对嵌入系统应用中x86CPU的重新评价

多核的重演

　　单一处理器的测试结果可能会出乎你的意料。但是，如果让你继续测试一个包含处理器和实际代码的系统，而不是为基准测试而人为构建的系统，你可能会或多或少留下些印象。为了测试 Intel 的 Core Duo CPU 在实际操作环境下的性能，我安装并启动了 BAPCo（Business Applications Performance公司）的SysMark 2004 SE 基准测试套件（表 4）。SysMark 2004 SE 最适合用于多核和多处理器系统配置，因为它会在多个应用之间同时运行多个任务，而且它运行的很多应用程序是多线程的。

　　只有几点例外，戴尔公司的 Latitude D820 在启用双核处理器后，SysMark 数值提高了将近 50%，而不是 Sandra 综合基准测试中的两倍，但仍然好于我在测试前预期的结果。我将 Latitude D820 的LCD分辨率设为原本的 1920×1200 像素，32 位彩色深度。戴尔早先曾通过具有1024×768 像素分辨率设置的 SysMark 2004SE运行带有双核启动的Latitude D820，得到的互联网内容创建、办公效率和总体性能结果分别为：288、172 和 222。

　　功耗细读

　　如果一个高速系统会飞快地耗尽电池能量，或在交流供电情况下发热过高，这个系统就不会受到欢迎。为了测量各种系统工作模式下的功耗，我选择了 P3 International 公司 30 美元的 Kill A Watt，将各台笔记本电脑都插在上面（图 2）。为了仿真无显示的单板机配置，所有测量都关闭了LCD的背光。这种方案对最后结果的影响是显而易见的：例如，Latitude D820 的屏幕在背光完全打开时耗电会增加 0.1A。我还在进行测试前去掉了系统的电池，这样就不会有递增的充电电流影响测试结果，同时我还关闭了各个网络接口。

　　在测量空闲模式下的功耗时，我终止了所有多余的后台运行程序，并等待系统硬驱降低转速，使磁头落入停放区。Latitude D820 的结果很古怪，可能是处理器核应操作系统的请求而经过了多个运行状态。因此，我从几分钟的时间间隔中选择了一个最小的值。与之相反，在全工作模式下，我运行 Sandra 2005 的缓存与内存基准测试，使用了全部可用的 CPU 资源，并激活硬驱，并用该程序的老化功能进行重复的循环测试。

　　表5显示了富士通 Lifebook-P1510D、戴尔 Inspiron 700m 和 Latitude D820 之间的差异，它们分别代表了轻薄系统、主流系统和台式机替代系统。例如，值得注意的是，在待机模式下Latitude D820 的功耗要比 Lifebook-P1510D 的功耗大四倍，对这两种系统的空闲模式和工作模式下的功耗也作了比较，装有 Core Duo 的系统功耗也要高出两至四倍，从而抵消了其性能优势。.

　　然而，Insprion 700m 在工作模式下的视在功耗要高于戴尔 Latitude D820。一般来说，在比较系统时，既要考虑系统执行一个操作时的功耗，也在考虑到完成该操作所花费的时间。换句话说，既关注能耗也关注能量，也就是能耗与时间的乘积。

　　如果将单、双核配置的 Latitude D820 作对比，就会发现另外有趣的数据。在空闲模式下，双核系统的视在功耗约是单核系统的两倍；这一结果部分要归咎于 Latitude D820 在双核空闲模式下更高的风扇噪声。但是，在工作模式下，双核 Latitude D820 的功耗也只比在其单核关断配置下的功耗高 20%。

　　Windows XP 中有一个缺陷，而且在本文发表时还未得到修正。那就是当有 USB 外设时，处理器无法进入最低的空闲状态。但由于我没有连接任何 USB 设备，也没有整合 USB 外设（如网络摄像头），因此 Windows 的电源管理问题可能不会影响我的结果（参考文献 4）。但是，尽管我可以用 BIOS 设置将两个核关闭一个，但第二个核仍然存在于 CPU 芯片上，估计它还是会消耗一定量的电流。因此，真正单核 65 nm CPU 的功耗应该比这种伪单核系统更低。

　　参考文献

1. Dipert, Brian, "Hands-on project: And then there was one," EDN , March 4, 2004, pg 44, www.edn.com/article/CA382777.
2. Dipert, Brian, "And then there was one: one more time," EDN , April 29, 2004, pg 29, www.edn.com/article/CA411162.
3. Dipert, Brian, "Article Addendum: And then there was one," March 4 and April 29, 2004, www.edn.com/media/livingroompc/livingroompc.htm.
4. AnandTech, www.anandtech.com/mobile/showdoc.aspx?i=2693.