四核以下硬件平台Windows 7并无性能优势
现今,我们利用新的多核平台重新进行了测试,平台采用最新的基于Nehalem架构的HP Z800工作站,配置了双路四核至强5500处理器。在更高规格的硬件平台下,测试结果出现了新的变化,Windows 7在多核多线程平台中表现出了强悍的一面,总体上比Windows XP要快速47%至178%!并且,从单路四核CPU(Core 2 Duo Extreme QX9300)转移到双路四核、具有Hyper-Threading技术的至强平台,Windows 7显示出了卓越的可扩展性。
之前我们认为随着核心数量的增加,Windows 7内核的高扩展性可以使之在应用程序吞吐能力上超越Windows XP,但当时我们认为只有在16核甚至32核处理器已经普及的时候才能实现,实际上,通过在双路四核平台上的测试,这种推论被推翻了,当增加3到4个核心的时候,Windows 7已经可以轻松超越WinXP。简单的说,在高端多核硬件平台上,Win 7在繁重的多任务负载中要明显快于Win XP。考虑到目前PC硬件的趋势和多核处理器路线图,这种优势足够说服更多的用户选择Windows 7平台。
“智能”的硬件需要“智能”的系统
出现这样的结果并不是偶然的,多路多核系统的一些特性起到了重要的作用。比如作为测试平台的Nehalme架构HP Z800工作站采用了NUMA(Non-Uniform Memory Access,分布式内存存取)技术,让计算密度更高。另一个因素是系统从传统的前端总线架构转变为全新的QuickPath互联架构,CPU集成内存控制器,使CPU可以直接访问物理内存,显著提升了内存带宽并降低延时,结合8MB共享L3缓存,推进了多处理器在复杂任务下的性能。
NUMA和QPI技术共同推动了英特尔架构的前进,但这些特性还需要操作系统的支持才能体现,所以Windows 7在内核上针对多核进行调整的意义是非常重要的,否则Windows用户无法体验到最新多核处理器在性能上的提升。换句话说,选择当前“智能”的处理器,还需要选择一个“智能”的操作系统。
三种OS性能对比:8核平台Windows 7优势明显
Windows XP已经被应用了十年,这足以证明它堪称微软历史上一款非常优秀的产品。但相比对多核技术可以成熟支持的Windows 7,这个十年的老将则显得黯然无光。WinXP内核对SMP的支持还是基于上世纪末的Windows NT,在当前这种基于NUMA的硬件系统下已经成为制约多核性能提升的瓶颈。相比之下,Windows 7的视角更加细致入微,比如,它可以理解单核CPU与多核之间的区别,并更能把握NUMA的设计原则——多核CPU的哪部分核心应该用于功能节点、在多核应用环境中CPU如何来直接影响应用程序性能。总之,这些智能特性让Windows 7内核可以更好的管理底层硬件,调度线程以及分配内存。
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下面我们来比较一下Windows XP、Vista、Win7在双核、四核、八核平台下的性能:
数据库负载性能对比(时间越短越好)
工作流负载性能对比(时间越短越好)
双核平台三种OS数据库与信息流性能对比(时间越短越好)
四核平台三种OS数据库与信息流性能对比(时间越短越好)
八核平台三种OS数据库与信息流性能对比(时间越短越好)
通过实测,结果一目了然。微软在一开始的时候就宣称在新一代的多核硬件系统中Windows 7性能将超越Windows XP,从我们的测试结果来看这一论断是正确的。不过,Win 7发布时间并不长,当前的PC并不具备足够的核心以及类似NUMA的技术,并不能充分发挥Win 7在多核下的性能。
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