测试【DOC】-计算机专业毕业论文--基于测试软件对英特尔CPU性能的研究-所有专业

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摘 要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

Abstract. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

第一章引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

第二章材料与方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

2. 1 英特尔CPU产品定位. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

2.2 测试CPU的规格及对比. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

2.3 测试方法和环境的介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

第三章结果与分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

3. 1 对CPU进行Cinebench R10测试. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

3.2 对CPU进行SuperPI测试. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

3.3 对CPU进行wPrime测试. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

3.4 对CPU进行WinRAR测试. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

3.5 对CPU进行3Dmark 2006测试. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

3.6 对CPU进行3DMark Vantage测试. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

第四章讨论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

4. 1 不同系列的CPU测试成绩. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

4.2 多核心和超线程技术对CPU性能的影响. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

结 论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

致 谢. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

基于测试软件对英特尔CPU性能的研究

姓名

计算机学院软件工程专业2009级指导教师

摘 要本文研究了英特尔生产的CP U如Celero n G530,Pentium G630,PentiumG840,Core i3-2120,Core i3-3220,Core i5-3470,Core i5-3570K,Core i7-3770K在相同的硬件平台上的运行性能和CPU的多核心与超线程技术对其性能的影响。关键词英特尔虚拟化技术;英特尔睿频加速技术直接媒体接口多核心超线程

Study Based on Test Software for Intel CPU Performance

ZhaoXing

Grade 2009 Major in Software Engineering Instructor:TengHua

Abstract:This paper studies the Intel CPU(such as:Celeron G530,Pentium G630,Pentium G840, Core i3-2120, Core i3-3220, Core i5-3470, Core i5-3570K,Corei7-3770K)on the same hardware platform running performance and more CPU coreand hyper-threading technology's impact on its performance.

Key wo rds: Intel Virtualization Technology;Intel Turbo Boo st Technology;

Direct Media InterfaceI;Many core;Hyp er-threading

第一章引言

随着英特尔公司研发出越来越多的CPU技术 CPU产品布局越来越广泛。一般消费者面对众多的英特尔CPU产品因不了解CPU新技术能使电脑工作效能提高多少,所以很难抉择选择适合自己的产品。本论题测试出目前市场上比较流行的英特尔的CPU的实际应用性能。 目前网络上关于CPU测试的文章内容很多都是对某一个固定的CPU产品进行测试得出实际性能数据。本次测试将采用纵向评测的方式来展现出英特尔CPU如 Celeron G530,Pentium G630,PentiumG840,Core i3-2120,Core i3-3220,Core i5-3470,Core i5-3570K,Core i7-3770K的性能指标并将测试出来的数据公布到网上以提供CPU性能指标给将要买英特尔CPU产品的人。预期测试结果:Core i7系列性能比Core i5系列性能高45%Corei5系列性能比Core i3系列性能高30% Core i3系列性能比Pentium系列性能高30% Pentium系列性能比Ce lero n系列性能高7%。CPU内核越先进功耗与CPU性能的比之将会更小。

第二章材料与方法

2.1 英特尔CPU产品定位

目前英特尔CPU在市场上有赛扬、奔腾、酷睿和凌动这几大系列。应用于桌面级的是赛扬、奔腾和酷睿三大系列。在桌面级的这几大系列中赛扬和奔腾定位于入门级用户酷睿则定位于主流、高端和旗舰用户。

2.2 测试C PU的规格及对比

赛扬和奔腾系列产品是双核心设计 i3系列产品是双核心四线程设计但不支持睿频加速技术 i5系列产品是四核心四线程设计但不支持超线程设计支持睿频加速技术 i7系列产品则有着基本上所有技术的支持。在下面的表格详细列出了本次参加测试的各款CPU具体参数。

表2.1参加测试的各款C PU具体参数

2.3 测试方法和环境的介绍

在本次测试中为了获得系统的稳定性和兼容性使用的操作系统是简体中文版Windows 7 SP 164bit,关闭了所有的Windows开机启动项并且不对操作系统进行任何的优化。为了获得公平的测试环境和最为真实原始的客观测试数据所有的测试软件过程都使用了Windows 7标准默认桌面主题和最佳效果。关闭了休眠系统还原 自动更新功能以及屏幕保护并统一使用公版主板的驱动程序Intel INF 9.3.1.1009和公版的显卡芯片组的驱动程序ATI 12.11 Display Driver。

本次测试使用的主要核心硬件除了CPU 由以下组成

主板华硕P 8 Z77-V

显卡蓝宝石HD78501 G GDDR5 白金版

内存金士顿DD R3-1600

硬盘希捷1TB 7200RPM 32MB Cache

测试软件有Cinebench R10,S uperP I,wPrime,WinRAR,7-ZIP,3 Dmark 2006,3DMark Vantage。

Cinebench R10是业界具有很高权威的一套CPU和显卡测试系统它开发的Cinema 4D特效软件引擎可以测试CPU和显卡的性能测试CPU的原理是使用CPU渲染一张高清晰度的3D场面画面可以对单线程和多线程进行独立评分。

SuperPI是一个计算圆周率精确到小数点以后的指定数位最大3200万的计算机程序。用于测试CPU的浮点运算性能以及稳定性但是SuperPI采用的是单线程。wP r ime是一个通过算质数来测试C P U运算能力等的程序它可以支持八核心处理器因此测试多核心CPU性能比SuperPI更为准确。

WinRAR和7-ZIP自带了Benc hmark脚本对CPU进行压缩/解压性能测试。

3Dmark 2006使用游戏技术衡量DirectX 9级别的3D硬件可以完全发挥Dire ctX 9的特性。

3DMark Vantage中有两个处理器测试项目支持多核心多线程的CPU。

第三章结果与分析

3.1 对CPU进行Cine be nc h R 10测试

首先初略预测出Pentium G840得分比Pentium G630高3.70%Pentium G840得分比Celero n G530高16.7%以上。

下图中的数字越大表示CPU性能越高。

图3. 1 Cinebench R10测试

由图3.1提供的数据通过计算可知关于CPU性能的对比如下

同种构架的对比在此次测试中可以发现Pentium G840得分比Pentium G630高出 530分得分上升幅度为6.25%高于预测结果。 它俩的主频相差0.1GHz,Pentium G840得分比Celeron G530高出1491分得分上升幅度为19.82%高于预测结果。它俩的主频相差0.3GHz,从参数来看Pentium G840与CeleronG530的不同除了主频不同还有L3不同。不同之处Pentium G840都优于CeleronG530然而Pentium G840与Celeron G530得分差距大于3倍于Pentium G840与Pentium G630得分差距 因此初步判断在同样参数下除了主频的CPU的主

频越高性能就越高性能提升的幅度有所扩宽。

不同构架的对比 Core i3-3220得分比Core i3-2120高602分得分上升幅度为4.82%。根据上述结果可以看出最新的CPU构架IVB比上一代CPU构架SNB所带来的性能优势不是非常明显。影响这个结果的原因可能是它们的TDP不一样前者比后者低了10W下降幅度为15.38% CPU制程不一样前者比后者低了10nm下降幅度为31.25%。根据上述结果可以发现CPU制程的进步进一步降低了TDP但是影响的效果一般 CPU制程的进步减少了CPU的发热量使得CPU更高效稳定的运行。若在同样的参数下除了构架  IVB带来的优势还是不小的值得关注。

真核心与超线程的对比 Core i5-3470得分比Core i3-3220高3896分得分上升幅度为29.77%。 Core i5-3470具有睿频的功能运行Cinebench R10时主频可以达到3.6GHz比3.3GHz高出了9.09%若把Core i5-3470的主频换算成3.3GHz那么得分大约比Core i3-3220高2480.58分得分上升幅度为18.95%并且Core i5-3470的L2和L3分别是2倍于Core i3-3220的L2和L3。根据上述结果可以发现多线程与真核心在其他参数相同的情况下所提供的性能差距将大于18.95%。

有无超线程的对比 Core i7-3770K得分比Core i5-3570K高7226分得分上升幅度为39.81%。运行Cinebench R10时Core i7-3770K的主频可以达到

3.9GHz Core i5-3570K的主频可以达到3.8GHz。换算成同频率的条件下 Corei7-3770K得分比Core i5-3570K高6575.36分得分上升幅度为36.23%。根据上述结果得出超线程所带来的性能优势比较明显。

将CPU的测试得分除以TDP得到的分数用下图表示图中数字的大小表示了效能其中的数字越大表示CPU性能越高。

图3.2 CPU效能分数

由图3.2可以发现C P U效能并不是完全随着CP U的技术上升而上升 IVB构架与22nm制程的比SNB构架与32 nm的效能有较大的提升。

Core i3-3220在Cinebench R10测试测试中排名第四但是在效能排名中排名第二 因此是一款优秀的产品。

3.2 对CPU进行S upe rPI测试

由于该测试软件采用的是单线程方式来对CPU进行浮点运算性能测试多核心的CPU优势将无法通过此测试展现出来但是可以发现多核心CPU中运用其中的一个核心的浮点运算能力。

在该测试软件中选取的测试条件是1M该测试得分分数的单位为秒越低表示CPU浮点运算的性能越高。下图中的数字越小表示CPU的浮点运算能力越强数字的单位为秒。

图3.3 SuperPI测试

由图3.3提供的数据通过计算可知关于CPU浮点运算性能的对比如下

同种构架的对比 Pentium G840比Pentium G630快1.01秒浮点运算性能提升了7.00%高于了预测结果。 Pentium G840比Pentium G530快2.14秒浮点运算性能提升了14.81%低于了预测结果。造成低于预测结果的原因是多核心的优势在此测试中没有检测出来。

不同构架的对比 Core i3-3220比Core i3-2120快0.27秒浮点运算性能提升了2.23%。根据上述结果可以发现在单线程的条件下最新的CPU构架IVB比上一代CPU构架SNB所带来的浮点运算性能优势不明显。

Core i7-3770K比Core i5-3570K快0.28秒浮点运算性能提升了2.81%。

Core i7-3770K主频最高可达到3.9GHz它的浮点运算性能是所有测试中最强的 同时也是所有产品中主频最高的产品。