测试平台：

英特尔i820系统(1)：
奔腾III EB(Coppermine) 733，外频133MHz
芯片自带全速256KB二级缓存
英特尔CC820主板，BIOS编号P03
128MB PC800 Rambus(400MHz)、AGP 4X图形总线

英特尔i820系统(2)：
奔腾IIIB 600，外频133MHz
处理器模块自带512KB二级SRAM缓存
不知名i820主板
128MB PC800 Rambus(400MHz)、AGP 4X图形总线
英特尔BX系统：
奔腾III 600
处理器模块自带512KB二级SRAM缓存
华硕ASUS P3B-F、AGP 2X图形总线
128MB SDRAM CAS 2
华硕ASUS 40X CD-ROM驱动器

AMD Athlon系统
AMD Athlon 700MHz
处理器模块自带512KB二级SRAM缓存
AMD主板Fester Rev.C版
AMD 750 芯片组：北桥AMD-751 Irongate、南桥AMD-756 Viper、200MHz EV6接口
、100MHz SDRAM、AGP 2X图形总线、AMD AGP MiniPort驱动程序V4.45
AMD Super 7系统
K6-2 400、K6-3 400
建基Aopen AX59 Pro、主板自带512KB二级缓存
华硕ASUS 40X CD-ROM驱动器

其它硬件：
Guillemot 3D Prophet GeForce 256(核心速度120MHz、显存频率166MHz)
帝盟Viper V770 Ultra(己超频nVidia TNT2、核心时钟175MHz、显存速度200MHz)
创新SoundBlaster Live Value
西部数据WD41800 18GB 7200转硬盘
软件系统：
Windows 98 SE、DirectX 7.0

在测试之前，我要先说明一下，PC 800 RDRAM和PC-133 SDRAM是两种不同的标准，大家千万不要被数字所迷惑了，其实RDRAM的工作频率和PC-133相同，都是133MHz，而不是恐怖的800MHz。

首先，让我们看看市面上几种不同的P6内核。

P6内核 |二级缓存 |总线速度 |内存频率

赛扬A(Medocino) |128 KB, 全速 |66 |66

PII (Deschutes) |512 KB, 1/2 CPU速度 |100 |100

PIII (Katmai) |512 KB, 1/2 CPU速度 |100 |100

PIII B (Katmai) |512 KB, 1/2 CPU速度 |133 |133

PIII E (Coppermine) |256 KB, 全速 |100 |100

PIII EB (Coppermine) |256 KB, 全速 |133 |133

Coppermine(PIIIE/PIIIEB)的制作工艺：
芯片内整合二级缓存，以CPU速度运行
增强形系统缓冲
改进形布局和运算路径
强化整数执行单元

下面我们将一一对之进行讨论：

一、0.18微米制程

普通的PIII 600内核(160mm^2)需要2.05V电压，而且难以进行超频，很少CPU能超过630MHz(6*105MHz)的水平，因此我们可以认定0.25微米工艺的极限就在550~600MHz之间。为了达到更高速度，只能采用先进的0.18微米制程，减少芯片面积(140mm^2)将使信号移动的距离更短，晶体管的切换更快，数据传输也会变得更
迅速。除了速度增加外，新制程减少CPU的发热量，Coppermine的内核电压仅为1.6V，而移动版本更会低至1.1至1.5V。PIII EB集成了比奔腾III更多的晶体管，它拥有2千8百万个晶体管(PIII为9百50万个)，其中256KB整合型二级缓存和标记位控制器已经消耗了1千7百万个晶体管。英特尔对制程的要求并不过份，它只需要Coppermine到达800MHz就足够，不过，内部消息指出2000年4月发布的1GHz芯片可能采用0.18微米制程(我个人认为还是动用0.13微米制程和铜连线来实现比较理想)，而英特尔的对手在此方面走得更远，AMD已经宣布将于2000年2月发布1GHz，看来速度竞赛会一直持续到下个世纪呢。

二、增强形二级缓存

在0.35微米的高能奔腾(Pentium Pro)时代，已经有了片内1MB二级缓存的先例，而英特尔的工程师真是太厉害了，它们竟然可以把二级缓存玩魔术般调换位置，先从芯片内核转到SECC(Single Edge Contact Connector，单边接触盒)奔腾II处理器模块上，现在又把它集成回芯片中。由于CPU频率普遍高于内存速度，某些如Athlon般的产品甚至高达4.5~7倍，谁也不愿意看到CPU浪费的近100个时钟周期来等待它们吧，这时只有L2 Cache能突破系统瓶颈。令人难以置信的是PIII E700MHz的转换周期要耗费32Byte/2时钟或11.2GB/秒，而Coppermine的L2 cache是256位的，潜伏时间为6个CPU周期，比其兄弟PIII E的转换周期少得多。在下面的基准测试就可以看到，改良后的缓冲区对CPU是多么重要，二级缓存的速度造成了非常大的差距。

一级缓存的装载仅需要三个时钟周期，而且直接和寄存器相连，那为什么不用256KB一级缓存呢？开始我也难以理解英特尔不增加一级缓存容量的做法，后来才发现Coppermine的内核实在太小了，一级缓存的命中率非常高，某些应用程序也许不能充分利用到L1 Cache。从芯片结构上说，L2 Cache是在处理器外围的，而一级缓存紧紧连接着CPU的管道，特别是一级数据缓存变大时，高时钟速度的运行必须增加潜伏时间，所以增加二级缓存比扩大L1 Cache容易得多。现代大多数CPU都是同时对两级缓冲区进行存取的，使用全速缓存当然比一快(L1)一慢(L2)要好，带宽资源的增加对并行工作是十分有利的。

三、增强形总线缓冲

除了L2 Cache外，英特尔还在Coppermine中增加了填充缓存、总线队列入口和写回式缓冲区。它们的工作是避免写入较慢的内存或读入多重内存区域数据时，主存储瓶颈给CPU造成的延迟，在133MHz总线上预读取带宽扩充到680~1000MB/秒后，将会有效地解决此类问题。同样道理，Athlon亦因为200MHz EV6总线而得到充足的带宽，再加上24个突发性内存/总线操作(奔腾III只有6个)，难怪它能拥有如此强大的性能。下面是带宽对数据流的影响比较表(得分越高越好)：

数据游戏操作 PIII 600 PIII EB 733 PIII B 600 Athlon 700

Copy 32 238 352 315 395
Copy 64 208 325 307 415
Scale 225 314 300 467
ADD 277 417 378 500
Triad 240 379 330 475

由于在Windwos 98的DOS窗口不能进行数据流测试，因此无法得到Coppermine 733的DOS得分，相信现在也没有人会用字符形操作系统(Linux除外)，测不测都没多大关系。

四、技术介绍告一段落后，看看它的游戏性能，Quake 3 1.08 16位色(nvidia TNT 2 175/200)

1、高画质模式比较

CPU 得分
Athlon 700 54.3
PIII 7333 54.8
Athlon 650 54.8
P3 600(i820) 54.7
P3 600(BX) 51.2
Athlon 600 55.2

2、正常模式比较

CPU 得分
Athlon 700 93.2
PIII 7333 92
Athlon 650 90.9
P3 600(i820) 80.3
P3 600(BX) 81.6
Athlon 600 89

3、高速度模式比较
CPU 得分
Athlon 700 103.1
PIII 7333 98.6
Athlon 650 99.3
P3 600(i820) 86.3
P3 600(BX) 87.5
Athlon 600 95.8

Quake 3引擎十分依赖缓存，它有90%的时间运行于L1 Cache，而且高速的L2Cache也是必不可少的。从比较表可知，在此类图形变换计算中，单纯靠CPU的浮点能力已经不行，唯有GeForce的图形GPU能帮上忙。

3D WinBench 99测试虚拟驱动器来测试CPU性能，包括巨型纹理、纯粹转换和T&L光线转速测试，WinMark的数值是在100Hz刷新率下得到的。

3D WinBench 99 PIII EB 733MHz AMD Athlon 700MHz
Transform & Lighting 105 95.6
Transform 206 186
1024x768x16 1220 1170
large textures 16.6 16.4

接着是市面上常见16位色3D游戏的比较测试
测试程序 PIII EB 733MHz AMD Athlon 700MHz
Jane's WW2 Fighters 45.49 43.95
Quake II Crusher 64.20 59.80
Expendable Average 58.77 53.39
Descent 3 Average 48.92 47.08
Powerslide Average 153.00 148.00
Madden 99 68.10 59.17
Battlezone II 34.00 30.00
Half-Life 49.20 48.70
Unreal 62.41 54.60
3D GameGauge 64.90 60.52

然后是市面上常见32位色3D游戏的比较测试，分辨率1024*768
测试程序 PIII EB 733MHz AMD Athlon 700MHz
Jane's WW2 Fighters 37.99 37.44
Expendable 33.70 33.29
Quake II 52.10 50.80
Quake III 31.70 30.80
Battlezone II 24.00 24.00
Powerslide 61.04 59.90

五、FPU能力

从所周知，高速和大容量的二级缓存能提供强大的整数运算能力，CPU的整数指令单元比浮点指令单元要多，因而多数芯片的整数能力(它们的潜伏时间只须一个时钟周期或更少)要比浮点能力强。

英特尔有否在Coppermine中增强了奔腾III的FPU性能？回答这个问题是十分必要的，因为许多游戏和应用程序都需要浮点计算，可惜的是，新芯片只比其前辈强了一点，并没有预期那么理想。
CPU FPUMark
PIII 733 EB 3900
Athlon 700 3810
Athlon 650 3520
Athlon 600 3270
PIII 600 3090
K6-III 400 1350
K6-2 400 1330

从K6-3的得分可看到，高速的二级缓存对FPUMark数值的高低确实有影响。但是，你必须知道的是，FPUMark采取的FP算法比多数实用程序都要复杂，其实际意义极为有限，也许你已经发现Athlon和P6内核得分之间的不同。我们需要一个更好的Benchmark程序，它要强调加、减、乘等常用运算，而不是纯粹地越复杂越好
。我采用的Flops是一个使用了FADD(浮点加)、FSUB(减法)、FMUL(乘法)和FDIV(除法)的软件，能较准确地反映出CPU的FPU能力。请大家先看看

1，你可以明白Flops做了那些操作：
FLops bench FADD FSUB FMUL FDIV
Flops (1) 40.4% 23.1% 26.9% 9.6%
Flops (2) 38.2% 9.2% 43.4% 9.2%
Flops (3) 42.9% 3.4% 50.7% 3.4%
Flops (4) 42.9% 2.2% 54.9% 0%

表2清晰地表达了各CPU的浮点能力：
K6-2 400 K6-III 400 PIII-600 BX PIII EB 733 Athlon-
700
Flops (1) 54.4 54.5 182.7 223 312.6
Flops (2) 58.7 58.8 143.0 174.5 253.6

Flops (3) 86.0 86.1 213.2 260.1 340.3

Flops (4) 118.5 118.6 273.2 332.9 407.7

从上面的测试可知，Coppermine暂时还无法动摇Athlon x86 FPU之王的地位，K7仍是玩游戏的首选之物。

六、应用程序性能

CPU CPUMark WinStone
PIII EB 733 60.7 30.0
Athlon 700 61.8 28.9
Athlon 650 55.9 27.2
Athlon 600 55.4 27.1
PIII - 600 44.1 26
K6-3 400 42.1 23.5

Athlon和Coppermine在CPUMark中的表现都不错，现在还是K7强一些。不过，大家有否注意到，新的Winstone冠军已经诞生，PIII EB善长的是微软office等工作。虽然此分数是基于Windows 98的(在没有16位指令的Windows NT中Athlon能够做得更好)，而且PC 800内存的带宽比PC-133高得多，所以Coppermine的高得分亦是其系统优势造成的。但不管怎样，英特尔确实取得了胜利，以目前的架构来说K7的“x86之王”称号将不会保持多久，当i820和RDRAM成熟后，Athlon的日子会更难过。

七、超频！

我想这是大家最感兴趣的话题了，目前的超频极品是Athlon芯片，通过提高总线时钟、降低内存工作频率或改变倍频的方法，你能轻易把它超上几个级。其中提高总线时钟是最原始的工作，但早期的Slot A主板并没有提供115MHz以上的频率，也就是说，你最多能把Athlon提高15%。Coppermine又怎样呢？说实话，这次的PIII 733 EB也是从667MHz超上来的。不知大家是否记得，第一颗1GHz的X86CPU就是英特尔用低温冷却超频得到的，英特尔已经保证了它的安全性，我们还怕什么。

总结

为了对付Athlon，英特尔在Coppermine上做了大量工作。尽管K7仍然是最快的浮点CPU，但英特尔已经重新成为了最快的商业应用处理器，难道AMD的第七代架构也比不上P6内核？Athlon的未来只有靠片内集成二级缓存、266MHz EV6总线和DDR SDRAM了。除此之外，我完全认识到Cache对于CPU的重要性，因此不同类型
缓存的CPU是难以作出比较的，不信，试试关闭奔腾III或Athlon的L1和L2 Cache，看看它们比经典奔腾(P54C)快多少......

Coppermine的唯一缺点是价格太高，看来，英特尔还未完全把AMD看成是真正的对手。此文完成之时，有消息说，英特尔准备在12月推出更新的IA32内核(Williamette)，它将淘汰Katmai和Coppermine，成为真正的Athlon杀手。势局力敌的局面对我们消费者来说绝对是件有利的好事，希望AMD能以精益求精的精神对待K
7，不断增强自身的竞争力，愿Athlon一路走好！