老机升级需理智 内存/CPU到底该升谁?

一、重要课题:升级CPU比升级内存更重要?

  电脑升级一直是困扰大家的一个问题,如果不升级,面对“低下”的性能有些无法忍受,如果升级投资巨大,整体算来不如重新购买新机划算?因此旧电脑该不该升级一直是讨论最多的话题之一。虽然大家的装机理念已经发生变化,随着DIY配件价格不断下降,现在就算重新购买一台新的电脑也不过3000元左右,因此大家对升级这个概念变得有些淡薄。不过笔者需要提醒大家,其实利用最少的投入获得自己满意的性能才是DIY的目标。虽然超频是一个比较理想的方式,但是超频之后给系统带来的不稳定和产品使用寿命的减少,对于一些用户来说有点得不偿失。那么如何才能为自己的升级达到比较满意的效果呢?
  从目前电脑应用来看,升级CPU、内存和显卡这三样硬件对系统性能的提升最为明显。那么如何升级才能用最少的投资获得最高的收效呢?当然升级显卡是最为简单,直接更换一个性能更加强劲的产品即可。但是为了提升系统的整体性能内存和CPU如何升级才是最佳方案呢?
  貌似非常简单的问题,让笔者这样一说似乎有些复杂了。其实事实就是如此,你知道升级CPU能够给你带来什么样子的性能提升吗?大容量的内存是不是适合每一个人呢?带着这些疑问大家跟着笔者看看下面的分析吧!
二、急速充电:内存和CPU的相互作用

  从功能上理解,我们可以将内存看作是内存控制器与CPU之间的桥梁,内存也就相当于“仓库”。显然,内存的容量决定“仓库”的大小,而内存的速度决定“桥梁”的宽窄,两者缺一不可,这也就是我们常常说道的“内存容量”与“内存速度”。
  当CPU需要内存中的数据时,它会发出一个由内存控制器所执行的要求,内存控制器接著将要求发送至内存,并在接收数据时向CPU报告整个周期(从CPU到内存控制器,内存再回到CPU)所需的时间会。毫无疑问,缩短整个周期是提高内存速度的关键,而这一周期就是由内存的频率、存取时间、位宽来决定。更快速的内存技术对整体性能表现有重大的贡献,但是提高内存速度只是解决方案的一部分,数据在CPU以及内存间传送所花的时间通常比处理器执行功能所花的时间更长,为此缓冲区被广泛应用。其实,所谓的缓冲器就是CPU中的一级缓存与二级缓存,它们是内存这座“大桥梁”与CPU之间的“小桥梁”。
内存带宽的重要性
  通常我们所说的内存速度实际上应该用“内存带宽”来表述才更为确切。当CPU需要内存中的数据时,它会发出一个由内存控制器所执行的要求,内存控制器接著将要求发送至内存,并在接收数据时向CPU报告整个周期(从CPU到内存控制器,内存再回到CPU)所需的时间。毫无疑问,缩短整个周期也是提高内存速度的关键,这就好比在桥梁上工作的警察,其指挥疏通能力也是决定通畅度的因素之一。


系统工作过程示意图

  内存带宽为何会如此重要呢?在回答这一问题之前,我们先来简单看一看系统工作的过程。CPU接收到指令后,它会最先向CPU中的一级缓存(L1 Cache)去寻找相关的数据,然一级缓存是与CPU同频运行的,但是由于容量较小,所以不可能每次都命中。这时CPU会继续向下一级的二级缓存(L2 Cache)寻找,同样的道理,当所需要的数据在二级缓存中也没有的话,会继续转向L3 Cache(如果有三级缓存的话,如Xeon、Phenom等)、内存和硬盘。由于目前系统处理的数据量都是相当巨大的,因此几乎每一步操作都得经过内存,这也是整个系统中工作最为频繁的部件。如此一来,内存的性能就在一定程度上决定了这个系统的表现,这点在多媒体设计软件和3D游戏中表现得更为明显。
  内存带宽的计算方法并不复杂,大家可以遵循如下的计算公式:带宽=总线宽度×总线频率×一个时钟周期内交换的数据包个数。很明显,在这些乘数因子中,每个都会对最终的内存带宽产生极大的影响。然而,如今在频率上已经没有太大文章可作,毕竟这受到制作工艺的限制,不可能在短时间内成倍提高。而总线宽度和数据包个数就大不相同了,简单的改变会令内存带宽突飞猛进。
三、实例分析:老机升级该选内存还是CPU?

主流老用户装机配置

配 件

型 号

CPU

Celeron 420 1.6G

225元

主板

945GC/G31/945P/P35

399-599元

内存

DDRII 667 512M×2

120元

硬盘

160G/

300元

显卡

主板集成/7300GT

499元


  如果你已经感到系统性能已经不能满足你的需要,你已经有了升级电脑的打算的话。那么,你可以选择的升级方式不过是加大内存容量或者直接更换CPU,如果手头预算充足的话,两者全部升级当然是最佳方案。不过这里讨论的是升级CPU和扩大内存容量到底哪个对系统整体性能提升更加明显。下面笔者就根据时下主流的低端用户配置为例,升级CPU和扩大内存容量到底谁对系统整体性能提升帮助最大。

主流老用户装机配置升级方案

配 件

CPU升级方案

内存升级方案


CPU

Intel PE2140 1.6G

Celeron 420 1.6G

主板

945GC/G31/945P/P35

945GC/G31/945P/P35

内存

DDRII 667 512M×2

DDRII 667 1GB×2

硬盘

160G/250G/320G

160G/250G/320G

显卡

主板集成/7300GT

主板集成/7300GT


  注:以上配置仅为举例,并非为实际装机配置,并不作为目前装机的推荐配置,仅为本次评测的参考配置。

四、数据例证:测试平台介绍及测试方法

测试平台

CPU

Intel Celeron 420 1.6G
Intel PE2140 1.6G(CPU升级方案)

主板

P35+ICH9R

内存

DDR2-667 512M x 2
DDR2-667 1GB x 2(内存升级方案)

硬盘

希捷 ST33206620AS

显卡

Nvidia GF7300GT

软件平台

系统软件

WindowsXP Professional SP2 英文版 + DirectX 9.0C

驱动程序

nVidia ForceWare 驱动169.09

测试软件

办公、多媒体及理论性能测试
  • Super PI MOD-1.4 English
  • Everest 4.2
  • WinRAR
  • CineBench R10
  • Adobe Photoshop CS3
  • TMPGENc 3.0 xPress
  • Futuremark PCMark 2005
3D性能测试
  • Futuremark 3DMark 2005 Ver:120
  • Futuremark 3DMark 2006 Ver:102
  • Doom3
  • Half Life2
  • Serious Sam 2

  本次评测只是针对“升级CPU还是升级内存”进行,当然前提是当内存容量足够的时候。如果你目前仍然还是使用1GB以内容量内存的话,那么笔者还是建议你先升级内存吧,毕竟现在内存的价格已经很便宜了。
  需要说明的是,本次评测仅仅是一个列举,目的是起到举一反三的目的,并不是单单针对Intel平台的一个简单评测,升级CPU和扩大内存的原理是相同的,此次评测仅起到抛砖引玉的作用,具体如何操作和选择还是依赖于网友的实际应用。

五、测试点一:图形处理及多媒体性能测试

  Photoshop CS3相对于Photoshop CS2来说,这两个版本在性能上都有显著的提高,尤其当你使用的是Intel  Mac会更有体会。如果在Mac Pro上打开大型的图片、滤镜,新版本的启动速度比原来的快了两倍多。此外,在Windows Vista系统下CS3的整体速度同样也比CS2快。

  TMPGEnc 是日本人堀浩行开发的一套MPEG编码/工具软件,支持VCD、SVCD、DVD等各种格式。TMPGENc 3.0 xPress相对于旧版本在MPEG编码上作了不少的优化,例如加入的超线程和多核心的优化选项,尤其是其加入了SSE3指令集的支持,能使拥有该指令集的CPU发挥出更好的性能,减少大量的编码时间。
  其实,在日常应用中,很多软件及操作更多的是依赖CPU进行运算,尤其像处理图像和处理多媒体这些数据,对处理器的数据交换能力和吞吐能力要求较高。可见在搭配1GB容量内存的E2140在成绩上明显优于搭配2GB容量内存的C420。
六、测试点二:多线程应用理论性能测试

  WinRAR作为一款目前非常流行的压缩软件,我们使用了它内置的测试功能。测试的结果可以有效的反映CPU的性能。

  CINEBENCH R10为目前最新版的Cinebench系列测试软件,它采用了3D设计软件CINEMA 4D的3D引擎,可以用来评测显示卡、处理器的效能。

  PCMark采用了模拟日常运行的软件进行测试,包括了文件压缩、文件加密、病毒扫瞄、音及影像处理、WMX/Dixv制作、网页生成、实时3D运算等项目,可以较详细地测试出CPU在上述这些方面的性能。
  多线程下的应用基本上都是依靠CPU来完成,虽然大内存能够对系统的整体性能提升所有帮助,但是还是更换CPU来的效果更明显些。
七、测试点三:内存读写及数xxx算性能测试

  SuperPI是由东京大学Kanada Lab.所制作的一款通过计算圆周率的来检测处理器性能的工具,在测试里面可以有效的反映包括CPU在内的运算性能。在玩家群中,Super PI更是一个衡量CPU性能的标尺之一。

  Everest作为一个系统检测软件,其前身是Aida32,它可以详细的显示出PC每一个方面的信息。支持上千种(3400+)主板,支持上百种(360+)显卡,支持对各式各样的处理器的侦测。软件自带的Memory Latency测试,可以通过对内存延时的测试,直观显示出内存子系统的效能。
八、测试点四:经典3DMark游戏性能测试

  3Dmark06的几个场景令人印象深刻,原深居峡谷的白龙变得幻彩夺目,特别是在阳光的照射下更显状观,鳞片细节和颜色变化莫测,水波纹更加细腻真实。此外“极地深寒”场景是全新开发的Game Test,我们可在寒冷的极地中看到一天日出日落情景,随着太阳在空中慢慢滑过,物体阴影的会随太阳移动而变化。“极地深寒”场影同样使用了FutureMark非常自豪的CSM技术。

  3DMark05是流行的3DMark系列中的最新版本,引入了世界上第一个需要Pixel Shader 2.0以上支持的基准评测!这个精确的性能和图像品质诊断新工具是为DirectX 9.0c设计的,其中包括了常用的3个全新的游戏评测与2个CPU评测,为用户提供了进行可靠硬件评估所需的所有信息。以一个完全利用最新DX9.0渲染的私有图形着色引擎为基础,它对来年的游戏有多复杂提供了一个良好的参考。
  在3DMark05中,FutureMark使用了LiSPSM (Light Space Perspective Shadow Maps)来处理动态阴影,新一代3DMark06中加入了眩目的HDR特效、CSM动态阴影等等,画面更逼真细腻,光影效果更为炫目。
  在理论3D性能方面,由于CPU主频相同,因此在成绩上升级前后的差距不是很高,但是从3Dmark06的成绩来看,CPU性能的提升还是非常明显的。
九、测试点五:经典3D游戏性能对比测试

  Half Life 2是今天的游戏技术先头部队的另一半,与Doom 3并驾齐驱。虽然它可能不像它的对手那样阴沉和渲染得夸张,但它的渲染技术是令人敬畏的,就像它出众的设计和完全和谐的物理引擎一样。

  OpenGL的巨作DOOM III,Doom III引擎惊人的逼真度基本上依靠两个特性:一个现实的物理引擎和一个统一的照明方案,后者整合了详细的凹凸映射和测定体积的阴影。

  Serious Sam 2性能很大部分取决于CPU,但同时它更加依赖显示卡的效能,新版本针对SLI/CF多卡并行输出作了优化,可以通过该软件来窥探系统使用双卡并联输出的效能提升。
  经典的3D游戏是能够比较准确的反映出系统的整体性能的,从测试成绩来看,升级CPU的成绩要是优于升级内存的成绩。


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