[P1]So sánh hiệu năng CPU thông qua benchmark bằng tính toán số Pi

nkduy1

Ngày nay, máy tính(MT) càng ngày càng gần gũi, gắn bó với cuộc sống của con người hơn, xử lí công việc, các số liệu hay việc giải trí...Và ngày càng đòi hỏi MT có khả năng xử lí nhanh hơn, hiệu quả hơn kéo theo đó là sự phát triển không ngừng của phần cứng, cũng như phần mềm máy tính. Đặc biệt là sự phát triển CPU - Central Processing Unit, rất nhiều công nghệ mới đc áp dụng để nâng cao hiệu quả xử lí, nâng cao hiệu suất sử dụng, đồng thời làm CPU hoạt động "mát" hơn, điện năng tiêu thụ thấp hơn. Từ tăng xung nhịp và giờ đến việc tăng số nhân(core) trong CPU. Việc đánh giá CPU xử lí nhanh hay chậm có nhiều cách: dùng các phần mềm bechmark như SuperPImod, Everest, Cinebench, hay sử dụng các game để benchmark như Crysis, Devil May Cry, Farcry...hay đơn giản hơn là dùng các Excel với các số liệu để lập biểu đồ. Các cách này có thể cho ta "thước đo" để so sánh năng lực xử lí của các CPU với nhau.
Trong khuôn khổ bài viết này, tôi sẽ sử dụng chương trình Hyper PI 0.99b-một chương trình tính toán số Pi(3.14...), rất hay được các Ocer dùng kết quả để tranh tài cao thấp, chương trình có thể cho thấy xung nhịp, số nhân(core) ảnh hưởng thế nào đến khả năng tính toán của CPU, từ đó có thể so sánh 1 cách khái quát sức mạnh của các CPU với nhau. Có 1 chương trình với chức năng tương tự đó là SuperPImod, ra đời trước HyperPI nhưng cho phép tùy biến ít hơn.

Giao diện chương trình Hyper PI(Bên trái) và SuperPImod(Bên phải)

                               
Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

Phần đầu tiên, đó là cho phép chọn số các số sau dấu phẩy sẽ đc tính toán. Ở đây, chương trình cho phép chọn từ 16K(16 nghìn chữ số), 32K, cho đến 32M(32 triệu chữ số), thường trong quá trình sử dụng, sẽ chọn tính toán với 1M, 4M và với các cuộc thi chuyên nghiệp sẽ là 8M, 16M và 32M.

                               
Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

Phần "Processors" cho phép chọn số nhân(core) củaCPU sẽ xử lí. Cho phép chọn tối thiểu là 1 và tối đa là 16, trong thực tế bạnchỉ có thể chọn đến số nhân tối đa của CPU đang sử dụng.

                               
Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

Phần "Priority" cho phép bạn đặt "ưu tiên" cho chương trình như thế nào, cơ bản chỉ cần quan tâm đến mức "Low"-thấp nhất, "Normal"-bình thường và "Real time"-sẽ dồn toàn bộ CPU để tính toán.
Ngoài ra, để ko bị ảnh hưởng của 1 số yếu tố như sound, các themes hay hiệu ứng Aero, chương trình cho phép tắt các yếu tố này đi.

                               
Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

I.\Testing.

1.\Trong phần này, tôi sẽ sử dụng 2 CPU đó là:

- AMD Sempron 140 - đơn nhân(single-core)-Xung nhịp 2.7GHz- socket AM3
(gọi tắt là Op1)
- AMD AthlonII 240 – hai nhân(dual-core)-Xung nhịp 2.8GHz – socket AM3
(gọi tắt là Op2)
Được test trên cấu hình:
-        Mainboard: MSI 785GM-E51
-        RAM G.Skill DDR-3 bus 1066
-        HDD Seagate 80GB Sata
-        PSU FSP Saga plus 400w

2.\Setting của chương trình

Tất cả các lần test có chung 1 setting như sau:
-        1M
-        Priority: Realtime
-        Disable: Sound, Themes, Aero Glass.(tận dụng tối đa năng lực xử lí)
-        Phần Processers sẽ được điều chỉnh theo từng test.
Trong quá trình thực hiện, tôi cố gằng tắt tất cả các chương trình chạy ngầm để kết quả đo phản ánh được hiệu năng CPU nhất.
Kết quả thời gian cuối cùng càng thấp càng tốt.

II.\Test Op1.

Với mức xung nhịp thấp nhất(underclock):

                               
Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

Với mức xung nhịp mặc định(defaut-df) 2.7GHz

                               
Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

Overclocking nhẹ(20%)

                               
Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

nkduy1

III.\Test Op2.
a.\Test khả năng xử lí trên 1 nhân(Processers = 1)

- Với mức xung nhịp thấp nhất(underclock):
Tôi thử với 2 cách:
+ 1 là dùng chức năng Core control của main, disable 1 core(cách cũng này áp dụng ở 2 test dưới)

                               
Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

+ Chuyển “Processers” trong chương trình thành “1”

                               
Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

Kết quả cho thấy theo 2 cách thì kết quả xấp xỉ bằng nhau.
- Với mức xung nhịp 2.7GHz(xung nhịp mặc định là 2.8GHz nhưng ở đây t để 2.7GHz để có cùng xung nhịp với Op1, tiện cho việc so sánh hơn)

                               
Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

- Overclocking nhẹ(20% xung nhịp df 2.8GHz)

                               
Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

b.\Test khả năng xử lí trên 2 nhân(Processers = 2)

- Với mức xung nhịp thấp nhất(underclock)

                               
Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

- Với mức xung nhịp 2.7GHz:

                               
Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

- Overclocking nhẹ(20%)

                               
Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

IV.\Thêm 1 cấu hình mang tính chất tham khảo(Op3), CPU đời cũ hơn so với Op2 và Op1

- AMD Athlon 64 X2 4000+@2.8GHz(Oced)
- Mainboard Asus M2N-MX
- Ram Kingmax DDR-2 bus 400 dual-channel
- HDD Seagate 80GB Sata

                               
Đăng nhập/Đăng ký mở rộng

*1 thử nghiệm ngoài lề cho thấy, nếu không chọn disable sound, theme, Aero có thể kéo dài thời gian tính toán thêm 1 vài giây.

V.\Nhận xét – Kết luận
1.\Nhận xét

Với những kết quả thử nghiệm ở trên, ta có thể thấy được việc benchmark CPU bằng chương trình tính toán số Pi(ở đây là HyperPI) phụ thuộc vào xung nhịp của CPU, số nhân xử lí, Bus Ram, các ứng dụng ngầm giao diện….

Ta có thể nhận thấy xung nhịp của CPU càng cao thì tốc độ xử lí càng nhanh, với kết quả Overclocking 20%, tốc độ có được cải thiện thêm đôi chút nhờ bus Ram tăng.

Từ 2 kết quả test khi xử lí với 2 nhân và 1 nhân, ta có thể dễ dàng nhận thấy ko có sự chênh lệch nhiều trong 2 kết quả, thậm chí với kết quả khi xử lí 2 nhân còn chậm hơn so với 1 nhân. Điều này cho ta thấy việc tính toán số Pi bằng chương trình HyperPI ko phụ thuộc vào số nhân của CPU(đây là nhận xét chủ quan của tôi sau khi có những kết quả trên).

Từ kết quả của Op2 và Op3 dễ thấy rằng kiến trúc mới(Op2) đã nhanh hơn kiến trúc cũ(Op3) dù có xung nhịp thấp hơn ≈ 100MHz. Các CPU với kiến trúc mới, luôn có khả năng xử lí mạnh hơn kiến trúc ở cùng 1 tác vụ.(dù 2 test có điều kiện khác nhau nhưng về tổng quát là vẫn đúng)

Tôi không có điều kiện test trên CPU Intel nhưng qua kết quả của nhiều người dùng CPU Intel, tôi đều nhận thấy kết quả Pi đều nhanh hơn rất nhiều so với AMD. Liệu có phải các chương trình tính toán số Pi ưu ái Intel hơn?

2.\Kết luận.
Như vậy, ta có thể thấy benchmark bằng chương trình tính toán số Pi chỉ đơn thuần là dựa vào xung nhịp mà không tận dụng hết các số nhân(core). Ngoài ra còn ảnh hưởng bởi 1 vài yếu tố khác, nên chỉ có tính tương đối khi so sánh, và đặc biệt chỉ để so sánh các CPU có cùng số nhân. Thêm nữa là như nhận xét trên, đừng nên đem kết quả Pi ra để so sánh Intel và AMD, chúng cần 1 nhận xét tổng quát hơn.
Do đó, để nhận xét chính xác, và khách quan hơn, ta nên sử dụng các chương trình khác như Cinebench, Everest hay các game để có cái nhìn đúng đắn về hiệu năng của CPU.
Các bạn có thể download các chương trình dùng trong bài viết tại:
HyperPI và SuperPImod: http://www.mediafire.com/?19vda5b13t162u1
Cpu-Z: http://www.cpuid.com/softwares/cpu-z.html

Tôi sẽ trở lại với Phần 2 về vấn đề benchmark với các chương trình chuyên nghiệp và game trong 1 thời gian gần nhất.


Mọi góp ý, thắc mắc về bài viết các bạn có thể để lại tại đây hoặc liên lạc qua:
Y!M:nkduy1
Email:duyknl@gmail.com