多核心处理器上的Windows 7性能、能耗

在内核级别上，Windows 7相对于Windows Vista的一个重要改进就是完善对多核心处理器和多线程应用程序的支持，理论上可以带来更高的性能、更大的灵活性和更低的能耗。

那么在多核心处理器上，Windows 7的性能是否真的会高于Vista呢？我们在一台戴尔Precision T3500工作站上进行测试，配置有Nehalem Xeon W3540 2.93GHz四核心处理器、4GB内存、NVIDIA Quadro FX 4800显卡等，并使用三块完全相同的硬盘，分别安装Windows XP SP3、Windows Vista Ultimate SP2、Windows 7 Ultimate，均是32位版本。

 

测试项目 (结果越大越好)	XP SP3	Vista Ultimate SP2	7 Ultimate
SPEC Viewperf 10(关闭SMT)	95.84	142.95	139.35
SPEC Viewperf 10(开启SMT)	93.45	145.30	138.80
CineBench R10(关闭SMT)	3.43	3.40	3.48
CineBench R10(开启SMT)	3.98	4.07	4.09

在SPEC Viewperf 10测试中，Windows 7的得分相比于XP高出了45-49％ 之多，看起来绝对值得升级，不过注意相比于Vista却有轻微下滑，好在差距不大。CineBench R10结果略有不同，三套系统的成绩其实相差无几，就绝对值而言Windows 7倒是最好的。

另外在开启超线程技术后，三套系统的CineBench R10成绩都有明显提升，但SPEC Viewperf 10里只有Vista获得了稍好的性能，Windows 7和XP都有小幅度倒退。

Windows 7的多线程性能看起来似乎并不比Vista强，但事实上并没有这么简单。一个线程如果要读取某个可能被其他线程使用的项目，必需使用程序锁保证任何时候只能有一个线程对其进行修改。在此前的操作系统中，线程需要访问程序锁的时候必需向内核指令分配程序锁发送请求，但这种处理机制是全局性的，所以一旦系统内处理器数量增加，就会出现瓶颈。其实这正是Windows系统(包括服务器版本)此前最多只能运行在64个处理器核心上的根本原因。

Windows 7则引入了一种新的机制，绕过全局程序锁概念，支持处理器核心数量因此增加到了256个 ，而且不会同时伴随性能损失，只不过在系统处理器核心较少的时候旧有机制并不会超载，所以Windows 7在桌面和小型服务器工作站上很难明显提高多线程性能。

再来看看另外一个话题：能耗。

Windows 7可以将多个线程处理到同一条执行管线里，因此处理器能够关闭空闲管线上的晶体管，节省能耗。我们在开启超线程的情况下在SPEC Viewperf中执行四个线程，这就意味着会有一半管线很清闲甚至空闲。

 

Viewperf能耗测试	XP SP3	Vista Ultimate SP2	7 Ultimate
平均能耗(W)	247	248	207

测试结果证明了Windows 7内核多线程处理机制的有效性，系统能耗相比XP/Vista都降低了16％ ，整整40W，所以从建设节约型社会的角度说，也应该升级到Windows 7。