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PC 小贴士:CPU 性能测试

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· Logic Loc 添加于 2015-08-21 · 暂无评论

作者:Pete Gardner

出处:Sound On Sound

编译:Logic Loc

我们对CPU做了音频性能的基准测试,无论你的预算是否受限,你都能找到适合自己的升级方案。


随着计算机性能的逐年提升,软件为了利用这些优势,会变得越来越消耗资源。作为录音室核心的计算机,也不可避免地会碰上这个问题:我是需要升级,还是换新的?如果我花钱升级,能得到怎样的性能提升?

在这篇文章里,我会通过最近做的CPU性能测试来尝试回答这些问题。我所谈及的芯片,有最经济的型号,也有目前市面上能买到的最快型号,包含了移动版和桌面版。有些芯片是几年前的,有些是最近刚出的。在图标中,你能清晰地看到,哪一款CPU的性能最好——当然,这里是没有考虑费用等因素的。所以,在下面的叙述中,我会告诉大家,好的CPU是怎么构成的,你对CPU的选择会如何影响系统的其他部分(包括散热和噪声等)。

在这里下载详细的图表


CPU基础知识

CPU(中央处理器)只是影响计算机音频性能的一个因素。其他的因素(这里没有讲)包括,使用的存储类型和内存的大小和速度。不过,CPU在其中扮演着极为重要的角色。

现在要定义CPU的好坏已经不是看时钟频率了。尽管在近些年里,时钟频率并没有显示的提升,但处理器制造商依旧在用其他方式提升着芯片(详见Intel & AMD一节)。意思就是,也许我们对比的两块芯片有着相似的时钟频率和核心数量,但实际表现的音频性能会存在很大差异。所以,当你想要对三四年前或更早的芯片做升级时,你很难了解自己花的钱带来了怎样的收益——你也很难确定,是否自己花钱越多,收益反而越少。

测试方法

我通过免费的DAWBench DSP Universal 2014标准测试,对音频计算机中常见的CPU进行了比对。测试结果显示了CPU与音频产品的适配性:不过,它不能给我们提供ASIO性能方面的报告。因为ASIO性能与系统中的其他因素有关,而这个测试是专门为计算机CPU设计的“压力测试”。DAWBench在SOS上有过多次讨论,在www.dawbench.com上有十分详细的说明。基本上,它就是将某个插件反复载入到DAW中,测试性能,给出成绩。DAWBench测试将限制在一个标准的插件上(比如,这里的Cockos ReaXComp多段压缩器),给出有意义的比较结果。

控制变量是非常重要的,所以我使用了同一款USB音频接口(Native Instruments Komplete Audio 6)进行所有的测试。虽然我们可以使用一些更好更贵的音频接口提升整体性能,但这里的关键是建立统一的基准。(同时在这里,我想告诉大家,通过分组测试,我可以肯定地告诉大家,这款产品对于想要开始从事音乐制作的用户来讲,是非常具有性价比的。)出于同样的理由,所有的测试都在同一Windows 7操作系统,同一DAW软件(Reaper)下进行:我们可以确定,图标中体现的性能差异与软件无关。

虽然我可以只测试当前一代的CPU,但我还是选中了许多经典的型号。因为考虑到很多用户都会在专属的音频计算机上工作三五年后才升级——我希望这个图表也能反映这几年芯片性能的提升,同时,比较一下新发布的低配CPU和过去的顶配CPU。

还有一点也需要“排除”。即便是同一代芯片,采用了同样的命名方式,也不代表它们使用了同样的制造工艺——在我们从移动版进入桌面版时,这一点尤为重要。

最后,不可避免地,这些测试只是一个时期的缩影:在几个月之后,又会有更强,更快的型号出现。所以,我们也许会在下一代芯片出现时,重新修订这个主题。明白这些前提后,就让我们从低到高,来解读一下结果吧...

Intel “U”&“M”系列

首先,我们看到Intel Core i3 4010U。U系列芯片放在列表的最底部并不奇怪:这些芯片最初是为“超极本”级的超薄超轻笔记本设计的,能提供更长的电池寿命。比起共享“核心”名称的桌面型CPU,它的性能更接近过去的Atom系列。尽管如此,它们也常出现在很多中小尺寸的笔记本以及高端平板上,包括Microsoft Surface Pro 3。对于简单的多轨录音或本地音频编辑,它们所在的便携式机器可以满足。不过,如果你希望使用虚拟乐器,效果链或其他处理,它们的性能就会让人感到沮丧了。所以,建议你最好考虑后面更加全能的Intel型号。

下一位也是一款流行的移动芯片,M系列基本型,包括在当前入门级MacBook上可以找到的双核型号。它们比U级芯片要好一些,但差距不大:性能等级高25%,所以在应付音频工作方面,优势也不会好太多。我建议,任何想要使用Apple笔记本进行正式录音工作的朋友,最好投资购买MacBook Pro——一两代前的翻新或二手型号也会胜过当前基础版的MacBook,为你提供更好的连接性。

早期的Core i7 & AMD

我希望回到Intel Core2 Quad Q6600去做测试。它是那一代中最值得购买的型号,被看做是录音室专用的CPU。可惜地是,我使用的操作系统构建已经不支持这个芯片组了。为了保证测试的一致性,我将这个型号排除了。不过,我们可以在CPUBenchmark网站中找到一些有用的数据:它的性能比Core i7 930要低40%,比我们列表最底端的CPU性能高20%。

Intel Core i7 930和它的处理器家族运行在X58主板上,在芯片组上有许多重大的改进和提升。在这一代上,我们看到,Intel将内存控制器移动到了CPU晶粒身上,同时模仿AMD HyperTransport的总线设计,引入了QPI(快速通道互联)面板设计。通过缩短数据在处理前必经的距离,实现了重大的性能提升——这是Intel在性能竞赛上第一次超越AMD的一代。

接下来的型号会产生有趣的对比。Core i7 4710MQ有理由成为当下笔记本工作站中最流行的芯片。它是Intel移动型CPU系列中,最具性价比的型号:当然,还有很多性能更好的型号,但它们的价格大概都是其两倍左右,而性能的提升只有百分之几。性能级类似的是AMD的FX9370和FX9590(AMD当前的旗舰型号)以及Intel的Core i7 2600K——2012年的消费级旗舰型号。

正如你所看到的,即使今天,i7 2600K也没有落后。同样,Core i7 4710MQ也正在为许多移动制作人和表演者提供支持。对于那些想要带着音频计算机到处旅行的用户来说,这些处理器无论如何都够用,但如果你希望在录音室计算机上做一个长期投资,那你一定要留意,它们和高端桌面型芯片之间的成绩差异了。

AMD芯片要便宜一些,它的相关配件也是。因为主板在这几代上没有太多插口的变化,也就是说,计算机可以升级很长一段时间。因此,如果你预算有限,正在组装第一台主机,那么它们将会很有吸引力。它们的不足就是相当占用资源,很大程度上是因为AMD会拼命挤压平台上的最后一丝性能,这已经是比较过时的设计了。比如,FX9590比起当下高端的Intel芯片,大约会占用两倍的性能。从环保的角度来看:更多的能源消耗,意味着更多热量,需要更高效的冷却系统,而这会导致系统的噪声更大。如果你可以隔绝计算机,确保所有生成的噪声都被处理好了,那么AMD型号还是值得考虑的——有限的预算会让它们充满吸引力,但这意味着,录音和混音的空间更小,而额外的噪声也令人困扰!

Core i7 3770K是另一款两三代之前的消费级旗舰芯片。在它之上,我们有Core i3 4370。你可能会惊讶,为什么i3芯片会出现在这个测试中?它的定位是Intel的平价低端CPU,与AMD的家庭办公市场竞争的。但它在这里的地位是毋庸置疑的,作为新一代的首款产品:当它与其他产品同时罗列出来,我们就知道自己能从i3系列中期待什么了。虽然它能完美胜任基本的多轨录音和编辑工作,但超过这些,就会感觉到欠缺性能了。同样,AMD在同价位上提供了性能更好的选项。

Core i5 4960是一款功能不错的芯片。对于那些预算有限,刚开始构建基本录音室计算机的用户来说,是个不错的起步点。同样,在这个价位上,AMD的产品会有更高的性价比,但会制造更高的热量和噪声;i5 4960的性能大约是同价位高端AMD芯片的三分之一。

更新的Core i7

图表继续往上,我们看到了当前家庭录音室中最流行的芯片,Core i7 4790。我加入了低性能的“S”和高性能的“K”系列。“S”版本芯片的总TDP(热设计功耗,CPU生成,用于冷却系统所需的最大热量)是65W。相比起来,AMD旗舰芯片的TDP竟达到了220W!从这里可以看出,Intel在过去几代的更新上,对CPU的性能做了很大的强化。另外一个在性能方面低于“K”和“S”的型号,是“T”版本。它的TDP更低,只有45W,特别适合小型计算机的设计,用于需要被动散热的地方(比如,制造真正静音的PC)。

“K”版本是时钟频率最高的版本;它获得了另外30%的性能,但TDP却是只有88W——通过它可以轻松地构建出低噪声的机器。加之其充满竞争力的价格,让它获得了最佳的性价比。对于那些想在计算机中完成所有任务的家庭工作室来说,它是最流行的选择。也就是说,它给拥有i7 930(或之前)一代CPU的用户一个充分的升级理由——不过,看看i7 2600K和它之上的成绩,这样的升级从长期来看并没有太大的价值。

涡轮加速

另一个“K”芯片和标准芯片的关键差异在于它们对CPU进行“涡轮增压”的方式。Intel CPU的涡轮功能允许系统在遇到一个瓶颈时,自动超过标准的时钟频率。这么做不会产生过多热量,也不会让CPU变得不稳定。比如,Core i5 4690,广告上说的是3.5GHz的基础时钟频率和3.9GHz的涡轮时钟频率,这些引用的标题数字对标准芯片和K系列芯片是一样的。价格上£10的差异主要是在涡轮功能的执行方式上。标准版的超频会慢慢贯穿到四个物理核心上:在这个例子中,涡轮会将第一个核心超频至3.9GHz,第二个核心至3.8GHz,第三个核心至3.7GHz,第四个核心仅3.6GHz。而对于“K”版本,会将所有核心超频到广告上给出的限制,也就是,所有的核心都会在3.9GHz下工作,也就是传统意义上的超频。

如果我们接着比较i7 4790K和它的标准版,会看到,3.6GHz的基础时钟,带有4GHz的涡轮加速,而4GHz对应4.4GHz的涡轮加速——“K”版本对于音频用户会带来更高的价值,价格上的增长也并不算多。除此之外,再考虑到超频到4.6GHz或以上带来的收益,而这是这块芯片很容易做到的。

四核以上

下一组芯片包括Intel所谓的“发烧级”CPU和一对来自Xeon服务器级别的芯片。Core i7 4960X是上一代的旗舰芯片,比这一代的消费级CPU还有强大。六核设计(主流的都是四核)有这样的优势不足为奇。新一代的Core i7 5820K拥有相似的参数,在性能上有一小点提升,对于拥有上一代六核芯片的用户,很难看到升级的价值。


光看性能,最新一代的Intel Core i7芯片是没有对手的。

Intel当前的旗舰桌面型CPU是八核的Core i7 5960X。在它的常规时钟频率下,只能体现出稳定的性能。与之前的旗舰型号或同级的其他处理器相比,并没有太大的投资价值。不过,当它超频时,表现就非常抢眼了。毫无疑问,如果你感兴趣的只是CPU的性能,那它一定是最佳的选择。

因为更多核心的加入和整体性能的提升,这个芯片组可以支持的RAM DIMM比前一版要多两倍,对于那些使用资源要求很高的采样乐器(如Vienna Symphonic Library)编写鸿篇巨制的用户,这是最好的选择。使用这些音色库(以及从事视频工作)的用户,都会经常极限地使用他们的系统。

接着,回到Xeon服务器级别的芯片,第一眼看过去,还算放心。从原理上将,Xeon和i7系列芯片的不同点其实不多,但个中差异很大。最主要的是,Xeon会从额外的QPI链接获益——一种能让Xeon芯片中两个或更多处理器共享数据的东西。另一点是,处理器的数量:已经出现18核的Xeon芯片了,不过,它非常昂贵!QPI链接的劣势是,芯片会“被锁定”——换句话说,超频是不可能的,几乎没有调整性能的余地。为什么这样设计,因为这些CPU主要是用于服务器的,所以首要保证的是核与核之间的数据分享足够稳定。核心数量多的Xeon芯片会进行平行优化。

时钟频率 vs 核心数量

不幸地是,在我们对Xeon CPU做的测试中,我和同事都发现,核数越多,每个核心的速度就会变得越慢。当处理操作系统和音序器的载入平衡时,每个核心都会尝试挤压出最大的可用性能,不可避免地会损失一些动态余量。实际上,当核数越少,时钟频率会越高,也会得到更好的整体性能(相比而言,核数越多,每个核心都会越慢)。这在一定程度上说明了,超频后的i7 5960X,因为每个核心都较快,所以比起时钟较慢,但核心数量多的Xeon,评分更好。

但其实并没有那么简单,因为我用了许多音序器来测试Xeon CPU,很明显,Xeon构架还没有被所有的DAW制造商完全支持。对于多核的支持,从一个DAW到另一个,从一个版本的DAW到另一个,我们发现:有些最多支持16核,而有些可以处理最多40核。这个上限包括了所谓的“超线程”核心,也就是说,在Intel中,“虚拟核心”可能是物理处理器的两倍。


Xeon服务器级的每个芯片最多能提供36个虚拟核心,但DAW软件还没能更好地利用这个优势。现在来说,它们还是太奢侈,只可能对那些接近当前Core i7系统极限的作曲家有益——但这些作曲家本身也是需要改变的!

举例来说,超线程的18核Xeon CPU,会给你的操作系统制造36个虚拟核心,安装两个这样的CPU会给你72个核心。可惜,即便最能支持多核处理的DAW也只能利用前40个核心,所以另外32个核心只能留作其他目的或保持闲置了。在图表中,我们可以看到,这个理论是如何在真实世界中体现的:Xeon E5 2620 v3,六核2.4GHz(3.2GHz涡轮)芯片,可与Xeon E5 2670 v3,十二核2.3GHz(3.1GHz涡轮加速)的CPU相匹敌。当分别测试它们时,我使用了一对芯片,也就是说,E5 2670 v3给我提供了总共48个线程(每个芯片12个核心,总共24个,超线程加倍为48个),我见证了40线程的效果。这对芯片达到的性能比图表显示的更好,但实际上,这需要软件开发者充分利用这样的优势,否则你是不会收到任何效益的。

当然,给Windows和其他处理留下八个空闲的线程,能让DAW放心大胆地使用分配给它的处理核心。这个系统很接近消费级顶级的单八核CPU...但双Xeon的解决方案大概花费是5960X的三倍!实际上,你可以轻松地围绕Core i7 5960X构建一个完整的系统,花费要比两个Xeon CPU少,而且不需要任何其他的系统元件。保守地说,虽然我们能使用令人震撼的Xeon CPU,但大多数音乐工作室环境中的用户,都可以在一个高端的CPU配置下收获更好的性能,并且节省不少的费用。如果这真的不能满足你,那么你可以增加另一台机器,通过两台计算机进行共享处理,加载像Vienna Ensemble Pro这样的软件。

直到最近,Xeon平台提供了一个比X99/Core i7系统更有利的条件:它能比其他芯片支持更多的内存容量。Windows 8 Pro 64位理论上可以处理512GB的内存,但实际的限制要低一点,因为主板能承载的内存数量有限。Xeon主板可以处理192GB的内存,然而,最好的“发烧级”主板在测试时,也只能容纳64GB。不过,就在我们发文前,Corsair发布了可用的128GB内存条(非常昂贵)。唯一真正可能需要这么多内存的,是那些使用大型音色库(Vienna Symphonic Library这样的公司制作的)为电影配乐的用户,他们的模板可能会打破大多数消费者级别硬件的64GB内存限制。Xeon的解决方式,对于那些需要最佳性能,也能负担得起的用户来说,是完成出色的。不过,看起来,Core i7系统应该很快也能提供相似的性能。

决策,决策...

那么,阅读完后,你会在下一个录音室PC上使用什么处理器呢?如果你现在的机器使用的是一块三四年前的中等或五年前的高端芯片,或者如果你正在试图从移动配置升级到专属的桌面计算机,那么现在大多数来自Intel的桌面型号都会带给你显著的提升。那些中高端的Intel解决方案,毫无疑问,能给你带去稳定的性能提升。任何使用低于六核或八核Intel“发烧级”型号的用户,也会在以这些芯片为基础的系统上获得很大的性能提升。另一方面,拥有前一代六核i7或老Xeon系统的用户,可能会发现,如果要升级到八核的i7或者高端的Xeon,除非目前最需要做的是内存扩展,否则升级的意义不大。

Intel & AMD



很多年来,Intel和AMD都在进行CPU装备的竞赛:更新,更强大的设计很快被带进市场。每隔五六年,一个重新设计的完整构架就会推动公司的前行。最近几年,发布的日程逐渐缓了下来,但还是有不断的提升和强化,能让录音室用户受益。

Intel最新一代的变化,是全部重新设计和优化的i系列CPU(Core i5、i7等)。这个芯片家族伴随我们走过了十年,虽然标题数字只有很少的提升,但芯片正在变得无比高效,提供着更好的性能。Intel所谓的“Tick-Tock”发布和更新日程对录音室用户会有好处。“Tick”阶段代表着一代微架构的处理器芯片制程的更新,它允许通过设计的精炼提升性能和有效地利用能源。“Tock”带来新的微构架,引入新的特点和功能。整个周期每12-18个月完成一次,这意味着,我们每几年就会看到一次重大的性能提升,但这期间会有功率较低的版本出现——给我们更安静的冷却系统。

AMD的基础设计会比Intel早几年,它们不会在高性能市场进行主要的竞争。它们用稳定的硬件打造生态,不断占据市场份额,大多数性能优异的芯片都具有极强的竞争价格。他们的大多数销售增长都是因为给游戏平台提供的芯片。不过,它们已经使用这些合同去投资开发下一代的硬件了。有消息称,他们计划在2016发布新的平台和芯片组。他们能重新成为高性能芯片的提供者吗?这肯定是有趣的一年!

CPUBenchmark

CPUBenchmark是一个记录CPU测试结果的网站。结果会每天更新,也就是说,就算没有特定的DAW为标杆,你也可以了解,自己计划的升级能带来怎样的性能提升——包括我在测试中没有提到的CPU。

www.cpubenchmark.net


本文出自《midifan月刊》2015年5月第112期


可下载Midifan for iOS应用在手机或平板上阅读(直接在App Store里搜索Midifan即可找到,或扫描下面的二维码直接下载),在iPad或iPhone上下载并阅读。


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文章出处:http://magazine.midifan.com/detail.php?month=2015-07#99做人要厚道,转载文章请注明出自 midifan.com,谢谢

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