处理器测试

魔之左手 《电脑爱好者》2018年第10期 2018-10-15 14:34专题 标签:处理器

第八代智能酷睿家族新成员、第八代高性能智能酷睿移动版、移动和台式机版锐龙APU、第二代锐龙……。2018年刚走过4个月,处理器市场就出现了如此之多的新产品,而且其中任何一种都是足以改变市场格局的重磅角色,所以最近我们的各个媒体渠道和兄弟媒体上,处理器的评测可以说是连篇累牍。不过正如我们前面提到的,这些评测大家真的看懂了吗?

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图1:2018年新处理器层出不穷

作为电脑中最重要的性能指标配件,处理器的测试工具非常多,我们这里挑选的主要是易于使用、易于理解的工具,同时也是《电脑爱好者》本身常用的测试工具,对大家读懂我们的评测文章很有益处。

● CPU-Z

CPU-Z在很多处理器评测中都会被列为第一个项目,这是因为它提供了对处理器具体规格的识别,可以在测试开始前对处理器的具体设计、配置规格有一个基本的认识。此外它也提供了对处理器性能息息相关的主板、内存、显卡等PC主要配置的识别,例如内存的工作频率和是否为双通道模式等。

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图2:CPU-Z可以提供很详细的处理器规格

CPU-Z同时也提供了处理器理论性能测试,可进行单核与全核心计算能力测试,并提供了多个典型处理器的测试结果,可以进行数据和百分比对比。CPU-Z的性能测试完全基于计算能力,而且并没有使用特殊指令集,但也不排斥SSE等指令集加速浮点等计算任务。

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图3:CPU-Z的测试结果可以与存储数据,还可以转换为百分比方式表述

CPU-Z的测试结果基本能反应处理器的实际计算能力,不过因为特别着重于纯计算能力,所以得分对架构很敏感。反映到实际软件上,CPU-Z的处理器得分参考性比较一般,毕竟民用程序很少有特别依赖纯计算能力,而且不进行优化设计的,例如目前大部分对浮点性能敏感的软件就可能会直接调用SSE指令集以加快速度,并不会直接进行浮点计算,等待处理器自动识别并调用SSE指令集。

● Fritz Chess Benchmark

Fritz Chess Benchmark是《Fritz Chess》国际象棋游戏内置的一个测试程序,不过目前被提取出来作为一个专门的处理器测试程序。它通过测试处理器对国际象棋步数的计算能力来测试处理器性能,支持多线程,可以选择使用的线程数。除了实测计算速度外,Fritz Chess Benchmark还以Pentium 3 1.0GHz处理器的速度(每秒计算48万步)为基准,给出系统的相对性能倍数,成绩很直观(图4)。

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这款测试考验的是CPU的整数运算性能,对线程数敏感,但对浮点计算能力不敏感。它的单线程成绩可以反映处理器的日常处理能力,多线程成绩则可以反映视频转码、图形渲染等能充分利用多线程的应用能力,但不能反映游戏、3D图形处理等性能。

● Super π

Super π也被写作Super Pi,是由东京大学金田研究室开发的一款计算圆周率π的软件,后来也被用来测试超级计算机的运行速度。它最初是被超频爱好者移植到PC系统中,用来测试超频后的性能和稳定性。

Super π可以定义计算的圆周率位数,测试结果为计算所用时间,时间越短说明处理器计算能力越强。早期Super π测试中一般选用104万位(1M),不过随着处理器性能的提升,主流处理器的成绩已经仅有10s甚至更快,很难表现出差距,所以很多评测已经开始采用更高位数进行测试,或者使用在原版基础上制作的修改版Super π Mod!,将时间统计精确到毫秒级,以便进行比较(图5)。由于计算量巨大,因此内存速度也会对Super π成绩有一定影响,如果需要进行精确对比的话,测试平台的内存要尽量一致。

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Super π的计算主要考察的是处理器的浮点运算能力,可以反映处理器在图形运算、3D游戏等方面的能力,不过这款软件并不支持多线程,无法反映不同核心数量之间处理器的性能区别。

● Wprime

这是一款支持多线程的x86处理器性能测试工具,采用一种递归计算过程计算质数(prime numbers)。在计算过程中,它会将计算任务平均分配给所有处理器核心(线程),以保证处理器达到100%的负载,不过它最高只支持8个线程,已经难以满足目前高端处理器的需求。Wprime可自定义32M或1024M两种计算范围,也可以自定义线程数(图6),用户定义的其最终得分是计算过程所用的总时间,所以时间越短说明处理器计算能力越强(图7)。

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Wprime也是偏重于浮点计算能力的测试,可以看作是多线程的Super π,因此其得分反映的也是处理器在图形计算、3D游戏等方面的能力。

● 7-Zip

7-Zip是很多厂商在电子发行中使用的压缩方式,因为它在可以提供比WinRAR更高的压缩比,可以节约网络带宽和存储空间。7-Zip支持多线程,其自带测试功能,可以选择线程数和模拟块大小,测试过程包括压缩与解压测试,提供了实际速度、CPU使用率(多线程效率)及相应评分等成绩,还会根据这些成绩给出总评得分(图8)。当然这款软件自带的测试程序,主要反应的就是以其自身的算法来衡量的处理器性能。

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● WinRAR

WinRAR是目前个人用户最常用的压缩软件,它也支持多线程处理器,并且带有性能测试功能。在测试中,WinRAR会产生随机数据,包含特定的冗余,不断给处理器和内存加载。数据经过RAR的压缩和解压缩算法处理,对解压数据和源数据进行比较,给出最终得分(图9)。 不过这款软件的设置相对简陋,我们只能看到以WinRAR的算法衡量的处理器总体性能,不能进行单线程、线程效率等测试。

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● AIDA 64和SiSoftware Sandra

AIDA 64是一个测试软硬件系统信息的综合工具,它可以详细的显示出PC每一软件提高电脑性能个方面的信息。支持上千种板卡、处理器等配件(图10)。SiSoft Sandra与EVEREST类似,在硬件信息检测上没有AIDA 64细致,但硬件性能测试功能更强(图11)。

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需要注意的是,作为综合类硬件信息和性能测试工具,这两款软件的测试功能都不限于处理器,而且其测试更偏向于理论性能。例如处理器的浮点性能、整数性能等都是以实际计算能力表达的,而这种一秒钟多少次运算一类的成绩非常不直观,更多地被用来进行处理器间的对比,而且其内部已经存储了大量相关处理器的可用对比数据,但很难说这些成绩对实际应用能力和使用体验有什么意义。