有極大的提升。我們?cè)赥yan Thunder K8WE nForce4 Pro 2200平臺(tái)上測(cè)試（此平臺(tái)支持NUMA 技術(shù)），它的內(nèi)存帶寬達(dá)到快12 GB/s。因此，NUMA技術(shù)一定會(huì)給nForce4 PCIe 平臺(tái)更多在內(nèi)存方面超越Xeon的可能。<

    3D Studio Max 7.0是現(xiàn)在最為流行的渲染程序，它將會(huì)消耗非常多的系統(tǒng)處理資源和性能。

    Alias|Wavefront的Maya 6.0是較為流行的3D建模軟件，我們用它來渲染非常復(fù)雜的部件來測(cè)試CPU的性能。因?yàn)镸aya 6.0 做過SMP優(yōu)化，所以數(shù)值越少，表示CPU性能越高。

    看了上面的渲染結(jié)果，我們的確有些費(fèi)解。3D Studio Max 7.0，支持SSE指令集，同時(shí)支持Intel的超線程技術(shù)，因此在Intel的Xeon上運(yùn)行時(shí)要好于Opteron。Opeteron只能夠和3.0GHz的Xeon相當(dāng)，因此我們認(rèn)為Intel在這個(gè)程序上性價(jià)比較高。

    但在運(yùn)行Maya 6.0時(shí)，Opteron卻占了上風(fēng)，最快的Xeon也只能和“很老”的 Opteron 244相當(dāng)，當(dāng)然這樣我們真的沒有辦法說出到底誰快，只能說，當(dāng)你運(yùn)行支持多線程程序時(shí)，Intel的Xeon一般會(huì)比Opteron快。<

    Adobe Creative Suite（簡(jiǎn)稱Adobe CS）是世界上最新的圖像創(chuàng)作軟件，我們應(yīng)用很多的濾鏡效果，因此所花時(shí)間較長(zhǎng)。當(dāng)然了，時(shí)間越少，性能越高。

    Photoshop用戶一定會(huì)選擇Xeon，盡管Photoshop沒有沾上Xeon的超線程的光，但是我們“最慢”的Xeons 3.0 GHz還是要比Opterons 2.4 GHz要好。

    在Flash MX MPEG導(dǎo)入和編碼測(cè)試中，Intel的Xeon的性能表現(xiàn)也很卓越。<

    微軟Windows Media Encoder 9是免費(fèi)的編碼工具，我們用它將一個(gè)200MB .mpg 轉(zhuǎn)換成為.wmv 文件，同時(shí)我們還選擇了DVD的視頻質(zhì)量 和CD的音頻 質(zhì)量。

    MP3編碼對(duì)于CPU是一個(gè)極大的考驗(yàn)，對(duì)于GPU并沒有太多影響 。我們采用了LAME 3.97，該版本的LAME對(duì)MMX、3DNow和SSE指令集進(jìn)行了優(yōu)化，我們將一個(gè)200MB的.wav文件編碼成了160 kbps的MP3文件。

    Xeon處理器在媒體編碼上占了絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，但Opteron在MP3編碼上卻勝過了Xeon。<

    Doom3是一款對(duì)CPU/GPU有著很大消耗的游戲，我們運(yùn)行了兩次，只記下了第二次運(yùn)行結(jié)果。

    Valve的Half-Life 2也是比較流行的測(cè)試游戲，因?yàn)槔锩嫒宋飫?dòng)作較多，所以可以用于測(cè)試CPU。

    Xeon處理器在媒體編碼上占了絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，但Opteron在MP3編碼上卻勝過了Xeon。<

    Sciencemark主要用來進(jìn)行數(shù)值或物理計(jì)算，這樣也可以考驗(yàn)CPU。

    從上面的表格來看，Opteron在科學(xué)數(shù)學(xué)和物理計(jì)算方面占了很大的優(yōu)勢(shì)，比Xeon強(qiáng)了很多。

● 結(jié)論

    考慮到購(gòu)買何種工作站平臺(tái)的確是一個(gè)很難的問題?，F(xiàn)在Intel的Xeon和AMD的Opteron 都支持64位技術(shù)，都支持PCI Express顯卡，價(jià)格上來講，兩個(gè)都差不多。到底買哪一個(gè)呢？這的確是一個(gè)問題。

    在性能方面，我們還是能夠分辨出Xeon和Opteron的區(qū)別的。Intel的Xeon處理器在圖像制作上要好些，這是因?yàn)槠涑€程技術(shù)的緣故。而Opteron則在數(shù)值計(jì)算和游戲上要好一些。從電源消耗上來說，Opteron是一個(gè)比較快的處理器，對(duì)于程序員和游戲玩家來說，Opteron是一個(gè)比較好的選擇。 <