新平台演绎新高度——翔意数码T420性能测试（新加入NVS3100）

黑音 · 发表于 2011-4-11 11:06

就在T420抵达翔意的第二天，翔意便开始了对T420性能的测试。
首先，让我们先来了解一下代号为Huron River新一代移动平台。
Huron River平台技术亮点解析
按照惯例，代号为Huron River的英特尔新一代移动平台主要由几个部分组成：代号为Sandy Bridge的处理器，代号为Congar Point的芯片组，以及Rainbow Peak、Taylor Peak和Kilmer Peak三款无线网络模组。

GPU与CPU的完美融合

代号为Sandy Bridge的处理器无疑是名气最大的。这款处理器是继英特尔Westmere之后的第二代整合GPU的处理器，它将GPU完全融合到了处理器设计中，在外观上回归到传统的单晶片模式。英特尔也把这种创新性的结构命名为“核芯”显卡，与之相比，Westmere将GPU和CPU分开设计的双晶片模式只是历史长河中的昙花一现。

由于完全融合到一起，它的晶体管数量达到了9.95亿个。无论是CPU部分还是GPU部分均采用了32nm工艺制造，这比前一代GPU核心采用45nm工艺有所进步。即便如此，Sandy Bridge的核心面积依然达到了214mm2。从英特尔公布的官方照片来看，硕大的核心晶片极为醒目地位于基板表面。在半导体行业中，核心晶片面积越大，产品的良率越难提升，任何微小的瑕疵都将导致处理器报废。这也就不难理解在上一代产品中，英特尔为何未将GPU和CPU融合在一起了。毕竟，在新工艺刚开始应用时，良率本身就处于一个调整阶段，再贸然加入更多功能导致核心面积大幅增加，质量问题恐怕将会是一个巨大的噩梦。

合二为一，说起来简单做起来难。为了提高运行效率，英特尔在Westmere架构的基础上进行了大幅的改进，以使CPU和核芯显卡能够更加和谐地运行。为此，英特尔在Sandy Bridge中引入了环形总线结构，将CPU核心、核芯显卡及其他功能模块分列于三级缓存周围，每个功能模块均通过环线总线与共享的三级缓存相连。从而大大降低了访问缓存的延迟，提升了数据吞吐带宽。另外一个优点则是核芯显卡也借此实现了对三级缓存的直接访问，而不必事无巨细均绕道访问速度慢得多的内存，显然也有助于性能的提升。

英特尔新一代Huron River移动平台架构图

说了这么久的核芯显卡，它的正式命名为Intel HD Graphics 3000。它的架构与Westmere所采用的Intel HD Graphics相同，同样支持DirectX 10，并包含了12个统一架构的EU执行单元。不过，它拥有更大的寄存器文件，并通过第二代并行分支提升了执行并行任务与复杂着色指令的能力，其单位时间指令吞吐量比上一代产品提升了一倍。

这是英特尔的一小步，却是行业的一大步……

睿频加速2.0，智能计算的关键

早在Nehalem架构中，英特尔就开始提出“按需计算”的概念。在这个方向的指引下，英特尔的工程师们着力在多个方面解决这个问题，睿频加速的雏形就是在这个时候形成。而在Westmere架构中，睿频加速技术得到了进一步的发展，频率提升的幅度更大，操作也更加智能。

英特尔Sandy Bridge架构图

与以往相比，Sandy Bridge的睿频加速2.0有几个主要的变化：首先，根据型号的不同，睿频加速2.0提升的频率分别达到了700MHz～1.1GHz，最高可以达到3.5GHz的单核心运行频率。其次，在以往的睿频加速中，无论如何加速，都需要保证实际功耗不高于TDP设计功耗。而在睿频加速2.0中，这个界限首次被打破。换言之，如果应用需要，睿频加速2.0有可能会提升所有核心的频率，使之在短时间内超出TDP设计功耗，此时，系统仍然可以稳定运行。这在临时运行某些计算密集型应用时尤为有用。以2.3GHz的酷睿i7 2820QM为例，它甚至可以在四核心同时运行时将频率提升到3.1GHz。不过，这一功能并不是所有型号都具备。第三，以往的加速仅包含对CPU的加速，并不包括集成GPU；睿频加速2.0则将核芯显卡包含到加速过程中。核芯显卡能在对图形性能要求苛刻的游戏或软件应用中自动提高频率，从而增强性能，此时处理器核心则会适当降频。借助睿频加速技术, 处理器核心和核芯显卡能够自动分配性能。例如，软件需要更多CPU资源，那么CPU就会加速，同时GPU减速，反之亦然。

此时，核芯显卡的频率可由默认的650MHz迅速上升到1350MHz，频率提升幅度达一倍多！目前，移动市场主要的入门级显卡GeForce 310M和ATI Mobility Radeon HD 5470的核心频率分别为1530MHz和750MHz。至少从规格上，英特尔的核芯显卡已经具备了取代入门级独立显卡的能力。实际的状况如何？不要着急，稍后我们就会来解答这个问题。

Sandy Bridge也同样继承了优秀的电源管理技术，以达到按需降低功耗的目的。现在，它的三级缓存也已经与CPU核心同步，在需要时可以降频工作以降低功耗。在Westmere架构中，处理器集成的GPU由于采用了45nm工艺，能耗不容忽视。Sandy Bridge通过融合及工艺升级的手段大幅降低了功耗。再加上针对多线程应用的超线程技术，Sandy Bridge能够保证在任何时候都在性能和能耗之间实现最优化的表现，英特尔把它称为“智能”处理器是完全能够站住脚的。

任何时候任何应用，Sandy Bridge总是不断在调整自身状态，这不是智能是什么呢？
核芯显卡够给力

除了封装形式改进，以及睿频加速2.0所带来的性能及功耗上的优势，核芯显卡在功能和特性上也添加了许多全新的功能，使得核芯显卡的功能更为广泛。

作为核芯显卡的第一款产品，Intel HD Graphics 3000具备高速视频同步技术（Quick Sync Video）。英特尔通过在核芯显卡内置入MFX并行引擎，为核芯显卡增加了H.264和MPEG2的硬件编码功能。当针对这几种视频进行视频格式转换时，高速视频同步技术将显著降低处理器占用率，并大幅提高编码速度。

Sandy Bridge将CPU和GPU融为一体的单芯片设计

一直以来，3D显示这个近年来最为热门的话题之一似乎都和英特尔没有什么关系。核芯显卡终于赶上了时代，HD Graphics 3000新加入的引触3D视觉技术（InTru 3D）使它具有了蓝光3D MVC硬件解码功能，并支持HDMI 1.4，从而使英特尔平台实现了对1080p立体3D蓝光的支持。再加上用于为H.264/VC1/MPEG2高清视频硬件加速的Intel Clear Vide HD，使用核芯显卡的用户完全可以体验到丝毫不逊于独立显卡平台的高清视频应用体验。
暗藏玄机的AVX指令集

英特尔在Sandy Bridge中引入了一个全新的指令集，即AVX指令集。从数目上看，这个指令集仅有6条。然而，仔细分析后，现在看似不太起眼的AVX指令集的背后其实凸显了英特尔的野心所在。

AVX指令集，即Advanced Vector Extensions，字面的意思是高级矢量扩展指令集。它主要针对密集型浮点运算，3D游戏、CAD/CAM、数字内容创建等应用是这类计算的代表。在浮点计算性能增强的同时，AVX也沿用了现有的MMX/SSE指令集。不过它从指令格式上就发生了很大的变化，与以往的扩展指令集有明显区别。可以这么说，AVX并不是x86 CPU的扩展指令集，而是可以实现更高的效率，使SSE指令接口更加易用，并且也有着足够的扩展空间。换言之，英特尔试图通过AVX来摆脱传统x86架构的不足。

AVX支持256位矢量计算是其最具革新的设计部分，同时也代表了指令编码格式的变更。自1999年SSE将矢量处理能力从64位提升到128位后，直到如今，SSE系列指令集都只能支持128位矢量计算。AVX则开创了一个全新的格局，理论上最高可以将每秒浮点操作数提高一倍。另外，AVX还使用了新的256位函数，在操作和排列中效率更高，存取数据速度更快。不过要使用AVX指令集，需要CPU在硬件上做出改变。为此英特尔为Sandy Bridge核心增加了多个256位端口，用于处理AVX指令，浮点寄存器也彻底更改为256位，保证AVX指令的全速运行。AVX编码格式的另外一个重点就是有着强大的指令集扩展支持，对于同样命令长度的指令也更加容易实现，这样就使不断增长的命令兼容需求变得更加容易。加上Sandy Bridge所带来的融合了乘法的双指令支持，从而可以更加容易地实现从256位向512位乃至1024位的扩展。不过,目前暂时没有软件与操作系统可以支持AVX指令集，只有等到Windows 7 SP1发布以后，我们才能逐渐体验到AVX的强大威力。AVX扩展指令包含了SSE指令，这也有助于像AVX时代的过渡。日前在SSE和AVX格式之间虽然需要进行编译转换，但并不绝对。同时，出于整体的考虑，英特尔对于AVX的普及并不会太过迅速，并且也不会立刻停止SSE时代。
除了现实意义，更加重要的是，AVX的编码系统解决了x86架构在解码能力上的不足，从某一侧面上反应了英特尔处理器今后的进化趋势。目前的x86架构为了增强长命令而增设的缓存，使fetch命令长度更长，加上RISC架构的命令格式，命令长度难以缩减；并且，更加复杂的命令格式也由此产生。虽然可以改进解码能力，但x86架构必须以牺牲资源为代价，同时也带来了电力的额外消耗。因此，在改进硬件设计的同时，必须要改进指令格式本身。AVX指令集自然是最行之有效的手段。AVX使得浮点运算能力加强，不光提升了3D游戏，还可以更有效地支持矢量图形，如更复杂的flash显示，更快的SVG（可伸缩矢量图形）支持，更好的HTML5效果等等。与GPU加速相比，AVX几乎不会增加功耗和晶体管，成本要小得多，算是英特尔对不断侵蚀CPU领域的GPU通用计算作出的回应。事实上，一直迟迟未能面世的“Larrabee”处理器也会采用AVX指令集，这就不难勾勒出英特尔对AVX所寄予的厚望了。
移动版Sandy Bridge的命名

英特尔首批正式发布的移动版Sandy Bridge处理器共有6款，具体的型号和规格可参见我们上面的规格表。有意思的是，从Nehalem架构开启全新的命名方式至今，英特尔已经用完了3位数的序列。为了与之前有所区别，Sandy Bridge引入了四位数的命名体系。其中第一位的2代表了酷睿i7/i5/i3的第二代产品，也就是Sandy Bridge；第二位则代表子系列的档次高低，剩下的两位则代表具体型号在该系列中的定位排序，最后的M后缀则代表移动版处理器。（以上引用微型计算机杂志对Huron River的技术解析）

黑音 · 发表于 2011-4-11 12:00

了解了Huron River平台的特性，让我们来看看大家期待Thinkpad T420的性能如何。我们选择了评测室常用的10款软件测试T420的处理器、内存、图形和整体性能。

通过CPU-Z我们可以看到，i5-2520M代号为Sandy Bridge，采用32nm工艺制造，拥有3M的三级缓存，为双核心四线程，TDP为35W以及QM67芯片组和HD3000集成显卡。
CPU性能测试

WinRAR不仅仅是一款压缩软件，自身也包含了CPU测试，因为压缩解压缩主要消耗的就是CPU的运算能力，并且WinRAR支持多线程运算。

Sciencemark是一款测试系统特别是处理器在科学计算应用中的性能的软件，主要在桌面台式机和工作站上测试内存子系统，也是用于测试服务器环境中的读写延迟，亦可以对内存带宽和CPU与内存之间的速度进行测试，并且支持超线程技术。

x264 HD Benchmark测试CPU的视频编码能力

Fritz Chess Benchmark是国际象棋软件Fritz自带的电脑棋力测试程序，由于支持多线程，而且他做的是大量科学计算，所有经常被网友用来测试电脑的科学运算能力，他通过模拟电脑思考国际象棋的算法通过测量部分测试电脑成绩。

Hyper pi 单线程

Hyper pi 双线程

Hyper pi 四线程

CineBench使用针对电影电视行业开发的Cinema 4D特效软件引擎，可以测试CPU和显卡的性能。测试包括两项，分别针对处理器和显卡的性能指标。第一项测试纯粹使用CPU渲染一张高精度的3D场景画面，在单处理器单线程下只运行一次，如果系统有多个处理器核心或支持多线程，则第一次只使用一个线程，第二次运行使用全部处理器核心和线程。第二项测试则针对显卡的OpenGL性能。

EVEREST不仅仅是一款硬件检测工具，还可以测试硬件的稳定性以及内存和硬盘性能。以上为T420内存带宽测试

T420采用的Huron River将集成显卡和CPU整合在一起，并且性能非常给力，起初并不相信这个是集成显卡的性能，但是经过反复测试，我震惊了！居然和独立的NVS4200M性能差距不大。

NVS4200显卡测试成绩

集显、独显成绩对比

PCMark Vantage

电池续航能力，测试时将性能设置为最高性能，停止操作5分钟后的电池剩余时间。

黑音 · 发表于 2011-4-11 12:14

不知道大家是否还记得前段时间的2.66G大PK中测试过的i7-620处理器，我对比i5-2520M和i7-620M的测试成绩发现，i5-2520M在大多数测试中都优于i7-620M。

纵观整个测试结果可以发现，Huron River平台相当给力，英特尔不仅没有辜负大家都期待，反而比期待中做得更好。不仅仅是CPU性能的大幅提升，集成显卡的性能也有了质的飞跃，相信Sandy Bridge的核芯显卡一定会掀起一场风暴，集成显卡不输于入门独显的情况下，厂商还有什么理由选择入门独显来增加产品成本呢，Sandy Bridge核芯显卡势必对AMD和NVIDIA造成巨大影响，未来的移动显卡移动市场难免发生巨大变化。
看到有些网友希望加入NVS3100M的成绩，就测了一下，优于平台不同，所以成绩仅供参考。

黑音 · 发表于 2011-4-11 12:38

地板不留

黑音 · 发表于 2011-4-11 12:55

没人看贴～

w88463934 · 发表于 2011-4-11 13:07

看样子，差距不大啊
集成显卡应该是个不错的选择
最好在给出一个和T410 独显的对比就更加说明问题

wang_xu1223 · 发表于 2011-4-11 13:17

没看太懂，太复杂

stephenchou · 发表于 2011-4-11 13:19

支持下，表示没看完，有机会再看

stephenchou · 发表于 2011-4-11 13:20

忘了说下楼主辛苦了

411f · 发表于 2011-4-11 13:26

先占楼，再仔细看，谢谢分享

admini · 发表于 2011-4-11 13:29

集显也这么nb了？

yuedan · 发表于 2011-4-11 13:41

看起来集成显卡就差不多够用了呀，在网上看到说续航能力最高达15小时 T420也有8、9个小时不知道怎么得出来的

黑音 · 发表于 2011-4-11 14:36

估计量度最低，最省电没法用的状态测的

admini · 发表于 2011-4-11 15:14

yuedan 发表于 2011-4-11 13:41
看起来集成显卡就差不多够用了呀，在网上看到说续航能力最高达15小时 T420也有8、9个小时不知道怎么得出 ...

好牛逼的电池，可以抗8个小时？？

bwboy · 发表于 2011-4-11 15:15

这种测试5小时不到。说明任何消耗都用不了4小时啊。还是不够给力！！！

simo · 发表于 2011-4-11 15:17

散热，和游戏了？楼主再辛苦下吧

黑色幽默 · 发表于 2011-4-11 16:39

我去，集显秒杀3100，原来就猜到会超过3100，没想到差这么多

admini · 发表于 2011-4-11 16:41

黑色幽默发表于 2011-4-11 16:39
我去，集显秒杀3100，原来就猜到会超过3100，没想到差这么多

这个集显nb么？？

黑色幽默 · 发表于 2011-4-11 16:43

回复 admini 的帖子

这个集显的分数已经超越了绝大多数的入门级独显，不知道实际应用中的表现怎么样，没用过二代I不好评价

feixue0801 · 发表于 2011-4-11 16:45

好长呀！！

bwboy · 发表于 2011-4-11 16:53

另外16:9的截图，另有一番感觉。

clg176 · 发表于 2011-4-11 17:12

我看了，没看明白

withers · 发表于 2011-4-11 18:31

x220有福了，以前显卡是软肋。

asd1234 · 发表于 2011-4-11 21:26

hd3000 果然很强，就是不知道游戏里怎么样，最好还是用游戏试试。还要测试一下温度和散热

clg176 · 发表于 2011-4-11 21:52

不知道温度怎样

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