我们并不是第一个注意到紧凑型计算机（例如Intel Compute Stick）在性能方面不够出色的人。 熟悉Biostar的类似设备后，期望并不是最乐观的。 像更年轻的台式计算机一样，Racing P1在Atom Z8000系列中最弱的处理器之一上运行。 但是，Biostar选择的x5-Z8350芯片仅迈出了一步，但比其弟弟的生产率更高。 让我们尝试评估该平台的性能，这要归功于Biostar的努力，不再是一成不变的东西，但它也不是笔记本电脑。
图1 。
前面板上装有USB 3.0 / 2.0，SD卡插槽，背光触点，耳机插孔和电源按钮使用的工具是Win64的NCRB基准（NUMA CPU和RAM基准），以及用于识别JavaCPUID处理器的跨平台实用程序。
中央处理器
CPUID指令确认Biostar Racing P1平台上已安装Intel Atom x5-Z8350处理器。 它的标称频率为1.44 GHz，但这并不能阻止它在必要时合法加速到1.92 GHz。 即使对这个平台的了解不多，但自相矛盾是显而易见的：它在1.44到1.92范围内的操作通常是一个规则，而不是例外。
图2 。
英特尔凌动x5-Z8350的出厂规格x5-Z8350处理器决定选择最小或标准时钟频率并启动Turbo模式是基于对负载和工作温度的分析。 SDP（方案功耗）框架定义了设备的典型功耗。 控制机制可独立评估情况，在“轻”负载的情况下，可降低芯片的能耗。 开启Turbo模式的能力是温度的函数，因此夏季和冬季测试的结果可能会有所不同。 总的来说，Racing P1也是本赛季的“换鞋鞋”。
超出研究范围，我们注意到加力燃烧器会导致〜220 V的电源线上消耗高达7瓦的功率。巡航模式Racing P1将这个值降低了大约一半，睡眠模式需要略大于2瓦的交流电（通过普通的家用功率计监控功耗） 。
图3 。
Intel Atom x5-Z8350功能上的CPUID英特尔凌动x5-Z8350可处理最大容量为128位的数据。 不支持现代功能扩展AVX 256/512。 这意味着我们的测量工具将是一组矢量指令SSE 128，以及测量对象-缓存和动态RAM。
图4 。
NCRB实用程序的系统信息和测试模式选择窗口：左侧菜单显示指令集，包括处理器支持的功能扩展这里重要的离题是适当的：在一般情况下，操作数的最大容量并不意味着最高性能。 因此，许多包括AM2（含AM2）在内的AMD处理器使用经典MOV指令处理两次64位下载的速度要比使用MOVAPD指令处理一个128位SSE加载的速度更快。 回想一下，在进行实验之前，我们已经通过实验进行了确定-将ASE用于Atom x5-Z8350确实是最有效的方案。
L1快取
通常，缓存大小是2的幂的倍数。 在第一级，制造商尝试在说明和数据之间平均分配它。 x5-Z8350处理器的体系结构不遵守所有这些规范。 它的四个内核中的每个内核都具有32 KB的指令缓存和24 KB的数据缓存。
图5 。
缓存级别分类许多源给出了一个内核的高速缓存大小乘以它们的数量的乘积，这给出了更令人印象深刻的视图：128KB指令高速缓存和96KB数据高速缓存。 至少在撰写本文时，官方页面传统上对L1缓存保持沉默。
请注意，CPUID指令未声明零级高速缓存（类似于L1跟踪高速缓存），该零级高速缓存存储解码的指令并提高短周期的效率。 检查其可用性和功能分析值得单独发布。
理论与实践：缓存性能
缓存速度的度量包括对块的循环读取或写入操作，该块的大小小于所研究的缓存级别的大小，因此数据访问操作就是缓存命中。 实际上，目标（L1，L2高速缓存或DRAM）的选择取决于处理后的数据块的大小。
在指定了要测试的实体之后，我们将继续考虑机器指令级别的操作。 在我们的实验中，我们使用16个SSE2 MOVAPD指令的扩展周期，每个指令在存储器和XMM寄存器之一之间传输128位操作数。 结果，在循环的一次迭代中，16个寄存器XMM0 ... XMM15被完全加载。
为了完整起见，我们注意到MOVAPD指令也可以用于在两个XMM寄存器之间传输数据，但是在我们的情况下，寄存器操作不会给出存储对象性能的概念。 MOVAPD指令要求的对齐要求确保了最高性能：操作数地址必须是16字节（128位）的倍数。
L1缓存基准
尽管读或写块小于L1高速缓存的大小（在图中，这是X轴），但是交换速率很高。 一旦块超出L1，就会发生高速缓存未命中并且速度下降。 显然，在评估性能时，对应于图表左侧的“上一步”很有用。
图6 。
数据块读取速度与其大小的关系图；
邻域X =大小L1最高速度（以兆字节/秒（MBPS）为单位）对应于每条指令的最小滴答数（ CPI，每条指令的时钟数 ），约为30英镑 。
图7 。
数据块的写入速度与其大小的关系图；
邻域X =大小L1从图中可以看出，用于读取L1的拐点对应于24 KB的理论值。 记录下来，此处理器中使用的缓存策略的特征是速度“提前下降”，这将是单独研究的主题。 但是现在可以注意到-尽管在某些情况下可以避免不必要的数据阻塞L1，但是该策略对记录性能指标没有帮助。
结果表明，Atom x5-Z8350处理器的一个内核开发了速度。 大量测试（尤其是AIDA64）显示了所有内核的总体性能。
我们将通过对峰值吞吐量建模来进行小的理论计算。 对于正在研究的CPU，Turbo模式下的时钟频率为1920 MHz。 在一个时钟周期内发送128位或16字节：
- 1920 * 16 = 30720（约30 GB /秒）
TSC计数器（时间戳计数器）用作示例时间间隔的来源。 由于处理器内核和TSC通常是异步时钟，因此每条指令的TSC时钟周期的值是小数。
根据文档中指示的频率值，确保处理器以Turbo模式运行。 1920 MHz的提升核心频率的一个时钟周期约为0.521纳秒。 时间戳计数器在其上工作的1440 MHz标称频率的一个时钟周期约为0.694纳秒。 对于每个周期执行的指令，每个指令的TSC周期数（CPI）的理论值应为
在0.759 ... 0.767之间显示的最小CPI测量值非常接近该值。
L2快取
研究中的处理器的四个核心分为两组，每组两个。 L2缓存的总大小为2 MB，并在它们之间平均分配。 结论很明显：每个内核都有1 MB的L2高速缓存，访问权限是与组邻居共享的。
L2缓存基准
当观察到的24 KB <X <1 MB的双重不平等，当已处理的数据块不再放置在L1中，但仍然放置在L2中时，L2高速缓存速度是中心的“步骤”。
图8 。
数据块读取速度与其大小的关系图；
邻域X =大小L2从曲线图中可以看出，当超过1 MB的限制时，由于L2耗尽而导致速度降低。 找不到从相邻组“借用”缓存的功能，该功能已将速度降低的时刻移至了2 MB。
图9 。
数据块的写入速度与其大小的关系图；
邻域X =大小L2L2写缓存的性能等级接近读取：12英镑对11.5英镑。 该结果的理论背景将在下一份出版物中讨论 。