二级缓存容量对性能表现的影响

在将AMD Sempron 2600+和其它处理器具体比较之前，我们首先想看看二级缓存容量对一款K8处理器的影响到底有多大。在之前对ClawHammer和NewCastle核心处理器进行测试时我们就曾发现，二级缓存容量从1MB降低到512KB对性能上的影响非常小，其原因主要有以下几点：

首先，所有K8处理器都拥有自己的一级缓存，也就是说储存在一级缓存中的数据并不会复制到二级缓存中，因此缓存的整体效率要看一级和二级缓存的总容量；第二，K8处理器的一级缓存容量就达到了128KB，这已经非常大了；第三，每一颗K8处理器内部都集成了内存控制器，相比其它处理器要通过芯片组传输来讲，这更有助降低数据的存取延迟。

以上这几点就是K8处理器对二级缓存容量并不十分敏感的原因了，而Intel方面NetBurst架构处理器在这方面就要敏感的多了。（但是坦白讲，在我们对最新的Pentium 4 6xx系列处理器进行测试中发现，2MB大容量二级缓存带来的性能提升十分有限）

顺便要提一句的是，缓存容量对K8处理器性能的影响在64位模式下可能会增大，因为64位运算中的数据和地址长度都要加大，指令也更为复杂。显然。在64位应用中，缓存容量非常重要。不过考虑到Sempron本身就不支持64位运算，缩减二级缓存容量似乎也是应该的。

为了考察我们的判断是否正确，我们决定在测试中比较同频率不同缓存容量的Sempron处理器，测试结果将告诉我们，AMD这次降低最新Sempron的缓存容量是否存在风险。此外我们也将拿以下四款处理器： Sempron 2600+ (128KB L2 缓存), Sempron 3100+ (256KB L2 缓存), Athlon 64 3000+ (512KB L2 缓存)和Athlon 64 3400+ (1024KB L2 缓存)，将它们都设定在1.6GHz频率下，再看看缓存大小对性能的影响。

测试平台：

DFI LANPARTY UT nF3 250Gb主板（Socket 754, nVIDIA nForce3 250Gb芯片组）
2×512MB 海盗船 CMX512 - 3200XL PRO DDR400（时序设置2-2-2-10）
PowerColor RADEON X800XT显卡（AGP8x，核心/显存频率：500MHz/1GHz）
西部数据 Raptor WD740GD硬盘（Serial ATA - 150）
操作系统：WindowsXP + Service Pack 2

测试成绩（一）



流行的SuperPI测试可以很直观的反映一台电脑系统的性能，测试结果显示，128KB二级缓存的成绩并没有出现十分糟糕的情况，四款处理器的性能表现非常接近，128KB二级缓存性能只比1024KB低2%。另一方面SuperPI对内存的速度并不很敏感，那么我们来看看下面的测试成绩。






在总成绩和CPU成绩中，四款不同缓存K8处理器的PCMark04的测试成绩几乎没有任何差别，差距也在2%以下。而内存子系统的测试则差距较大，Sempron 128KB缓存的成绩相比256KB缓存的处理器还低了4%。



3DMark2001SE的测试成绩非常奇怪，512KB到1024KB缓存的成绩差异比较大，但512KB以下的三款处理器成绩基本没区别。128KB和1MB之间的差距为11%。









游戏的表现似乎很看重二级缓存，128KB和1024KB的成绩最大差距达到21%（DOOM3测试中），平均起来，128KB L2缓存要比1024KB L2的成绩低12-13%，当然这都是在同频率下测试的。

比较奇怪的是，在Quake3和Unreal Tournament 2004的测试中，128KB L2缓存的Sempron居然比256KB的Sempron更快，其实这个看似矛盾的表现很容易解释，因为新发布的Sempron采用90nm D0制程，而其它处理器则为130nm CG制程，制程之间的差距带来了一定的性能提升。




数据压缩任务对L2缓存最为敏感，以上是WinRAR的测试结果，差距很明显。






在多媒体编码应用中，L2缓存容量并不很重要，1MB容量相比128KB只快了1-2%。



ScienceMark的测试结果也基本类似，缓存对K8架构影响很小。



1MB缓存的Athlon 64在3ds max 7中的渲染速度最快，但比128KB的Sempron也只快了2.5%不到。

以上的各项测试成绩让我们了解到，缓存容量对于K8处理器的性能影响的确不是很大。我们统计了一下，128KB缓存的Sempron比256KB缓存的Sempron平均只慢了1.2%，而比1MB缓存的Athlon 64只慢了6%左右。因此，你真的不必去在乎Socket 754接口Sempron的缓存容量。不过需要提醒大家的是，游戏的表现往往更看重缓存容量，如果你是专为玩游戏而买Sempron的话，还需要好好考虑一下。


來源出處:
http://hard.zol.com.cn/2005/0310/155369.shtml


Intel公司執行長安迪葛洛夫:唯偏執者得以倖存(Only the paranoid will survive)