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X58最重要的进步不是QPI总线
●引言
不久前，在中关村在线主板频道的《老四核成黄脸婆 最超值i7配置测试》一文中，结合X48和X58芯片组，我们向读者详细、鲜明地对比了Core 2处理器与Core i7处理器的各方面性能差别，让用户贴切地领略到了新一代旗舰平台的魅力。同时用户也认识到它并非遥不可及，经济稍宽裕的人完全可以立刻获得享受。
在X58&i7系统的种种进步中，内存传输带宽是最大的性能飞跃之一。继上述应用类文章，今天本文将就这套新平台的内存性能进行更深入的探讨和对比。在此之前，我们先简单回顾一下X58&i7系统在内存控制架构方面的改进。
●最大的进步：原生4核共享L3缓存与嵌入内存控制器
Core 2与Core i7的产品线架构对比
首先，Core i7的4核心乃至更多核心处理器的实现方式彻底摆脱了Core 2的“粘贴法”。原有的Core 2 Quad处理器实际上是用两颗Duo双核处理器的晶圆整合在同一片PCB上，两颗物理上独立的核心中间不能共享二级缓存，它们无法直接在彼此的缓存中寻址，必须通过总线进行数据交互。可想而知，这无疑增加了大量的延迟，4核心在实用中的效果也因此打了折扣。而Core i7的4颗核心集成在同一颗晶圆内，核心之间通过高效的QPI点对点互联，且共享8MB的三级缓存，大幅度缩减了数据交互延迟，提升了多任务状态下核心的利用率。
其次，在Core i7上，Intel第一次将内存控制器置于处理器晶圆内，直接与各个核心的缓存相连。长久以来，Intel平台的内存控制器一直以芯片组北桥的形式存在，北桥与处理器由前端总线互联，它们工作在相同的物理时钟上。遗憾的是前端总线是一条双向的单车道，尽管QDT技术让它以4倍于时钟的效率运行，但数据难免发生堵车的现象，这无形中扼制了内存的实际带宽。Core i7的内存控制器直接与三级缓存结合，几乎不存在瓶颈。此外更重要的是Core i7的内存控制器可以连接三条通道，数量上再次击败了Core 2的双通道。
Nehalem内部连线示意
根据这些简单的论述分析，Core i7的内存性能大幅超越Core 2是天经地义的事。不过毕竟架构上发生了较大变动，它们之间特性的差别还有很多地方值得探索发现。下面我们将针对内存性能，对X48和X58平台做深入测试对比，读者可以借此了解到以下几点内容：
◎与X58相比，在X48乃至以往的Core 2平台上，双通道的意义有多大？
测试平台软硬件构成
●测试选用博帝内存三通道套装
内存理所当然是本次测试的重要角色，我们选用PATRIOT（博帝）提供的Viper（毒蛇）系列三通道套装。这款内存专为X58平台三通道系统做了优化，芯片体质接近，并按照Intel官方标准设定SPD电压不高于1.65V。另附梳齿状散热片，有利于在高频下长期运行。内存容量为2GB×3，总共6GB，默认频率DDR3-1600，延迟9-9-9-24。
PATRIOT Viper系列三通道套装
内存规格标签特写。
X58平台所用处理器为目前Core i7四核中的入门级型号920，默认频率133×20 @2.66GHz。X48平台则使用本站这颗体质优良，经历过无数测试的Core 2 Duo E8500。X48平台之所以采用双核处理器有两个原因，一是E8500与920一样都可以完美实现3.8GHz主频；二是因为测试中我们需要对比X48平台在高低前端总线下的内存带宽，凭借E8500能轻松获得超标准的FSB 2GHz。
为了确保测试结果的可靠性，我们使用Everest和Sandra这两款具有专业内存测试功能的软件，综合其测试结果可下最后的结论。
●测试平台软硬件构成
X48与X58测试平台特写
我们还分别为两套平台配备了强劲的风冷散热器，保证整个测试无任何故障顺利进行。
低内存时序对i7影响有多大
第一阶段，我们检验内存时序的高低是否会对X58和X48平台的内存各项性能产生明显的影响。在X58平台上，让内存分别运行于DDR3-1600 9-9-9-24-2T和DDR3-1520 8-8-8-20-2T，处理器频率都为3.8GHz。在这个状态下，使用Everest测试内存频宽和延迟。
X58平台高内存延迟
X58平台低内存延迟
从测试结果可以明显地看出，第二种状态内存频率较低，导致三项带宽都有所下降，不过内存潜伏也相应地减少了3ns左右。另外有趣的是尽管内存频率也降低了，但低内存延迟还直接导致i7处理器三级缓存速率提升，尤其是缓存读取和缓存潜伏最为明显。由此看来，虽说从DDR2时代内存就进入频率至上的时代，但当内存控制器与缓存直连后低延迟还是能发挥不可忽视的作用。用户在若购买X58&i7系统时不妨稍微注意一下选用内存的品质，优先入手低时序的产品。
低内存时序对Core 2影响有多大
X48平台的测试中我们让E8500运行在默认频率，内存异步分频为DDR3-1333，分别以9-9-9-27-2T和8-8-8-20-2T的时序进行测试对比。
X48平台高内存延迟
X48平台低内存延迟
频率不变，延迟降低，这必然会导致带宽的增加。低时序状态下的X48各项内存带宽和潜伏都获得提升是在意料之中的。只是除了内存潜伏之外，带宽的提升微乎其微。同时，由于X48平台的内存控制器位于北桥当中，处理器缓存似远在大洋彼岸，前端总线的瓶颈使内存这边发生的变化影响到二级缓存时犹如强弩之末。所以正如测试截图显示的结果，无论时序高低，E8500的L2速度无动于衷。
DDR3双通道给Core 2带来多大提升
鉴于对X48平台前端总线瓶颈的切身体验，笔者意识到一个十分现实的问题。内存频率发展至今已比当年的DDR1代内存提升了数倍，而年岁更高的前端总线技术如今也只是频率增加，架构并未更新。无论MCH北桥支持单或双通道，最终都必须经过这唯一的FSB传递至处理器缓存，若单条内存的带宽已经基本满足需求，那么我们曾为之津津乐道的双通道岂不成了摆设。
●低前端总线X48单、双通道对比
空想无凭无据，唯有测试结果使人信服。首先在处理器保持默认，内存运行DDR3-1333的状态下测试X48平台单、双通道下的内存效率，软件使用Everest。
外频333MHz双通道状态（点击放大）
外频333MHz单通道状态（点击放大）
测试结果初步验证了笔者的猜测，双通道相对单通道的性能提升甚至可以归为浮动误差范围内。以上状态系统的FSB为标准的1333MHz，那么如果我们大幅度提升FSB，是否可以减小瓶颈，凸显差距呢？
●高前端总线X48单、双通道对比
接着，我们测试X48平台在FSB 2000MHz时的单、双通道性能情况，此时内存3:5异步运行于DDR3-1666。
外频500MHz双通道状态（点击放大）
外频500MHz单通道状态（点击放大）
测试结果依然告诉我们，单纯地提高FSB频率，也难以让双通道性能发挥了。速度惊人的DDR3内存终于让这条年迈的总线遭遇了架构瓶颈，而不是频率瓶颈。
Sandra一锤定音 FSB行将就木
●Sandra测试一锤定音
关于支持DDR3内存的X48平台单双通道性能相近的问题，如果依靠单一的Everest测试还不足以使人信服，那现在再经历一次Intel官方推荐的Sandra Memorybenchmark结果又如何呢？按照上页中的频率设定，下面进行第二次对比。
X48外频333MHz单、双通道对比（点击放大）
X48外频500MHz单、双通道对比（点击放大）
为了方便读者辨别，这项测试制作了柱状图对比。Sandra的测试结果与Everest如出一辙，单、双通道的差别甚至更难以区分。
Core i7后生可畏 单通击败双通
显然，Intel肯定早就认识到了FSB问题的严重性，基于Nehalem架构的Core i7处理器和X58平台就是新铸就的利剑，用于突破这个障碍。将内存控制器整合于处理器内部的X58&i7系统在三、双、单通道状态下又能有什么样的表现呢？依然使用Sandra MemoryBenchmark测试，答案即将揭晓。
●默认状态全方位对比
首先是标准频率下内存各种通道数量的测试对比，X48的测试结果也参与其中。这里X58平台与X48平台都运行在默认状态：i7 920默认工作在2.66GHz，内存最高分频至DDR3-1066，延迟6-6-6-18-1T；E8500默认工作在3.16GHz，内存最高分频为DDR3-1333，延迟8-8-8-20-2T。
X58平台的各通道数量下的内存带宽呈阶梯状排列，每增加一个通道都会有相应的带宽提升，而X48仍然难有作为。更让人吃惊的是，前者在单通道且内存频率较低的情况下带宽居然超过后者的双通道。
通道数量对延迟的影响甚弱，这一点毫无悬念。
Core i7胜不能骄 Core 2败不必馁
●同频率状态全方位对比
在默认状态在下，虽然X58平台的频率方面处于劣势，却仍以绝对优势完胜X48平台。那么若它们的处理器、内存频率、内存时序完全相同，又是什么样的结果呢。下面我们将i7 920超频至200×19 @3.8GHz，E8500超频至400×9.5 @3.8GHz，内存都运行于DDR3-1600，延迟设9-9-9-24-2T，开始Sandra MemoryBenchmark测试。
测试结果必然触目惊心，X58平台随着频率的提升内存性能大幅度增加，三、双、单通道模式下继续呈鲜明的阶梯状排列。X48平台则相反，通道数量无法影响内存带宽，频率提升对性能的增长亦十分有限。如此一来，X58平台仅需单通道便可以摧枯拉朽之势将后者斩落马下。延迟方面依然不受通道数量左右，X58凭借高效内存控制器的天然优势胜出。
●结语
新老交替的时刻已临近
关于X58、X48内存性能属性的测试对比到这里已近尾声。站在理论的角度上，X58&i7系统性能上的飞跃不容否认。也许测试对比的结果对Core 2平台用户来说有些残酷，但也正因为如此，我们才明白Intel为何坚决在新产品中取消了FSB设计；为何坚决将内存控制器内置，并添加三级缓存；以及为何AMD平台的内存效率自K8架构便开始领先他的竞争对手。
计算机技术发展的滚滚洪流不容阻挡。Nehalem后生可畏，FSB廉颇老矣，光荣退役只是时间问题。不过Nehalem想让所有的消费者对它心悦诚服还需解决一个关键问题，那就是磁盘效率。在这柄毒钳的扼制下，再强的内存性能日常实际应用中都会损兵折将，难以展示应有雄风。RAID阵列虽然可以初步解决这个问题，但因其数据可靠性和操作复杂性毕竟不是长久之计，而要组建这个系统的花销也与性价比背道而驰。所以，在通读本文之后，Core 2用户大可不必懊恼，想让“爱妻”从本质上改变你的生活质量，现在还比较麻烦。有意向速娶“妻”回家的发烧友也可用少买一两根内存的方式缓解紧张的预算，DDR3内存相对而言还不算便宜，这套平台仅需双通道，甚至单通道就能够满足你的需求。
总而言之，计算机的各个主要构成硬件到今天该升级的升级了，该换代的换代了，就看磁盘何时能不再拖后腿了。
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