K8 VS P4性能對比測試
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AMD的第8代處理器－Opteron和Athlon 64進入我們視野已經有一段時間，對其相關介紹和評測也有不少，本文從K8的全新架構來深入了解一下AMD 64處理器以及其性能優勢。
測試環境
Opteron平臺
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處理器 |
2 x Opteron 240 處理器 (1400MHz) |
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2 x Athlon 64 processors (1400MHz ，1600MHz，2000MHz) |
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主板 |
Rioworks HDAMA (AMD8131 + AMD8111) |
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Soltek K8AV-R (VIA K8M400，Athlon主板) |
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Asus SK8N (nForce 3 Pro，Opteron主板) |
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Transcend 512MB DDR333（ECC糾錯） |
Pentium 4平臺
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處理器 |
Pentium 4 3.0 GHz(15 x 200)，Pentium 4 3.2GHz (16x200) |
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主板 |
Asus P4C800(i875P) |
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TwinMos DDR400 (2 x 256MB, 2-2-2-5) |
測試目的
1．了解Opteron處理器和Athlon 64處理器之間的性能差異。
2．了解K8架構的超頻性能，在測試中，我們通過不斷增加處理器的時鐘頻率，測試K8的超頻性能。
3．K8架構處理器和P4處理器之間的性能比較。在具體測試之前，我們先來了解一下全新的AMD K8架構。
Opteron系列
AMD在今年的4月22日正式發布了Opteron處理器，令人最感興趣的是，此次AMD并沒有把時鐘頻率作為劃分Opteron家族的標準，而是從多處理器的角度，把Operton處理器家族分成1XX，2XX和8XX三大類，它們分別針對單處理器系統，雙處理器系統和8處理器系統。XX代表了每一系列的處理器的時鐘頻率標準，例如在2XX系列中，Opteron 240，242和244處理器的頻率分別為1400MHz，1600MHz和1800MHz。在今年的8月4日，AMD又發布了代號為Opteron 246（2GHz）的處理器。同樣，代號為146和846的Opteron處理器也已經上市。Opteron處理器均有128位內存接口，3條Hyper Transport總線和1024Kb的二級緩存。目前的Operton處理器只支持DDR266和DDR333的內存。Athlon 64處理器可以支持DDR 400內存。 Cache子系統 Cache系統性能的優劣直接影響到處理器的性能。在微機的整個架構中，Cache是處理器和內存系統之間的橋梁，所以它常常成為系統的首要瓶頸。和現有的K8相比，原先K7系統的緩存設計多少還不是非常完美。緩存的性能主要依靠“延遲”，“吞吐量”和其他一些指標來衡量，在K7的架構上（以Athlon XP為代表），K8的緩存系統又做了進一步的改進。
下圖就是兩者的對比。
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一級緩存延時（L1） |
二級緩存延時（L2）最短 |
二級緩存延時（L2）最長 | |
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Athlon XP |
3時鐘周期 |
11時鐘周期 |
20時鐘周期 |
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K8 |
3時鐘周期 |
11時鐘周期 |
16時鐘周期 |
在CPU讀取數據的過程中，首先會在1級緩存中查找，如果1級緩存中存在所需的數據，那么讀取過程完畢，這個步驟要花3個CPU時間，因此1級緩存的延時為3個時鐘周期。
如果1級緩存中沒有所需的數據，那么就要從2級緩存中調入所需的數據；這個過程又分為兩種情況：如果1級緩存有空閑的空間，那么數據可以直接從二級緩存調入，這個過程會花費8個CPU時間，因此2級緩存的最短延時是3＋8＝11個時鐘周期；但是，在通常大部分情況下，1級緩存并沒有空閑的空間，那么按照一定的替換算法，系統會把1級緩存中的64字節進行轉移，留出一定的空間，因為K7的總線寬度為64位，因此所花費的時間是8個時鐘周期（64字節
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