处理器史话 | 这张漫画告诉你，为什么双核CPU能打败四核CPU？
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2016-10-28 10:28 作者：付丽华预计 9 分钟读完
2010 年初始，Intel 发布了全新的 32nm 双核 i5/i3 处理器，工艺的提升令双核带来了更强的性能，但双核毕竟只是双核，即便是拥有再强的单核执行效率，在多线程应用下也完全不是最廉价多核的对手，Intel 似乎也发现了这个现象，同时祭出了封存已久的超线程技术，让双核产品面对多线程应用时同样可以得心应手。
那么，什么是超线程技术呢？
采用超线程即是可在同一时间里，应用程序可以使用芯片的不同部分。虽然单线程芯片每秒钟能够处理成千上万条指令，但是在任一时刻只能够对一条指令进行操作。而超线程技术可以使芯片同时进行多线程处理，使芯片性能得到提升。
在这里，借用天极网上的一则漫画——《铁人三项之拔河：CPU 效率决定四核难敌双核》，以喜闻乐见的形式，展开关于效率的问题讨论。铁人三项将上演双核 CPU 和四核 CPU 的拔河大战，拔河的双方分别是具有先进架构技术的双核 CPU 以及具有更多核心的四核 CPU，谁能笑到最后我们拭目以待……
第一步：双方选手登场。
第二步：开局，四核兄弟以微弱优势领先。
第三步：双核兄弟发力，四核兄弟虽然用了洪荒之力，但依然惨败。
结局是：双核兄弟轻松获胜，四核兄弟虽然不服气，但是无可奈何，暗自思索。
结论：CPU 其实不仅是要看频率高低、核心数目多少、还有如架构技术设计等其他重要因素在里面。了解影响 CPU 效率的重要原因在那里……并不是核多就有优势，相反很多时候核多的 CPU 效率反而不如核心少的那颗。
漫画看完了，结论有了，但到底为什么四核败给了双核呢？这个结论看起来很不科学。
在 CPU 的工作效率中，到底是“核”重要，还是“线程”重要呢？
实践是检验真理的唯一标准，下面以实际的产品 PK，来证明一点：CPU 是如何玩转效率的 （以下的数据和图片，来自泡泡网）。
PK 的双方分别是 Intel 酷睿 i3/i5 双核和 AMD 速龙 / 羿龙 II 三核，老对手无需多介绍，直接进行了接下来的选题：比比多线程效率！目的是看看超线程技术是否达到了阻击对手三核的能力，在原本强劲的单核能力下，多线程是否会有亮点？
AMD 三核挑战酷睿 i3/i5，谁的效率更高？让我们拭目以待。
测试平台为 Win7 64bit，内存方面为 4G 标准的主流双通道 DDR3 1333 内存，在硬盘方面使用了西部数据单碟 250G 硬盘进行测试。
下面 PK 开始。
(1) PK 选项之 wPrime：逻辑多线程始终难敌真多核
本项目为理论运算对比测试， wPrime 是一款通过算质数来测试计算机运算能力等的软件（特别是并行能力），但与 Super Pi 只能支持单线程不同的是，wPrime 最多可以支持八个线程，也就是说可以支持八核心处理器。软件中不但加入了对多核的支持，而且算法更优，可以准确的反应出产品的运算性能，测试多核处理器性能比 SuperPI 更准确。
从测试成绩知道，纯运算下，虚拟的多核始终不如物理多核。
(2) PK 选项之 Fritz：超线程模拟四核逼平 AMD 三核
这是一款国际象棋测试软件，但它并不是独立存在的，而是《Fritz9》这款获得国际认可的国际象棋程序中的一个测试性能部分。由于国际象棋的运算大致仍旧是依靠电脑 CPU 的高速处理能力，将每一个可能的走法以穷举算法预测，从中选择胜算最大的最佳走法。所以用它来衡量对比不同的 PC 系统中 CPU 的多线程运算能力也是有参考价值的。
Fritz 测试的是 CPU 的 AI 算法运算能力，在默认情况下，软件是根据核心的数量，自动设置线程数，测试中明显多核优势明显，目前多线程的软件越来越多，核心数量是决定性能的重要因素。
结论：具备超线程技术的双核凭借先进架构仅能与 AMD 三核打成平手。
(3) PK 选项之 CrystalMark：线程数量决定整体性能比
CrystalMark 2004 是一款综合测试工具，可以测试包括：CPU (ALU 和 FPU)、内存、磁盘（硬盘）、图形卡，你可以整体测试你的机器性能或者是分类选择你需要测试的部分。
在算数处理器逻辑运算和浮点运算中，性能表现完全取决于主频、架构、核心数量。软件检测的是多核处理器中每个核心之间的协同工作性能，此项数值的大小可反映出多核处理器平台中每个核心到芯片组进行内部数据交换的带宽。
测试中基本上是 Intel 处于领先，大部分功劳相信并不是超线程所带来的效果，更多应该取决于主频高低，这也是高主频速龙双核性能高于羿龙双核的原因。
(4) PK 选项之 CineBench R10：逼平三核，缓存依赖明显
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。
一直以来，Intel 处理器都独霸渲染性能时代，单核性能新 32nm 产品都领先上代产品，i5 661 更是凭借高达 3.6GHz 的睿频加速技术，遥遥的拉开了差距。此外测试中多线程产品的优势还是比较明显，毕竟价格和架构都是与整体性能成正比的，多线程技术正好弥补了核心的损失，让成绩更加出色。
OpenGL 完全考验单核核心架构，对于缓存影响较大，单核性能越强，效果越明显，从结果来看，i3 与羿龙三核持平，i5 凭借高主频性能最高。
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系列汇总：
之五：处理器的三国时代：DR 公司盛气凌人，IBM 转身成就微软
之六：32 位处理器的攻“芯”计：英特尔如何称霸 PC 江湖？
之十：SuperH 系列处理器：昔日惠普 Jornada PDA 的“核芯”
之十九：开启多核时代的 Yonah：它是英特尔酷睿 core 的开发代号
之二十：除了 Core iX 系列，你未曾注意的架构还有这些！
之二十二：CPU 的主频、倍频、超频，不是频率越高速度就越快
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