2009-08-20
32nm + GPU Inside
全港首試Intel Core i3處理器
文: John Lam / 評測中心


x86 處理器微架構發展進入全新里程,基於全新 32nm 制程的 Intel Westmere 處理器家族,代號為「 Clarkdale 」的入門至主流級雙核心產品,將進一步集成 3D 繪圖核心,曾經佔整體 PC 市場 7 成份額的 IGP 晶片組將會成為歷史。雖然 Intel 32nm 制程 Westmere 處理器要到明年第一季才會上市,但 HKEPC 又怎會讓讀者們失望,因此搶先找來全港首顆 Intel Core i3 處理器及 H55 主機板工程樣本,與上代 Intel IGP 平台作對比測試。



測試平台:

 

Testing Platform
CPUIntel Clarkdale ES Sample (2C/4T/3.06GHz/4MB L3)
 Intel Havendale ES Sample (2C/4T/2.4GHz/4MB L3)
 Intel Core 2 Duo E8400 (2C/2T/3.0GHz/6MB L3)
MBIntel IBEX PEAK AA-301 ESMB Sample (H55 + DDR3)
 SuperMicro C2SEA MB (G45 + ICH10R + DDR3)
RAMOCZ DDR3-1333 2GB (8-8-8-20) x 2
HDDIntel SSDSA2MH08G1GN 80GB
Power SupplyGIGABYTE OTIN 1200W
OSMicrosoft Vista Ultimate SP1 32bit
DriverIntel Chipset INF Utility 9.1.1.1009
 Intel GMA Driver 8.15.10.1843

 

註 1 :

Intel Clarkdale + H55 對比上代 Core 2 Duo E8500 配搭 G45 平台,由於 Clarkdale 處理器核心時脈為 3.067GHz ,相較 Core 2 Duo E8500 略高,為了能減少時脈因素對微架構測試的影響, HKEPC 把 Core 2 Duo E8400 處理器輕微超頻至 3.071GHz 。

 

註 2 :

由於 G45 主機板僅支援最高 DDR3-1066 速度,因此 Core 2 Duo E8500 配搭 G45 平台將會採用相同的記憶體,但記憶體時脈為 DDR3-1066 、 CL 7-7-7-18 。

 

註 3 :

45nm Intel Havendale + H55 對比 32nm Intel Clarkdale + H55 ,由於該 Havandale 工程樣本最高時脈為 2.4GHz ,因此 Clarkdale 樣本將會降頻至 2.4GHz 作對比測試。

 

註 4 :

Clarkdale 及 Havendale 工程樣本繪圖核心時脈均為 700MHz ,相較正式版本 733MHz 為低,因此正式出貨版本繪圖性能將相較本測試略高, G45 繪圖核心時脈為 800MHz 。

 

PC Mark Testing :

 

 Havendale ES Sample @ 2.4GHzClarkdale ES Sample @ 2.4GHzCore i3-540 ES Sample @ 3.067GHzCore 2 Duo E8400 @3.071GHz
PCMark 05    
Overall6551655878076907
CPU6493649183247480
Memory5481549163126237
Graphics3861386140783742
PC Mark Vantange    
Overall4209421746454290
Memory2779278030872633
TV and Movies3312331636653167
Gaming Suite3106312233932637
Music Suite4191418547484562
Communication3765378444824290
Productivity3739374143714092

 

全新 Clarkdale 雙核心處理器設計基於 Nehalem 微架構,其根據 Core 微架構之下大幅改良了 Loops Stream Detector 、 Out-of-Order Windows 、 Branch Predictor 及 Memory Subsystem 設計,根據 PC Mark 的測試, Clarkdale 雙核心在同時脈下,相較上代 Core 2 Duo 產品有明顯效能增益。讀者如欲了解更多 Nehalem 與 Core 微架構之間的差異,可瀏覽 <<全新 Nehalem 微架構 Intel Core i7 處理器強勢登場>> 一文。

 

45nm Havandale 雙核心與 32nm Westmere 雙核心同樣基於 Nehalem 微架構,繪圖核心亦是同一晶片,差異僅在於 Westmere 採用更先進的制程及支援 AES 指令集,因此除了 Sandra 2009 測試中的 AES 編碼及解碼測試外,大部份測試均指出 45nm Havandale 雙核心與 32nm Westmere 雙核心在微架構上並無任何增長。

 

Cine Bench R10 :

 

 Havendale ES Sample @ 2.4GHzClarkdale ES Sample @ 2.4GHzCore i3-540 ES Sample @ 3.067GHzCore 2 Duo E8400 @3.071GHz
Cinebench R10    
OpenGL2079208120861421
Rendering 1 CPU2725272934673369
Rendering x CPU6274627578206477

 

Cine Bench R10 是著名的 OpenGL 繪圖運算測試軟件,並可支援多線程運算,大家可以發現當採用單一核心運算模式, Clarkdale 雙核心與上代 Core 2 Duo 處理器的效能分別並不明顯,但當採用多核心運算模式時,雖然兩者同樣為雙核心產品,但 Clarkdale 雙核心憑著 Hyper-Threading 技術,令同一時間可處理四個線程,令兩者效能差距擴大。
 
此外, Clarkdale 繪圖核心改進了數學計算效率,這方面對於 OpenGL 運算有明顯改善,因此,儘管 Clarkdale 的繪圖核心與 G45 的 GMA X4500 HD 同樣基於 GMA 繪圖架構,但 Clarkdale 在 OpenGL 測試上會有明顯的效能改善。
 
同樣地, 45nm Havandale 雙核心與 32nm Clarkdale 雙核心同樣基於 Nehalem 微架構,繪圖核心亦是同一晶片,在 Cine Bench R10 測試中並無任何增長。

 

Sandra 2009 :

 

 Havendale ES Sample @ 2.4GHzClarkdale ES Sample @ 2.4GHzCore i3-540 ES Sample @ 3.067GHzCore 2 Duo E8400 @3.071GHz
Aggregate Arithmetic Performance28.63GOPS28.44GOPS36.35GOPS22.28GOPS
Dhrystone iSSE4.230.45GIPS30.46GIPS38.52GIPS24GIPS
Whetstone iSSE326.8GFLOPS26.8GFLOP34.18GFLOPS22.54GFLOPS
Aggregate Multi-Media Performance48MPixel/s48.03Mpixel/s61.16Mpixel/s43.45MPixel/s
Multi-Media Int x8 iSSE4.152.74MPixel/s52.76Mpixel/s67.25Mpixel/s55.15Mpixel/s
Multi-Media Float x4 iSSE243MPixel/s43.1Mpixel/s55Mpiexl/s31.75Mpixel/s
Multi-Meida Double x2 iSSE222.14MPixel/s22.4MPixel/s28.62MPixel/s16MPixel/s
Cryptographic Bandwidth173MB/s1.3GB/s1.53GB/s233MB/s
ASE256150MB/s2.42GB/s2.82GB/s184MB/s
SHA256196MB/s196MB/s291MB/s283MB/s
     
Aggregate Memory Performance9.25GB/s9.25GB/s9.26GB/s6.63GB/s
Int Buff Memory Bandwidth9.23GB/s9.23GB/s9.23GB/s6.63GB/s
Floatg Buff Bandwidth9.26GB/s9.26GB/s9.26GB/s6.63GB/s
Memory Latency120ns120ns119ns89ns
Cache/Memory Performance28.63GB/s28.7GB/s33GB/s24.76GB/s

 

Sandra 2009 主要是測試處理器的運算最大吞吐量,因此得出的結果都是最大理論值,當中 Clarkdale 處理器憑著 Hyper-Threading 技術大幅壓倒了時脈相約的 Core 2 Duo 處理器,不過實際效能差距能否達至此一幅度,完全視乎軟件對多線程的優化功力。
 
Sandra 2009 測試結果的其中一個要點是,其具備 Cryptographic Bandwidth 、 AES256 Bandwidth 及 SHA256 CPU Hashing Bandwitdh 效能測試,正好用來體驗 Intel AES 指令集的威力,從這三項測試中可獲知, Clarkdale 支援 Intel AES 指令集後,其 Cryptographis 及 AES256 運算效能 高於上代 Core 2 Duo 處理器 5 至 10 倍。
 
此外, 45nm Havandale 雙核心與 32nm Clarkdale 雙核心雖然同樣基於 Nehalem 微架構,但只有 32nm Westmere 處理器家族有加入 Intel AES 指令集支援,因此 45nm Havandale 雙核心的 Cryptographis 及 AES256 運算效能,相較上代 Core 2 Duo 處理器並無沒有明顯增益。

 

由於 Clarkdale 內建記憶體控制器減少了延遲,加上支援速度更高的 DDR3-1333 速度,因此記憶體測試項目大幅超越上代 Core 2 Duo , Memory Latency 方面,由 於 OCZ DDR3-1333 2GB 記憶體模組在運作 DDR3-1066 擁有較低的 Memory Latency 設定,因此亦反映在 Sandra 2009 測試中。

 

ScienceMark 2.0 :

 

 Havendale ES Sample @ 2.4GHzClarkdale ES Sample @ 2.4GHzCore i3-540 ES Sample @ 3.067GHzCore 2 Duo E8400 @3.071GHz
Overall1397.261397.441704.761689.59
Molecular Dynamics1686.291686.31952.791486.9
Primordia1376.051377.61749.351718.32
Cryptography1095.41098.811376.581353.72
Memory1538.931644.441696.171492.66
BLAS/FLOPs2059.112072.282557.992386.3

 

ScienceMark 2.0 雖然能認出 Clarkdale 雙核心支援 4 個線程,但由於 Hyper-Threading 技術並不是真正的四核心運算,面對主要採用 ALU 運算的 SciencMark 2.0 , Hyper-Threading 其實效能提升並不明顯,因此 Clarkdale 處理器在 Science Mark 2.0 之中並沒有顯優勢。

 

Microsoft Excel 2007 :

 

 Havendale ES Sample @ 2.4GHzClarkdale ES Sample @ 2.4GHzCore i3-540 ES Sample @ 3.067GHzCore 2 Duo E8400 @3.071GHz
BigNumber11.86s11.79s9.05s9.844s
OptionPricing40.05s40.11s30.95s34.875s

 

MMicrosoft  Excel 2007 測試基於金融業的算式,計算美國國庫債券現價及計算期權現價的程式作測試,可以看到 Clarkdale 處理器運算效能亦較上代 Core 2 Duo 處理器優勝。

 

Microsoft Office 2007 :

 

 Havendale ES Sample @ 2.4GHzClarkdale ES Sample @ 2.4GHzCore i3-540 ES Sample @ 3.067GHzCore 2 Duo E8400 @3.071GHz
Word53.5s53.5s40.7s38.7s
PowerPoint67s67s53s52s

 

同樣是 Microsoft Office 的一員,但筆者採用兩個 50MB 的 Word 文件進行 Word Merge ,然後把一個 304MB 的 PowePoint 檔案列印成向量的 XPS 檔案,兩者同時進行,結果上代 Core 2 Duo 竟然輕微領先 Clarkdale 處理器,筆者反覆測試下發現,如果關上 Hyper-Threading 功能後, Clarkdale 處理器的 Word 、 PowerPoint 測試成績分別為 37.4s 、 51s ,證明 Hyper-Threading 並不是所有軟件均能受惠,在部份情況下更可能出現效能衰退。

 

Microsoft Windows Vista :

 

 

 Havendale ES Sample @ 2.4GHzClarkdale ES Sample @ 2.4GHzCore i3-540 ES Sample @ 3.067GHzCore 2 Duo E8400 @3.071GHz
Windows Photo Gallery    
25 Photos Print to PDF39.98s39.62s31.97s39.35s
25 Photos to Attach Email32.24s32.21s25.83s34.57s
Windows Movie Maker    
Create 72MB Movie143.62s143.72s114.16s130.52s

 

Windows 作業系統附連的軟件,使用普及度相較其他軟件更高,因此我們亦使用 Windows Photo Gallery 及 Windows Movie Maker 軟件進行測試,新一代 Clarkdale 處理器在測試中擁有明顯優勢,而部份測試 3.071GHz 的 Core 2 Duo 效能只能達到 2.4Ghz Clarkdale 水平,顯見新舊微架構在效能上的差異。

 

Adobe Photoshop CS4 :

 

 Havendale ES Sample @ 2.4GHzClarkdale ES Sample @ 2.4GHzCore i3-540 ES Sample @ 3.067GHzCore 2 Duo E8400 @3.071GHz
25 Photos Noise Removal40.82s40.72s34.51s33.35s
25 Photos Smart Fix154.052s154.011s112.449s126.944s

 

樣是 Hyper-Threading 惹的禍, Adobe Photoshop CS4 測試的 25 Photos Noise Removal 項目, Clarkdale 處理器在啟用 Hyper-Threading 功能後,效能不及 Core 2 Duo 處理器,但關閉 Hyper-Threading 功能後則為 32.97s ,效能反超前 Core 2 Duo 處理器。

 

Mainconcept H.264 Encoder :

 

 Havendale ES Sample @ 2.4GHzClarkdale ES Sample @ 2.4GHzCore i3-540 ES Sample @ 3.067GHzCore 2 Duo E8400 @3.071GHz
Mainconcept H.264 Encoder    
108MB 1080p Mpeg2 to H.264135.14s135.06s105.05s144.67s

 

Mainconcept H.264 Encoder 測試方面,新一代微架構產品存在極大優勢,性能大幅超前上代 Core 2 Duo 產品,就算是 2.4GHz 的 Clarkdale 處理器效能亦勝過 3.071GHz 的 Core 2 Duo 處理器。

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