听听 Intel 专家怎么说，如何有效衡量处理器效能

2015-12-27 08:22:36 来源：n

前阵子 Intel 举办了一场小型的技术说明会，请到英特尔公司平台评估及效能分析团队的经理 Hiral Gheewala 先生，与同部门使用者经验计划推广经理 Pallavi Sharma 女士，来与技术编辑们聊聊该如何有效衡量处理器效能，此次主题聚焦在第 6 代 Intel Skylake 移动版处理器，移动版处理器共推出 3 款不同瓦数的版本：Y（4.5W）、U（15W）与H（45W），换句话说在挑选笔记本电脑、2 合 1 笔电或者平板时，处理器型号结尾的英文字，就代表着其功耗与效能分级，挑选时可以依据需求来决断，例如只要基本文书上网 Core M 系列即可，除此之外还需要编辑相片、影音等，可能就需要 U 的版本，若要顶级效能兼具游戏就须采用 H 的版本。

移动世代电力优先

在现今，效能已经不是移动设备所极力追求的项目，“省电”才是移动设备的死穴，试想想一台笔电带着出门工作，却还要担心电力不足，更要故意挑有插座的位置才能坐下工作，这不是相当不便吗？若想让设备省电，那肯定要先知晓使用者如何使用这台设备，以现今笔者的使用习惯来看，与 Intel 提供的数据相当符合，使用电脑有 35% 在使用浏览器，上上 Facebook 跟粉丝团互动哈拉、20% 在使用生产工具，例如开启 Word 打稿、19% 在创造影音内容、15% 在玩游戏、9% 在进行影音串流观看线上影片。

若以生产力、影片播放测试与闲置 3 种状态来测量 SKL-Y SOC 处理器的功耗，可以发现平均功耗低于 1W，换句话说第 6 代 Intel 处理器，在移动设备上有着相当好的电力功耗，可以让合作伙伴打造出高续航力的产品。

▲ Intel 移动版处理器的 3 种定位。

▲ 上述提到的 SOC 处理器功耗测试。

Speed Shift 反应更速

除了电源的控制之外，为了加速新生代设备的反应速度，Intel 在第六代的处理器上，放入了 Speed Shift 的新技术，在过往各位肯定听过 Intel TurboBoost 技术，可以让处理器依造软件需求，自动调升处理器的运作时脉，像是 i7-6700HQ 这颗处理器基础频率为 2.6GHz，但最大超频可达 3.5GHz，对于运行一些重度需求的游戏，且又接上设备的外接电源时，多半的笔电都能透过 TurboBoost 技术提升电脑的效率。

但依据上一个小节所提到的，使用者大多在操作浏览器这类负载较小的程序时，若要等待软件要求处理器进行加速，可能为时已晚，因为这类程序都属于负载小、执行时间短，但需要极快的速度做出反应。有鉴于此，Speed Shift 的这项技术，是透过硬件来控制，可以在极短的时间提升处理器频率，让这些任务能以更短的时间执行完毕，从图表中可以看出原本透过硬件调整频率，也就是没有 Speed Shift 这项技术，几乎需要 100ms 才能让提升处理器的频率，而使用 Speed Shift 这项技术，不仅只需要将近 20ms 就能达到高频率进行运算，相同的工作下 Speed Shift 只需 60ms 就能完成。

从图表来看有着将近 50% 的效能提升，但这是针对短时间的应用，像是网页浏览、触摸操作这类负载不大、时间不长但需要急速的反应速度时，就能靠着 Speed Shift 提升产品的反应速度，而这项技术需要使用第 6 代 Intel Core 处理器与 Windows 10 操作系统才能达成。

而在 Windows 10 操作系统中，出现的 Windows Hello 登入技术，也是结合 Intel RealSense 的独家技术，才能办到让电脑认识主人；除此之外，Windows 10 当中的 Cortana，原先需透过软件进行全时聆听，但相对的却额外增加了电源损耗，因此 Intel 加入 Wake on Voice 的功能，可以透过硬件端加入的 DSP，进行全时聆听的动作，藉此省去无谓的运算降低功耗。

▲ Speed Shift 调变时间比较。

▲ Wake on Voice 与软件聆听的耗电差异。

评测评测效能测试

笔者在测试产品时，其实有着一惯的作业流程，例如先 Google 产品的基本资料，像是产品类型、定位、特色与规格，并开箱试用之后，接着就进入测试的环节，若以笔电来举例不外乎，就是跑一些效能测试软件与续航力的测试，其目的就是希望使用相同的测试基准，去快速的测试不同设备，藉此得到一个公开的数据，让笔者或读者们能透过分数快速了解该产品的效能，进而让产品在相互比较上有个依据。

因此，使用的测试软件，其开发商是否可被信任、模拟的测试是否与实际使用相符、是否有提供评分的方法，以及稳定的版本更新，都是在使用测试软件时需要注意的重点；此外，Intel 也提到实际影响应用程序运行效能的两大因素：分支预测（Branch mispredictions）、快取预测（Cache misses），分支预测能有效提升管线化处理器的效能，预测的越准效能就越好，但相反的预测错误就需重头来过；而快取预测则是当程序所需的资料，不在 L1 快取时往下查找到 L2、L3，若都没有就会从系统内存中查找，因此不必要的延迟因而产生。

现实的应用中，像是 Word、PhotoShop、Powerpoint 等应用，其分支预测与快取预测的遗失量，差不多是一半一半，但若使用的测试软件故意降低测试资料量，减少预测错误的发生，而测得的分数也不太具有公信力。

因此，Intel 也分享一些可靠的测试工具，像是主流使用测试 SYSmark 2014 1.5、TouchXPRT 2014、TabletMark v3、WebXPRT 2015、3DMark 1.2、GFXBench 3.0 等。在未来，笔者也会采用这些测试工具，产出更公正的产品评论。

▲ 分支预测流程图。

▲ 快取遗失时的搜索路径与延迟。

▲ 现实工具针对分支预测与快取预测的遗失统计。

Video Quality Experts Group

此外，Intel 还提供一套开源的影像品质测试工具 VQEG（www.its.bldrdoc.gov/vqeg），透过分析影像的噪点、边缘锐利度、影像质量、色彩饱和度、动态范围、对比等，多方因素来做出客观的评分，这工具实在相当有趣，但碍于笔者手边的照片不足，待有机会测试智能手机时，使用这工具来评鉴手机的拍照功能再与读者分享。