Windows 7多核評測:究竟快了多少?
原創(chuàng)【51CTO.com獨家快譯自10月26日外電頭條】Windows 7在發(fā)布前接受過各式各樣的測試。雖然它的核心還是建立在Vista的代碼基礎(chǔ)上,但微軟在幾個關(guān)鍵方面都做出了改善,擺脫掉Vista的煩惱而大大改善了用戶體驗。內(nèi)核中的一個重要轉(zhuǎn)變就是運行多線程應(yīng)用的能力。線程處理能力的進步帶來了能耗減少、可擴展性提高,而且在理論上,毫無疑問也會帶來性能提高,而根據(jù)51CTO.com之前的報道,Windows7多核評測成績非常良好,我們不妨回顧一下之前的評測《64位Windows7 RTM/Vista/XP性能評測對比》。
為了明明白白的了解一下究竟提高了多少,我們特別挑選了最能反映桌面應(yīng)用多線程能力的圖形軟件來進行評測。例如Adobe Photoshop和其他圖形應(yīng)用軟件等在啟動和自我配置時尤其考驗系統(tǒng)的多線程能力,它們通常會壟斷性的占用所有的處理器內(nèi)核和內(nèi)存,因為這樣能讓它們運行起來最快。我使用的是Viewperf基準(zhǔn)(SPEC使用的綜合性圖形評測基準(zhǔn))和Cinebench基準(zhǔn)這兩個業(yè)內(nèi)主流的評測基準(zhǔn),這兩個基準(zhǔn)都是免費提供的,你可以下載并在自己的系統(tǒng)上運行看看有多少差別。
測試用的機器是戴爾Precision T3500工作站,這種型號是今年各項性價比大獎的常客。作為一款入門級工作站,T3500的配置可以為高端圖形用戶運行大幅圖像或復(fù)雜工程。它擁有四核Xeon W3540(Nehalem)處理器,2.93GHz的主頻,Nvidia FX Quadro 4800顯卡和4GB的RAM內(nèi)存。我預(yù)計在12到18個月后,T3500將成為桌面高端(即subworkstation)市場的代表產(chǎn)品。
在這次評測中我們使用了三塊完全相同的硬盤驅(qū)動器,分別預(yù)裝了戴爾的Windows XP Professional、Vista旗艦版和Windows 7旗艦版,都是32位操作系統(tǒng),并且驅(qū)動也都是***版本。我們在每個操作系統(tǒng)上運行評測基準(zhǔn),然后換為新的硬盤。這種方法能讓我們對完全相同的硬件上每個Windows版本的優(yōu)缺點一目了然,性能評測的結(jié)果顯示如下:
Viewperf基準(zhǔn)的結(jié)果表明,Windows 7的性能表現(xiàn)完全超越了Windows XP,但卻并不能成為從Vista升級的良好理由。Windows 7和Vista的表現(xiàn)實際上沒什么差別,這個結(jié)果是合理的,正如我們前面提到的,Windows 7是基于Vista內(nèi)核上的。
讓人驚訝的是Windows 7的多線程能力也沒有在性能上給出一記重拳(當(dāng)啟用同步多線程SMT時),對此的解釋是Windows 7對線程管理方式的改變。因為Windows 7中主要的變化來自于增強的處理器親和度以及Windows內(nèi)核調(diào)度鎖(Windows kernel dispatcher lock),這個讓人眼暈的術(shù)語實際引出了現(xiàn)代操作系統(tǒng)的核心內(nèi)容:操作系統(tǒng)的內(nèi)核是怎樣阻止兩個線程在同一時間訪問相同的數(shù)據(jù)或資源。
任何時間,某一個線程想要訪問可能由另一個線程占用的項目時,必須使用鎖定來確保在同一時間只有一個線程可以修改該項目。在Windows 7之前,當(dāng)一個線程需要獲取或訪問鎖定時,它的請求必須要通過一個全局鎖定機制,這就是內(nèi)核調(diào)度鎖,它負責(zé)處理線程的請求。由于它是唯一的,全局的,可能要應(yīng)對來自所有的處理器上運行的數(shù)以千計的請求,因此這個調(diào)度鎖正在成為一個主要的瓶頸。事實上,它正是阻止Windows Server在超過64個處理器的系統(tǒng)上運行的一個主要因素。有興趣的51CTO.com讀者可以參看另一篇文章《Windows 7將在多線程等三個方面增強硬件性能》,也許會給你更好的解釋。
新的鎖定機制
Windows 7提供了一個全新的機制,擺脫了全局鎖定的概念,把鎖定管理的任務(wù)推給被鎖定的資源。這允許Windows 7擴展到256個處理器而沒有性能損失。當(dāng)然在絕大多數(shù)臺式機和小型服務(wù)器等只有少數(shù)幾個處理器的系統(tǒng)中,由于舊的內(nèi)核調(diào)度鎖并沒有負擔(dān)過重,所以這個新的機制在線程處理上并不會體現(xiàn)出顯著的提高。
新改進后的處理器親和度的性能優(yōu)勢也沒有體現(xiàn)出來。在關(guān)閉SMT的評測中是預(yù)料之中的,因為基準(zhǔn)可以使用一切可用資源,而且Nehalem的Turbo 模式也不可用。而當(dāng)我們啟用SMT之后運行四線程的Viewperf基準(zhǔn)時,結(jié)果也基本保持不變。也就是說,差異并不明顯,這表明Turbo模式僅會在設(shè)置受到嚴(yán)格限制時才能發(fā)揮,而在我們使用的主流測試線程應(yīng)用中幾乎無效。關(guān)于此事我們詢問了微軟的相關(guān)人員,但還沒有得到回復(fù)。
Cinebench基準(zhǔn)通過渲染處理來測量多線程比單線程要快上多少。三個操作系統(tǒng)的Cinebench基準(zhǔn)顯出微不足道的差異,無論啟用SMT與否。然而,與Viewperf不同,在啟用SMT之后,所有三個Windows的結(jié)果都明顯變好,例如啟用SMT的8線程比不啟用SMT的4線程Cinebench渲染運行快了將近20%。Viewperf和Cinebench這兩種基準(zhǔn)在SMT方面的差異相當(dāng)大,這要求你在決定是否更換操作系統(tǒng)之前要進行充分的測試。
能耗測試
Windows 7使用了一些技巧,讓多線程運行在相同的執(zhí)行管道,從而使底層的Nehalem處理器能夠關(guān)閉使用較少或不運轉(zhuǎn)的管道,這項功能的主要優(yōu)點是直接減少了能耗。為了量化這一優(yōu)勢,我運行了啟用SMT 的4線程Viewperf,這樣的配置意味著有大約一半的管道將很少或沒有運轉(zhuǎn)。我預(yù)計能看到一些Windows 7的節(jié)能表現(xiàn),結(jié)果不出所料:
Windows 7的優(yōu)勢確實很大。請注意,這是在同一臺機器,完全相同的軟硬件情況下,Windows 7的能耗減少了17%。這是巨大的節(jié)約,并且我們有充分理由相信系統(tǒng)中安裝的其他軟件也將同樣受益于Windows 7充分利用英特爾處理器的神奇魔力。
總結(jié)
英特爾處理器與微軟操作系統(tǒng)的緊密整合在PC的發(fā)展歷史中從未斷線。它們的這種關(guān)系基本上進入了良性循環(huán),雖然并不是每次都會讓最終用戶獲得***的利益。在這一次的升級周期中雙方各自展露了看家本領(lǐng):Nehalems提供了遠遠超過前任的強大性能,并且我們已經(jīng)看到,聯(lián)同Windows 7操作系統(tǒng),Nehalems有效的帶來了巨大的能耗節(jié)省,而Windows 7也是微軟操作系統(tǒng)的大家庭中在這方面表現(xiàn)***的一個。
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原文:Windows 7 on multicore: How much faster? 作者:Andrew Binstock