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出版日期:2001-09-10 总期号:1053 本年期号:68

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PentiumⅢ终结者
Intel P3 1.2GHz Tualatin CPU测试记
王炳晨

  Tualatin版的P3在核心架构上并没有做过多本质的改变,P6微架构、133MHz的系统总线频率、On-Die的全速L2 ATC(Advanced Transfer Cache)缓存、动态执行微架构、SSE指令集、双独立总线等特性,都仍沿用原P3 Coppermine(铜矿)内核设计,这和当年Intel对待其Coppermine的态度如出一辙,也许保持完整的Pentium Ⅲ形象对大家都是一个最佳的选择。


  Intel P3 1.2GHz Tualatin CPU

  新内核采用0.13微米CMOS制作工艺,FC-PGA 2封装方式,整合512KB二级缓存,数据预取,这就是Intel P3 1.2GHz Tualatin CPU。


  新特性


  新内核的不同点是显而易见的。

  新工艺 Intel在Tualatin 版的P3处理器上使用了最新的0.13微米CMOS制作工艺。新一代的Tualatin将工作电压从原来的1GHz以上的1.75V降到了1.475V。在管脚定义方面,也做了较大的改动,增加了VID25mV管角的定义,从而使CPU核心电压的可调范围有了较大的改变,新内核核心电压被定义为32级,从1.05到1.825以0.025V为单位,这对超频爱好者,尤其是爱超电压的发烧友们可能是个好消息!在BSEL管脚定义方面,Tualatin内核也有所改变,完全放弃了66MHz和100MHz的定义,只支持单一的133MHz FSB,这充分体现了Intel高主频、高外频的发展决心。在功耗方面,1.2G的P3T和原铜矿866MHz基本相当为29.9W,甚至比933MHz铜矿的31.5W还低了不少!

  新封装 吸取了铜矿内核封装的教训,新一代的P3全面改用FC-PGA 2封装方式,在原来陶瓷封装的Die上加盖了一个金属的散热壳,被称为Integrated Heat Spreader(整合散热器,IHS),详见示意图。可以看出,这个IHS的设计显然是来自P4 OLGA封装,有关内容受文章篇幅所限不能尽言,有兴趣的读者可参看我们去年11月首款P4测试中相关部分。在DIE和散热片之间增加了一个金属散热层,不但有利于CPU核心热量的均匀扩散、增大散热面积,更可对相对脆弱的内核进行全面的保护,这样就可以避免因散热器安装不当而压碎核心,导致CPU报废的惨剧。看来,曾经一度困扰P3 DIY迷们的恶梦就要过去了!

  二级缓存(L2 CACHE) 在L2 Cache的配置方面,Tualatin版P3处理器有着与以往不同的设置。对于高端市场的复杂应用,Intel为其提供整合512KB二级缓存的版本,也称作P3-S,目前主频为1.13GHz和1.26GHz。对于主流市场,Tualatin则仍将以256KB L2 Cache的面貌出现,这主要是出于区隔市场的目的。而对于移动计算,新内核的P3-M显然要暂时承担起“攻坚”的重任,因此Intel也不遗余力地为其装配了512KB L2 Cache,已牢牢把握移动市场的领先优势。


  CPU的背后

  数据预取(Data Prefetch Logic) 这几乎已经成为新一代处理器的标志,凭借此项技术,系统可以根据应用程序的需求动态预测并提前将可能需要的数据加载到ATC(缓存)中,以最大限度地减少处理器空闲时间,充分发挥CPU性能。

  其它改变 除上述主要的改变外,我们还可以在Tualatin上看到,诸如256位(Quad Quadword,4个4字长)宽的缓冲数据带宽,取消了争议颇多的PSN(Processor Serial Number),不再提供对双处理器的支持等变化,不过这些对大众来说并不十分重要,因此不作为本文的重点。


  实测Tualatin


  由于Tualatin版P3处理器在管脚定义方面作出了一些改动,特别在启用了新版VRM 8.5电压规范后,尽管它仍沿用Intel标准的Socket 370接口,物理上可以将其插入旧款主板,但原有P3芯片组将不能再继续支持这款处理器(除非将重新定义部分管线)。不过现在这已不是问题。

  本次测试的是Intel送来1.2GHz Tualatin内核的P3,L2 Cache 256KB,测试环境则是建立在Intel自备的D815EEA2(815E-B)主板上,另配128MB PC133 SDRAM,Maxtor 7200RPM硬盘,32M Gefocre MX400显卡。操作系统环境为英文版Win2000 Professional+SP2,安装DX8.0+BDA(Digital Video Update数字视频)补丁。

测试结果

sisoft 2001te

cpu

p3 1ghz 铜矿内核

p3 1.2ghz tualatin内核

p4 1.7ghz(pc800)

dhrystone alu (mips)

2651

3338

3207

whetstone fpu/sse2 (mflops)

1311/ na

1594

909/2057

integer sse/2 (it/s)

5318

6469

6663

floating-point sse/2 (it/s)

6505

8030

8080

sysmark 2001 (official run)

sysmark 2001 rating

——

139

167

internet content creation

——

146

187

office productivity

——

133

150

zd测试组件

3d winbench 2000 processor test

1.74

2.15

2.4

winbench 99 cpu

87

102

101

winbench 99 fpu

5260

6530

5440

business winstone 2001

24

42.8

41.4

content creation wintone 2001

24

51.3

59.2

quake Ⅲ 1.11 demo1

640×480×hq(fps)

103.7

136.0

156.4

800×600×hq(fps)

——

112.1

——


  测试结果并不需要我们再做过多的分析与评价,很显然,刨除主频因素的影响,Tualatin版的P3处理器在原有铜矿内核的基础上,又得到了进一步的性能提升,对于P3的爱好者而言,这无疑是一个好消息。同时我们也又一次体会到Intel对此款产品的担心,还是有道理的。当然不可否认,在复杂的多媒体、浮点等运算方面,P4和它标志性的SSE2仍然具有明显的优势,而且随着主频的继续攀升,P4优势将更加明显。此外,新内核使得更高的主频,对于P3来说也不再像以前那样艰难了,我们测试的这款1.2GHz产品,无论是在稳定性、软件兼容性还是在工作温度(功耗)方面都有了较大幅度的改观。整个测试过程也没有再出现所谓“测试工具不兼容高主频CPU”的怪现象。我们不能给您一个准确的数字,来显示新版P3在工作温度方面的精进,但从手触感觉判断,其长时间连续工作温度应该也不会超过30摄氏度,这一方面很好地保证了系统的稳定性,同时也向我们暗示其后续潜力的巨大。

  综合一段时间来的测试,我们对新一代的P3内核有了更深层次的了解。作为P3的终结版本,Tualatin内核再次向我们展示了P6微架构的实力。无论是在性能还是在工作频率方面,新内核都给了我们一个圆满的答案。而且从今天的结果来看,我们也相信,只要Intel愿意,P3还将会有一段非常美好的时光,至少这个P3终结版本也能为奔腾Ⅲ时代画下一个圆满的句号。