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CPU功耗测试第二集:最吃CPU的软件功耗大比拼

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royalk 发表于 2010-11-21 15:30 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
点击数:34420|回复数:50
第一集回顾:CPU功耗测试第一集:Phenom II X6 1055T在各种超频时的功耗

有关测试方法请看第一集。

在第一集中,我已经介绍了分流器电流表的原理。我们知道电压通过分流器后会有一定的压降,而且这个压降会随着负载变大而变大。为了使得测试更严谨,数据更精确,在测试电流的同时,我使用万用表量分流器(或者表头)负极和GND之间的电势差作为电源对CPU供电的实际输入电压。这么一来,CPU的实际功耗用电流表的读数乘以电压读数,就可以算出来了。



现在随着CPU核心越来越多,且处理效率越来越高,平时使用很难让处理器达到满载,甚至一半的负载都到不了。这一集要测试的是各种能让CPU接近或者达到满载的软件(包括烧机软件),虽然在任务管理器里看到CPU占用率都显示100%,但是它们的功耗也还是有比较大的差异,这样也就直接从CPU的温度上反映出来。

之前GX测试的8款烤机软件的功力差异,相信大家都有看过。这次我的测试中也包含了这些软件的一部分,另外还有别的一些对CPU负载要求较高的软件,当然这些软件大多数是跑分用的。

测试软件名单:
Linx 0.6.3
Prime 95 v25.11
OCCT 3.10
AIDA64 1.20.1155
wPrime 2.00
HyperPi 0.98b
3DMark 06 CPU Test
3DMark Vantage CPU Test
CineBench R10
CineBench R11.5
MediaCoder 0.74

注:在以上这些软件中,有些在CPU满载时功耗比较稳定,而有些则浮动较大,并且,随着CPU温度的上升,功耗也会有所上升,上升幅度最多可到0.4A(4.8W左右)。

测试平台:
CPU:AMD Phenom II X6 1055T(核心:1.45v 4.05GHz,CPU-NB:1.325v 3GHz)
主板:技嘉890FXA-UD7
内存:承启Apogee GT DDR3-2000 @ DDR3-1600 6-8-6-18 1.61v
显卡:技嘉GV-N450OC2-1GI
硬盘:西数320G蓝盘
电源:安耐美冰核revolution85+
散热器:利民U120E
OS:Windows 7 Ultimate 64bit

在待机状态下,12V输入电压为12.12V,输入电流为4.4A,所以待机时候CPU功耗可以通过电流乘以电压得到53.3W。这是没开节能的功耗,所以这个数字对于待机来说已经不低了。

首先来看我最常用的Prime 95烤机软件,我们知道这软件是对梅森质数的分布式计算,另外我想说的是大家常用的Orthos、SP2004也是属于一样的原理,所以这里可以把这三款软件视为同样的情况。这软件有三种模式,分别是Small FTT(少量FTT)、Large FTT(大量FTT)和Blend(混合)模式。其中:
1. 少量模式比较考验CPU的浮点运算以及一二级缓存,对IMC的压力则几乎没有;
2. 大量模式是考验CPU的浮点运算、缓存(包括容量较大的三级缓存),也对IMC和内存有一定的考验,这个模式可以说是让CPU发热最大的;
3. 混合模式考验CPU的所有部分,以及内存,但是对CPU的考验则比大量模式稍微少些。


少量FTT模式:这个模式功耗比较稳定,电流读数从17.9A开始随着CPU温度升高而升到18.2A稳定,此时输入电压为12.02V。因此我们可以算得CPU功耗为218.8W

大量FTT模式:同样功耗比较稳定,电流比少量模式稍高,提高到18.4A,输入电压依然为12.02V。功耗221.2W

混合:这个模式功耗就不太稳定,呈间歇性高低走向,在TEST1、3、5、7时,电流大约在15.9-16.8A之间浮动,在TEST2、4、6、8时电流则比较稳定在18.3A。而对应地,输入电压也在12.04-12.02V浮动,注意,前面提到的功耗越高,压降越大,电压读数越低。所以在Blend模式下,功耗在191.4W-220W之间。

以上运行的是32bit的Prime 95,运行64bit的Prime 95,small FTT和large FTT模式输入电流都分别比32bit的要少0.2A。

LinX:公认的最变态的烧机软件

LinX是使用Intel提供的Linpack算法,主要考验浮点运算能力。在LinX运行过程中,CPU满载和低负载是间歇性的,在低负载的情况下,CPU电流读数大约在5.9A-6.1A之间跳动,在满载的时候,则比较稳定地达到21.3A,而12V的输入读数则为12.00V整。所以此时功耗也达到255.6W。如果把内存占用率提高到3072MB,输入电流可以略微再提高0.1A,这时候功耗就达到256.8W。而Intel Burn Test(IBT)也属于Linpack算法,这里不再重复测试。

OCCT:最难以通过的烧机软件

OCCT的算法应该也是属于梅森质数类型,和Prime 95 Blend模式类似,功耗也是浮动的,但是测试出来的功耗要稍微低一些,在185.6-211.6W。之所以说它是最难以通过的软件,是因为它对错误非常敏感,而且持续时间一个小时,供电不给力的时候这软件就很难通过。
从CPU温度曲线,我们就可以看出来功率是如何波动的。

再重声一下,这软件温度曲线还有点看头,电压曲线只供娱乐,完全没有参考意义。

AIDA64(Everest)稳定性测试:一个被认为不给力的烧机软件

Everest已经改名为AIDA64,这个软件虽然内建稳定性测试功能,但是被大家认为“不给力”,是不是这样呢?

默认情况下AIDA64烧机会对CPU、FPU、缓存、内存一起施压,在这种情况下,其实CPU的功耗并不是最大的,相反我要说在满载中属于“非常小”的水平,所以默认设置烧机,确实是不给力的。在这项测试中,从温度就可以明显看出来。

再对比一下只烧FPU看看呢?


看出温度的差异来了吧,这绝非bug,只勾FPU的时候功耗是最高的,大家可以自己试试。
默认四项模式下,12V输入电压在12.07-12.06V波动,电流在11.2A-14.4A波动,所以功耗仅有135.1-173.5W
在只烧CPU和FPU的模式下,功耗就提高了不少了。12V输入电压在12.03-12.02V波动,电流在13.5-19.3A波动,功耗为162.4-232W
最后是功耗最高的只烧FPU模式,12V输入电压稳定在12.00V,电流也比较稳定在21.1A。所以功耗将去到253.2W,仅仅落后LinX一点。建议以后测试散热器可以使用这种方式,温度持续稳定且高温。

好了,以上是几个常用的烧机软件对比,下面来看一些能让CPU满载的跑分软件表现如何。
首先是wPrime 2.00 运行1024M运算。这个运算过程中CPU会满载,1055T大约可以在3分钟完成。
wPrime功耗比较稳定,电流大约随着温度上升到14.7A,电压12.04V,功耗177W,比AIDA64默认模式烧机还大。

再来看六匹马(HyperPi 32M),这软件对IMC和内存的考验比较大,通过这个测试之后,memtest应该也没啥太大问题。
跑六匹马的时候和别的比较侧重综合性的满载情况差不多,功耗浮动较大,在149.7-169.9W之间,比wPrime稍小。

接下来看看3DMark06和Vantage中的CPU Test会给CPU多大的压力。
在3D06的CPU TEST中CPU并不满载。但是也差不太多了。而且场景FPS超过3的时候,对CPU的压力就小一些,在FPS只有1-2的时候,对CPU压力就比较大。

所以在这里CPU的功耗浮动也比较大,但是在FPS较低的时候,功耗明显增大,大约在179.5-185.4W左右,而FPS较高的时候,只有100W上下。

再看3DV的CPU TEST测试中,CPU则几乎满载。功耗也比较稳定。

在3DV的CPU TEST中,功耗比较稳定在168.7W,比3D06稍小。

再看看渲染软件CineBench R10和R11.5在CPU满载的时候会是什么情况。
首先是R10摩托车

在六核心同时渲染的时候,功耗比较持续稳定,不会乱跳。而在一个线程完成任务之后,功耗会有所降低。在运行CineBench R10时,最大功耗可达179.4W
再看R11.5玻璃球

和R10相似的情况,功耗比较稳定,在单个线程完成渲染一小块后,会立即切换到另一块,这时候功耗不会变动太多。在整个测试过程中,功耗比R10稍大,为185.4W

最后看看使用x264解码器用CPU压片时的功耗:

在压片过程中CPU几乎满载,功耗也比较稳定,在186.6W左右。别看压片不属于烧机,但是功耗可不小。

从以上测试我们可以看到一些特点:
1. 比较吃内存的满载方式,CPU功耗就不太稳定,会上下波动,而且功耗不会太大。比如Prime 95,OCCT,适合考验系统的综合稳定性。
2. 只考验FPU的运算,会让CPU功耗较大,而且比较稳定几乎不会波动。比如LinX,AIDA64的只烧FPU模式,适合考验散热器的性能。
3. 跑分软件的功耗也不小,甚至可以和烧机媲美,所以绝对不要认为不烧机就可以忽视主板的供电强度。
4. 就算是任务管理器中看到CPU负载为100%,实际CPU功耗差异很大,甚至可以差到接近一倍,例如AIDA64的默认烧机模式和LinX。

以下是各软件项目功率数据汇总:


谢谢收看,下集预告:见证AMD的“热墙”——CPU温度对功耗的影响。
CPU功耗测试第三集:见证AMD“热墙”~CPU温度对功耗的影响:http://bbs.pceva.com.cn/thread-9355-1-1.html

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2#
aaaaaa889 发表于 2010-11-21 15:51 | 只看该作者
沙发。。。r大辛苦。。。
3#
cio 发表于 2010-11-21 15:53 | 只看该作者
支持小R
4#
ssyknuwyg 发表于 2010-11-21 16:51 | 只看该作者
支持大r
5#
ffq444 发表于 2010-11-21 16:58 | 只看该作者
R大出品,必属精品!
6#
lk111wlq 发表于 2010-11-21 17:16 | 只看该作者
居然还是前排。    这个对跑分,跑测试意义重要啊。
7#
11ydy 发表于 2010-11-21 17:36 | 只看该作者
不错的测试,详细

发现EVE只选  FPU的模式 比 Prime 95 温度高,在群里说过 ,被人说成小白哎

好像Prime 95 各个版本号的压力也不一样, 另外64位的比32位更严格,32位能过,换成Prime 95 64位测试时就重启了
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ggzaiye 发表于 2010-11-21 17:54 | 只看该作者
居然有这么大
9#
jacklin78 发表于 2010-11-21 18:21 | 只看该作者
aod 拷机不够力。
r版直接忽略了。。
10#
wxm 发表于 2010-11-21 18:26 | 只看该作者
lz漏了说明操作系统

32位系统里里linx和aida64只选fpu也就跟p95差不多

linx 64位多指定些内存 看能不能再高些
11#
royalk  楼主| 发表于 2010-11-21 18:40 | 只看该作者
lz漏了说明操作系统

32位系统里里linx和aida64只选fpu也就跟p95差不多

linx 64位多指定些内存 看能不能再 ...
wxm 发表于 2010-11-21 18:26


WIN7 64bit
P95是32位的,我马上运行64位看看
LinX是64位的,指定3072MB内存,功耗会比1729MB稍大一点点,不过不会差太多
12#
joekoo 发表于 2010-11-21 18:41 | 只看该作者
支持R大,先顶后看
13#
royalk  楼主| 发表于 2010-11-21 18:45 | 只看该作者
lz漏了说明操作系统

32位系统里里linx和aida64只选fpu也就跟p95差不多

linx 64位多指定些内存 看能不能再 ...
wxm 发表于 2010-11-21 18:26


64位的P95,small FTT和large FTT分别为18.1和18.2
14#
RaulMee 发表于 2010-11-21 19:56 | 只看该作者
围观高产r
15#
smatk768 发表于 2010-11-22 14:23 | 只看该作者
LINX 火云邪神...

不过没想到 AIDA拷机也这么"火"..
16#
overthink 发表于 2010-11-22 16:03 | 只看该作者
R大出品,必属精品!{:4_129:}
17#
xdd6622 发表于 2010-11-22 16:20 | 只看该作者
LINX还是拷机王道。
18#
Lociey 发表于 2010-11-22 18:55 | 只看该作者
19#
xxy 发表于 2010-11-22 20:33 | 只看该作者
OR(SP2004)都不如法眼了?
20#
royalk  楼主| 发表于 2010-11-22 20:50 | 只看该作者
OR(SP2004)都不如法眼了?
xxy 发表于 2010-11-22 20:33


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