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千元六核处理器，AMD Phenom II X6 1055T评测
千元六核处理器，AMD Phenom II X6 1055T评测
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　　从产品命名为Phenom II X6来看，AMD的六核处理器继续延用了K10.5微架构的命名方式，Phenom II X6同样是采用了K10.5微架构。&br&&br&　　Phenom II X6的核心研发代号为Thuban，其原意为天龙座的一颗星，正好与Phenom II X4的研发代号Deneb（天鹅座的一颗星）意义类似，也进一步佐证了它还是用的Stars微架构。
本文约6206字，需10分钟阅读
　　AMD在CPU市场上最辉煌的历史应该是它的K8微架构时代，在年压得英特尔喘不过气来，然而好花不常开，当英特尔痛定思痛将处理器全面从NetBurst微架构转向后，AMD慢慢失去了CPU市场的主导地位，中高端市场举步维艰，只得依靠价格战在中低端市场与英特尔分庭抗礼。
AMD处理器从K7到K10核心图（图片来源chip-architect）
　　虽然AMD在随后推出了K10微架构CPU，但技术上并没有明显突破，难以挽回颓势。尤其是英特尔全新微架构的出现更是让AMD倍感压力，而比Nehalem更晚推出的K10.5微架构，仅仅是K10的简单改良版（主要是扩大了L3缓存容量），从CPU技术上讲，AMD彻底失去了“话语权”。
　　在今年三月，英特尔进一步巩固其高端CPU市场，推出了首款六核心桌面处理器，即核心代号为Gulftown的。抛开性能不说，单纯从产品的推陈出新上，AMD显然又落后一步。
　　不过所幸的是Core i7-980X定位高高在上，999美元的价格足以让它成为阳春白雪，这给了AMD一个机会，而且AMD这次也没有落后太多，时隔一个多月后，也就是<FONT color=#ff日发布了Phenom II X6 1000T系列多款六核处理器，关键是它们的价格要亲民得多，定价在169美元至285美元之间。
◆ Phenom II X6架构简析
　　从产品命名为Phenom II X6来看，AMD的六核处理器继续延用了K10.5微架构（即Stars）的命名方式，比如目前主流的K10.5微架构四核CPU被称之为Phenom II X4，Phenom II X6同样是采用了K10.5微架构，只是在原来四核基础上简单的规模扩充，这是一种最原始提升产品性能的方式。
早前网上流传的Thuban核心架构图
　　Phenom II X6的核心研发代号为Thuban，其原意为天龙座的一颗星，正好与Phenom II X4的研发代号Deneb（天鹅座的一颗星）意义类似，也进一步佐证了它还是用的Stars微架构。
　　Thuban仍然延用45nm的制造工艺，而对手的Gulftown已跨步到32nm水平，这使得Thuban在规模扩张方面相当有顾忌，每个核心的L1和L2独占缓存分别为128KB和512KB，同时它不得不把L3共享缓存的容量停留在6MB这个层次，与Phenom II X2/X4在同一级别，相反，Gulftwon的L3缓存却增加到了12MB，相比于其四核处理器又多了4MB。
Thuban核心图
　　即便如此，Thuban的Die Size还是从Deneb的258mm2增加到了294mm2（很多媒体提供的数据为346mm2，对这个数据持非常保留态度），晶体管数在9亿左右，大约比Deneb增加了1.5亿，如果Thuban的L3缓存也提升到12MB，可能还需要3亿个晶体管，那么它的Die Size将会接近400mm2，从制造成本及功耗等方面考虑显然是不可接受的。而12MB L3缓存的Gulftwon，虽然晶体管数达到11.7亿之多，但Die Size在32nm制程下仅仅只有240mm2，其间的差距可不是用那几毫米可以计量的。
　　当然从另一方面来说，较小的L3缓存有利于AMD制造出低成本的六核处理器，从价格上以绝对优势压倒对手，“田忌赛马”是AMD一直所擅长的战术。
　　Thuban在架构上并没有什么值得多言的，其整合的IMC（内存控制器）仍然支持双通道的DDR2/内存，并且继续使用Socket AM3接口，方便原来的AM2+/AM3主板用户平滑升级，而不需要更换主板，降低整体的升级成本。
　　Phenon II X6正式的产品将是1000T系列，比如Phenom II X6 1055T，可能细心的读者会发现，这次的型号后面多了一个“T”，而以前的产品如Phenom II X4 925最后为纯数字。没错，这个“T”是目前能发现的Phenom II X6唯一的亮点。
　　“T”表示Turbo CORE，一种与英特尔（睿频）类似的CPU自动加速技术，不过它属于AMD。
◆ Turbo CORE技术解析
　　虽然目前的主都是多核心的，但实际上众多的应用程序，包括大多数的游戏，对多核多线程优化不足，少数可能为双核优化，但是能完全利用四核甚至六核的消费级软件更是不多。这样的窘况造成两个极端，一方面部分核心无所事事，却消耗着同样的功耗，另一方面部分核心满负荷运行，恨不得能跑得再快些。
　　·Turbo CORE简介
　　在之前AMD为CPU节能做了很多努力，比如Phenom II开始支持的Cool‘n’Quiet 3.0（简称CnQ）技术就是很好的一个例子，CnQ 3.0通过P-States（CPU Performance states）来实现节能，它支持四种P-State状态，其一是全速（P0），其二是最低频率800MHz(P4)，不管什么型号都如此，另外还有两种状态，具体频率视型号而定，比如Phenom II X4 955的四种P-State分别为3.2GHz、2.5GHz、2.1GHz和800MHz。
英特尔技术典型工作示意图
　　CnQ技术只能做到多个核心“同进退”，它可以解决全部核心在轻负载或空闲时的节能问题，但并不能解决部分核心满负载的问题。率先提出解决方案的是英特尔，从架构处理器开始支持的Turbo Boost技术能让内核运行动态加速，可以根据需要开启、关闭以及加速单个或多个内核的运行，这样动态的调整可以提高系统和CPU整体的能效比率。
AMD Turbo CORE技术工作示意图
　　现在AMD也有了类似技术，连名字也很类似，即Turbo CORE技术。在当处理器3个核心或者以上空闲时，Turbo CORE就会启动，所有核心电压提升，并且高负载的核心（必须处于P0状态）频率提升400-500MHz，这个状态称之为Boost P-State状态，可以加速这部分核心的运算能力，同时空闲的核心则进入P-State的P4低功耗状态（即频率下降到800MHz），降低它们的动态功耗。
　　在整个过程中，处理器最大功耗依然会控制在之内，否则Turbo CORE不会生效。
　　可以看到Turbo CORE是以P-State为依托的，目前至少有两点不如Turbo Boost，一是它不能对单个核心增加电压，而是所有核心都需要加压，这样即使空闲的核心也会额外增加功耗；另一是空闲的核心不能关闭，最多只能达到P-State的P4状态，节能不够彻底。
　　英特尔的Turbo Boost技术显得更高明一些，它能操作每个核心的电压，并且可以把不需要的核心直接关闭（实际上是进入C-State的C6级深度休眠状态），由于唤醒C6状态需要较长时间（要重新加载数据），可能会造成切换不及引发种种问题，而Nehalem中特殊设计的PCU可以让这个问题变得简单。
　　Nehalem中有一个特殊控制器，称为PCU（Power Control Unit），有着自己的嵌入式固件，可以有温度、电流、功耗和操作系统等需要的其他输入，在on-die上进行这样的功耗控制，能让电压的升降时间比常规的off-die模式要短，具有更高效的电源管理，同时，PCU监控各核心的性能、状态，它可以智能地决定进入何种功耗/性能状态，而不用去管操作系统的要求。
Turbo CORE实例：两个核心加速运行，其它四个核心进入P4低功耗状态
　　回到Turbo CORE，理论上它可以让六核中的5个核心处于加速模式，不过我们测试只能做到1至3个核心加速，可能是因为TDP超额的原因，至于像六个核心只能“三升三降”的说法是不正确的，那只是默认设置，实际上可以指定加速核心数目的。
　　另外，Turbo CORE技术是完全基于硬件层面的，默认自动开启并由处理器自身监控，不需要安装任何特殊的软件、驱动或者工具， 甚至不需要用户特别的操作就可以自动完成。有些主板可能需要才能良好支持这一新技术。
　　·Turbo CORE中的节能模式
　　对于CPU来说，功耗分为动态功耗和静态功耗两大部分，动态功耗是电路在工作时所消耗的能量，而静态功耗是电路在没有翻转只有供电的情况下，晶体管中漏电流造成的功耗。
　　在整个功耗中，时钟单元功耗（其它还有数据链路、存储和IO等）所占比例最大，而门控时钟（Clock gating）作为降低时钟单元功耗有效的方法而得到广泛应用，它可以对某些较少使用的时序逻辑进行开关控制使之保持静态，同时以这些时序部件输出相关的组合逻辑也将处于静态，很好地达到关闭子模块或子电路的目的，从而大大降低功耗。
　　对于Turbo CORE而言，当某核心需要进入低功耗状态，正是通过门控时钟来得以实现的（准确的说应该是可变频率时钟技术），使该核心处于静态模式（比如800MHz）。
　　实际上，降低功耗最直接的做法就是在不需要电路工作时将它的电源关掉，这样什么动态功耗、静态功耗就全没有了。在需要电路工作时，再把电源打开，这就是门控电源（Power gating）。方法简单，但实现起来却比门控时钟要复杂得多。
　　当然真正暴力关掉电源将功耗彻底变为0的方式实现上比较难，主要在于唤醒时要花费更多的时间完成数据加载，而采用内部电源管理方式，在短时间的电源关断会是更理想的办法。
　　英特尔的Turbo Boost就是通过门控电源实现空闲核心关闭的，PCU充当一个内部电源开关网络，一个功耗消耗极小的影子寄存器保持核心断电前的状态，至于何时保存何时恢复，都由PCU来控制完成。
　　因此从原理上来说，现在的Turbo CORE在节能效果上相比Turbo Boost有所不如。
◆ 首批Phenom II X6处理器
　　首批公布的Phenom II X6处理器一共有四款，分别为Phenom II X6 T/T，主频从2.6GHz至3.2GHz。
AMD新处理器一览
　　最高端的Phenom II X6 1090T主频达到3.2GHz，在Turbo CORE作用下可以达到3.6GHz，参考价为285美元，约合2000元，相比英特尔的Core i7-980X，只有后者的1/3不到。
　　真正打市场的可能是Phenom II X6 1035T和1055T，在功耗和价格上更加平易近人一些，1055T市场参考价大约在1500元，这价格可以直接和对手的四核产品如Core i5-750叫板。
Phenom II X6 1055T CPU-Z截图
　　除了几款六核心CPU外，AMD还公布了一款四核处理器Phenom II X4 960T，主频为3.0GHz，它也是能支持Turbo CORE技术的。
◆ Phenom II X6 1055T零售版写真
　　Phenom II X6 1055T是本文测试的主打军，其频率为2.8GHz，通过Turbo CORE可以提升到3.3GHz，按官方公布的数据，X6 1055T会分为125W和95W两种版本，其它的规格为L3缓存为6MB，L2缓存为每个核心独占512KB，L1缓存为每个核心独占128KB，接口为Socket AM3。
零售版的AMD Phenom II X6 1055T
　　零售版的AMD Phenom II X6 1055T采用全新紫蓝色包装设计，包装盒正中印有AMD Phenom II LOGO，盒顶贴有产品条型码，方便用户上网查证。
包装盒上的标签罗列了X6 1055T的一些规格，并强调真六核设计
X6 1055T的正反面，无什么特别之处
零售版附送的散热器，这样看起来比较魁梧，由AVC出品
散热器的底部
　　由于Phenom II X6 1055T的并不低，因此盒装产品附送的散热器体积相当大，并且配备了4根，对镇压住1055T没什么问题。
◆ 测试平台及说明
　　我们选择了英特尔Core i5-750、Core i5-661和AMD Phenom II X4 965这三款CPU作为参照对象，它们和Phenom II X6 1055T的价格相近。
　　对于测试的主板，除了一些特别测试，在基准性能测试方面，我们采用了默认的BIOS设置，尽量符合用户的真实应用环境。
◆ 体验Turbo CORE技术
　　Turbo CORE作为AMD六核处理器最重要的特色，我们当然忍不了要一睹为快。Phenom II X6 1055T默认频率为2.8GHz，Turbo CORE作用下最多可以提升到3.3GHz。
在AMD OverDrive Utility软件中可以指定加速核心数量
　　新版的AMD OverDrive Utility（V3.2.0.0386）软件中可以为Turbo CORE指定加速核心数目，从0-5可选，不过我们只试出一至三个核加速的情况，而四个核或五个核都加速的不曾出现过。
指定单核心运行Fritz Chess测试，1055T可以达到3.3GHz，电压则上升到1.45V
两个核心加速到3.2GHz，其它四个核心待机
三个核心加速到3.2GHz，其它三个核心待机
◆ Tubro CORE对功耗的影响
　　此节的功耗测试是针对整个平台而言，并非单指CPU功耗。
　　满载下的功耗是在wPrime下得到的，而且区分全核心全线程运行和指定两个线程运行的方式，这样可以看出Turbo CORE对功耗的影响。另外不同平台由于主板的不同，因此数据只能作为参考，或者说可以看作是两套平台间的功耗差别。
　　在全线程运行时，Turbo CORE开启与否的功耗都是一样的，这也说明对多核心多线程优化较好的程序Trubo CORE是没什么作用的，当然Turbo CORE本来就是针对那些对多核心优化不好的程序而设计的。
　　当wPrime指定双线程运行时，此时的情况就是模拟对多核优化不好的情况，Turbo CORE开启时功耗比关闭时要高出13W，这是因为有两个核心的频率提升到了3.2GHz，并且电压达到1.44V，因此功耗相对增加了，但同时，处理器的性能也得到明显提升。
　　至于Phenom II X4 965，虽然只有4个核心，但工作频率达到3.4GHz，功耗在各种情况下更高些。而英特尔Core i5-750频率要更低些，为2.66GHz，再加上英特尔在技术上的优势，在功耗上明显有优势，要知道官方提供的数据Core i5-750的只是95W。
◆ Turbo CORE对性能的影响
　　实际在上一节的功耗测试中已提示了Turbo CORE对性能的影响，那些对多线程优化不好的程序，Turbo CORE能明显提高它们的处理速度。
　　在AutoCAD的Cadalyst的测试中，Turbo CORE大约能带来10%的性能提升。
　　Sorenson Squeeze这个视频转换软件更显得特别，在Auto设置下，它就像一个支持双线程的程序，此时Turbo CORE能为你默默奉上超过11%的生产力。它也可以指定全线程运作，这时Turbo CORE就没有发挥的空间，两者间的差距更多是因为测试造成的误差。
　　wPrime在指定双线程运行时，Turbo CORE的影响非常大，可以让运行时间缩短17%左右。
　　这些足以说明，对于那些只支持单线程或双线程的软件，Turbo CORE能带给我们更强的性能，具有非常可观的效益，对于用户来说，并不需要额外的付出和复杂的操作。
◆ Phenom II X6 1055T超频测试　　本次测试仅对Phenom II X6 1055T进行风冷超频测试，搭配的主板为华硕M4A89GTD-PRO/USB3，散热器为Cogage ，注意并非使用原装散热器，使用ORTHOS进行超频后的稳定性测试，并利用EVEREST记录超频后的温度表现。
　　AMD从K8架构的处理器开始，在风冷常规条件下提高处理器核心电压并不会很大程度影响处理器最终的超频性能，该特性同样延伸至最新Phenom II X6 1055T处理器上。
2.8GHz的Phenom II X6 1055T超到4GHz（CPU电压1.5V）
　　在CPU电压默认（1.35V）情况下，我们手上这颗零售版1055T处理器可稳定跑在3.85GHz通过ORTHOS半小时稳定性测试。而当CPU电压提升至1.5V，内存控制器电压（CPU/NB Voltage）提升至1.4V，可超频至4GHz通过ORTHOS半小时稳定性测试，满载温度为54°C并不算高。
　　其中NB Frequency（内存控制器）较影响内存带宽，适当增加提高NB电压可提高内存控制器工作频率，在1.4V左右表现最佳，可稳定工作在2400MHz左右。
内存分频1:2模式有些问题
　　在测试中发现内存分频1:2模式（上图的800MHz）无法使用，只要一设置该分频平台便无法启动，这个可能主板有莫大关系。
借助Turbo CORE技术，双核心频率最高能达到4.38GHz
　　AMD的Turbo Core技术在执行单任务时可通过提高倍频方式间接提升工作频率，从而达到提高工作效率的目的。但对于超频玩家而言，它可能是提升超频成绩的另一项技巧。
　　当开启Turbo Core技术时，虽然系统以265MHz外频/14X倍频/主频3.7GHz启动，通过Windows任务管理设置任务的“处理器相关性”指定双核心执行，运行Super pi时处理器的倍频便由14X提升至16.5X，主频达到4387MHz通过Super pi 1M测试，风冷极限频率又得以提升，不过这并非是所有核心都能同时达到的频率。
◆ Phenom II X6 1055T内存性能测试
　　Thuban核心的Phenom II X6 1055T和Deneb核心的Phenom II X4 965都采用了Stars架构，理论上它们整合的内存控制器性能应该是一样的。
Phenom II X6 1055T与Phenom II X4 965的内存理论性能对比
　　在Everest的内存性能理论测试中，我们发现新的Phenom II X6内存性能要稍稍好于原来的X4，最主要表现在延迟从55ns降到了51ns，在Read/Write/Copy各个操作中性能均有小幅提升。
　　我们暂时还不太清楚这中间的原因，有待进一点验证。
◆ Phenom II X6 vs. Phenom II X4
　　Phenom II X6 1055T与Phenom II X4 965虽然一个为六核，一个为四核，一个频率为2.8GHz，一个达到3.4GHz，但它们的价格比较接近，前者为199美元，后者在185美元左右，存在很好的可比性。
　　在一些为多核优化较好的测试中，如3D渲染和视频解码应用中，Phenom II X6 1055T能充分发挥其多核的优势，通常能领先更高主频的Phenom II X4 965达20%左右。
　　而对于一些单线程的程序，比如3D游戏中，Phenom II X6 1055T也表现出了与Phenom II X4 965旗鼓相当的水平，这一方面得益于Turbo CORE的作用，另一方面，这些高端的CPU对于目前游戏而言性能相对“过剩”，游戏的瓶颈更多集中于显卡。
◆ Phenom II X6 1055T vs. Core i5-750
　　选择英特尔Core i5-750作为对比，也是因为它与Phenom II X6 1055T的价格相近，市场参考价为1450元左右，它将是Phenom II X6 1055T上市后最强劲的对手。
　　除了一些特别为多核优化的程序，Phenom II X6 1055T在多数应用中会小输给Core i5-750，但幅度都很小，总的来看，两者基本处于同一起跑线上，但是对于多核优化程序，Phenom II X6 1055T的优势就非常突出了。
◆ 总结：千元级的六核处理器　　老实说AMD的六核处理器来的并不算太晚，虽然没能以领导者的姿态出现，但是以AMD目前的状况而言有些奢求过高，抢占实地是非常实际和理智的做法。英特尔的六核产品以999美元的高价供人仰慕，AMD则准确地切入元这个亲民的价格档，让消费者能真正的捧回家得以应用。
　　千元级的六核处理器是听起来都非常有诱惑力的，实际性能表现也算得上出彩，那些针对多核优化的程序更是如虎添翼，而且这样的程序将会越来越多。即便是面对普通的单线程程序，它的表现也并不差，像Phenom II X6 1055T和Phenom II X4 965、Core i5-750的性能基本相当，当然这中间Turbo CORE起到了很重要的作用，而且新的六核处理器在功耗上的控制也非常不错。
　　Thuban核心的Phenom II X6处理器仍然采用了旧有的微架构，无疑是令我们有些失望的，不过与之而来的Turbo CORE技术多少又带来了些安慰，毕竟目前单线程或双线程的程序还是占多数，自动加速的Turbo CORE技术有了很好的发挥舞台。虽然从技术层面上讲，Trubo CORE不如对手的，但是从无到有本身就是一个飞跃。
　　旧有架构的Phenom II X6也并不是全无好处，它还可以继续使用旧有的接口，可以平滑实现升级而无需更新主板，对于很多消费者来说省下了不少钱，无形中会增加消费欲望。目前市面上现有的AMD 770/785G/790GX/790FX/890GX等AM3/AM2+主板，均可以通过刷写最新BIOS良好地支持Phenom II X6处理器。
　　AMD的中高端处理器原本很是缺乏竞争力的，Phenom II X6的出现将会改变这个被动局面，或许能够重新聚集AMD处理器日渐散失的人气，因为从性能、价格等方面考虑，它确实算得上是个很好的产品。至于架构技术上的突破还是等待明年的“推土机”吧。
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