Srovnání CPU ve hrách není tak jednoduché, jak si myslíte.
Dlouho očekávaná řada Ryzen 7000X3D je tady a všichni se shodují, že Ryzen 9 7950X3D je nejrychlejší CPU pro hraní her... ale o kolik? Na to je těžké odpovědět, protože recenze jsou všude. Některé publikace zjistily, že 7950X3D byl sotva o něco rychlejší než Core i9-13900K od Intelu, zatímco jiné zjistily větší marže přes 10 %. Není to tak, že by recenzenti testovali úplně jiné hry a v neherních benchmarcích, jako je Cinebench R23, jsou výsledky plošně zhruba stejné, ať už dáváte nebo berete procentní bod.
Není to poprvé, co se recenzenti nemohou shodnout na tom, jak rychlé jsou CPU pro hry. Ve skutečnosti se to stává téměř každému CPU, ať už má fantazii 3D V-Cache nebo ne. V neherních benchmarcích skutečně nevidíme tyto široké, různé marže pro recenze na GPU, SSD nebo dokonce CPU. Tak jaká je dohoda? Nakonec jde o jedinečné chování CPU ve hrách a různé testovací metodiky používané od recenze k recenzi.
Kuriózní případ úzkého hrdla CPU
Moderní GPU mají stovky až desítky tisíc jader. Tato jádra jsou vysoce flexibilní a jsou ideální pro zvládání náročného pracovního zatížení. To znamená nejlepší herní GPU dokáže zpracovat nastavení grafiky, které má za následek různou vizuální kvalitu a počet snímků za sekundu. Snížením nastavení grafiky, jako je rozlišení, je výpočet vykreslování snímků jednodušší, což znamená, že lze vykreslit více snímků za sekundu. Na druhou stranu, pokud se snímky vykreslují hůře, bude jich za sekundu vyrobeno méně.
Role CPU ve hrách je výrazně odlišná od role GPU. Od počátku roku 2000 mnoho procesů původně prováděných na CPU nyní provádí GPU, takže CPU má relativně málo práce. Nejdůležitějším úkolem CPU je právě tyto minimální úkoly provést co nejdříve.
Jsou tu ale dva zásadní problémy. Za prvé, tyto úlohy nelze rozložit rovnoměrně na všechna jádra a vlákna, takže více jader nemusí vždy znamenat lepší výkon. Za druhé, větší jádra s větším výpočetním výkonem nebudou užitečná, protože tato pracovní zatížení jsou tak základní. Díky těmto faktorům je rychlost hodin a velikost mezipaměti pro hraní her neúměrně důležitá. Cache snižuje čas strávený čekáním na data, což je významný faktor ztráty výkonu. Na druhou stranu je takt jediným realistickým způsobem, jak urychlit pracovní zátěž, která nedokáže využít syrového výkonu moderních čipů.
Herní výkon PC je určován hlavně GPU a CPU (úložiště a RAM jsou obvykle sekundární faktory), ale ne zároveň, protože v každém okamžiku je váš výkon omezen buď GPU nebo CPU. To přirozeně vede k jedné velké otázce: Kdy je počítač omezen CPU nebo GPU? Tato otázka se ve skutečnosti dostává k jádru jedné z nejvíce matoucích věcí ohledně herních benchmarků, protože rozdíl mezi úzkými hrdly GPU a CPU není příliš intuitivní.
Když je váš počítač omezený na GPU, grafická karta poběží na 100% využití nebo se mu blíží, což znamená využívat co nejvíce zdrojů a obvykle dosáhnout maximální spotřeby energie. To znamená, že můžete vyměnit snímky za vizuální kvalitu a naopak. U většiny her však tato nastavení grafiky přímo neovlivňují CPU a dokonce i ve hrách s nastaveními souvisejícími s CPU je obvykle jen několik.
Zvýšení nastavení grafiky není nutné k vytvoření úzkého hrdla CPU ve hrách. Ve skutečnosti zvýšení nastavení grafiky prakticky zajišťuje, že nikdy neuvidíte problémové místo CPU. Pamatujte, že CPU má dost omezené množství práce, kterou může vykonávat, a přestože je jich málo, pokud vůbec nějaké, nastavení, která můžete vyladit, abyste zvýšili zátěž ve hrách, můžete zvýšit snímkovou frekvenci snížením grafiky nastavení.
Od počátku roku 2000 mnoho procesů původně prováděných na CPU nyní provádí GPU, takže CPU má relativně málo práce.
Dostat se do úzkého hrdla CPU je jednoduché, pokud zvýšíte snímkovou frekvenci tak, aby GPU dokázalo vykreslit více snímků, než s čím si CPU poradí. To v podstatě znamená, že CPU má limit na počet snímků, které může zobrazit v dané hře. Existují pouze dva reálné způsoby, jak odstranit překážku CPU ve hrách. Můžete získat rychlejší RAM s vyšší frekvencí a načasováním pro malé zvýšení výkonu nebo nižší snímkovou frekvenci – a je to druhá možnost, která vytváří problémy pro benchmarking.
Představte si, že recenzent testuje dva hypotetické CPU, Gamma a Zeta. Ve velkorozpočtové, graficky náročné hře jako Atomové srdce, Gamma může získat až 200 FPS, zatímco Zeta může dosáhnout 300. Podle toho, jak recenzenti testují CPU a jak moc tlačí framerate nahoru, mohli najít že oba CPU jsou zhruba stejné, že Zeta má mírnou výhodu nebo že Zeta má velící Vést. To je důvod, proč recenzenti CPU často docházejí k různým závěrům o výkonu CPU ve hrách.
Tam se líbí základní dilema recenzování CPU ve hrách. Musíte posunout snímkovou rychlost co nejvýše, abyste odhalili úzká hrdla CPU a ukázali tak skutečné limity každého CPU, což často vede k nerealistickému benchmarku. Jak si dokážete představit, tento fenomén už léta vyvolává kontroverze.
Dilema benchmarkingu CPU ve hrách
Většina nadšenců zaujímá jednu ze dvou pozic, pokud jde o benchmarking CPU. První pozice obhajuje více vědecký přístup, který odhaluje úzké hrdlo bez ohledu na realistická nastavení, zatímco druhý tvrdí, že recenzenti by měli testovat v nastaveních, která znamenají více pro čtenáře, kteří chtějí rozhodovat o nákupu.
Každý myšlenkový směr má své silné a slabé stránky. Zastánci vědeckého postoje (obvykle recenze a fanoušci společnosti s nejrychlejším CPU) mají nepochybně pravdu v tom, že tento přístup odhaluje skutečné limity CPU v hraní. Často však také tvrdí, že tyto testy přesně předpovídají budoucí výkon. Když upgradujete GPU a najednou máte kapacitu pro vyšší snímkové frekvence, evidentně chcete lepší CPU.
Tento argument o budoucí výkonnosti byl několikrát vyvrácen. Zatímco procesory AMD FX zpočátku měly ve srovnání s nabídkami Intelu špatné výsledky při hraní her, postupem času se čipy jako např. FX-8350 se skutečně prosadil a dokonce předběhl své protějšky Core i5, protože hry začaly používat více jader a vlákna. Navíc bych tvrdil, že hráči zřídka upgradují grafické karty čistě pro vyšší snímkové frekvence. Hráči chtějí lepší framerate a lepší nastavení kvality, včetně vyššího rozlišení. To snižuje šance na odhalení úzkého hrdla CPU po upgradu GPU.
Argument pro „realistické“ nastavení je intuitivnější a snáze sledovatelný, ale většina rétoriky je jen o tom, jak špatné je 1080p pro testování špičkových procesorů. Jde o to, můžete vůbec pořádně otestovat špičkový procesor proti procesoru střední třídy nebo nižšího nebo vyššího rozlišení? Pokud máte a Core i9-13900K, je prostě pravděpodobnější, že budete usilovat o vyšší snímkové frekvence čistě proto, že váš počítač má také špičkovou GPU, jako je RTX 4090, zatímco uživatel s Core i3-13100 pravděpodobně nebude mířit mnohem dále než 60 FPS, protože pravděpodobně má také nižší GPU jako RX 6500 XT. Testujete při nastavení realistických pro 13900K nebo pro 13100?
Jak již bylo řečeno, myslím si, že tento druhý tábor dává nějaké platné body. Nemohu s jistotou říci, co průměrný uživatel chce, ale jako dlouholetý člen této komunity bych si představoval, že většina cílí na 60 až 144 FPS od 60 Hz a 144 Hz jsou velmi oblíbené obnovovací frekvence, často přicházejí s G-SYNC nebo FreeSync a překonání obnovovací frekvence je zlomí. technologií. 144 FPS není u moderních CPU o tolik vyšší, takže zúžení CPU je méně pravděpodobné, a proto benchmarky, které ukazují, že CPU získávají 300 FPS, pravděpodobně nejsou pro většinu uživatelů příliš užitečné.
Tato debata sahá nejméně šest let zpět a poprvé jsem se s ní setkal, když byla v roce 2017 uvedena první generace série Ryzen. Recenzenti většinou zůstali při testování buď oddáni vědeckému hledisku, nebo byli obecně lhostejní ke kterékoli straně. Na druhou stranu se čtenáři většinou rozčilují, když jejich preferovaná značka v recenzích prohraje, ale přinesou si dobré body. Věřím však, že existuje střední cesta, která může uspokojit požadavky obou filozofií, a způsob benchmarkingu, který využívá jak realistická nastavení, tak dosahuje výsledků, které jsou relevantní čtenáři.
Proč je samotný framerate klíčovou součástí CPU benchmarku
Vždy mě fascinovala metodika testování a způsoby, jak lidem ukázat výsledky, které skutečně něco znamenají. Toto je spíše myšlenkový experiment než seriózní návrh a je to něco, co používám pro zábavu, ale přišel jsem s vlastní metodikou testování CPU.
Nemůžeme ignorovat potenciální maximální snímkové rychlosti, které GPU umožňuje, protože to určuje výkon CPU a jak realistické to je pro uživatele. Navrhuji postavit tento koncept na hlavu a zvolit nastavení pro dosažení určité snímkové frekvence, spíše než nastavovat konkrétní předvolby nebo nastavovat vše na minimum.
Zde je základní metodika. Vyberte řídicí CPU, se kterým budou porovnávány všechny ostatní CPU. Vzhledem k tomu, že procesory mají limit výkonu, řídicí čip by měl být nejrychlejší procesor, který testujete, například Core i9-13900K nebo Ryzen 9 7950X3D. Dále začněte s vyšším nastavením grafiky, spusťte své benchmarky a pokračujte v ladění nastavení, dokud váš řídicí CPU nedosáhne požadované snímkové frekvence. Například v esportových titulech jako Counter Strike: globální útočné, vaše požadovaná snímková frekvence by pravděpodobně měla být v průměru alespoň 240 FPS – ne-li vyšší.
Recenze CPU má ukázat, co se vyplatí koupit a co ne, a přestože recenze jsou výsledkem mnoha hodin tvrdé práce, ne každá recenze kriticky analyzuje data.
Jakmile najdete nastavení, která dosahují vaší preferované snímkové frekvence na řídicím CPU, použijte tato nastavení při testování jiných čipů. Cílem je ukázat, o kolik rychlejší může být řídicí CPU ve srovnání s teoreticky pomalejšími CPU v testu, který je vědecký i realistický. Lidé chtějí vědět, zda CPU vyšší třídy stojí za ty peníze, a tento druh metodologie to velmi dobře ukazuje.
Tento druh benchmarkingu má však jeden zřejmý problém: Chce to čas. Vyladění nastavení grafiky a spouštění benchmarků, dokud nebude mít řídicí CPU správnou snímkovou frekvenci časově náročné a nepoužívání předvoleb může znamenat změnu individuálních nastavení každého nového CPU pro každý z nich hra. Navíc nové procesory a hry vyžadují další kalibraci, možná až do bodu, kdy je třeba nastavit ovládání z jiného CPU. Pouhý výběr předvolby nebo nastavení všeho na minimum je mnohem jednodušší.
K této metodice existují alternativy, které je mnohem jednodušší implementovat. Mnoho recenzentů testuje ve více rozlišeních, aby ukázali posouvající se úzké hrdlo CPU, přičemž 1080p má největší překážku CPU a 1440p nebo 4K nejméně. Techspot a Anandtech někdy testujte více GPU, abyste dosáhli stejného efektu, protože rychlejší GPU budou mít vyšší potenciální snímkovou frekvenci, která může odhalit úzké hrdlo CPU.
Analýza je ještě důležitější než metodologie
Dobrá metodika testování a vysoce kvalitní data jsou jen polovinou toho, co dělá recenzi komplexní. Druhou polovinou je analýza, kdy recenzent informuje čtenáře, co výsledky znamenají. Mnoho uživatelů si může udělat vlastní názor na to, co data znamenají, ale ne každý je nadšenec do počítačových her.
Pokud recenze ukazuje benchmark, kde jeden CPU dosahuje 500 FPS a další 300, měl by existovat určitý kontext, co to znamená. Pokud se jedná o esportový titul, může být tento rozdíl důležitý pro každého, kdo chce hrát soutěžně a potřebuje nejvyšší snímkové rychlosti. U většiny ostatních her nebude výkonová výhoda, kterou nabízí rychlejší CPU, pravděpodobně plně realizována nebo oceněna. Viděl jsem, že některé recenze ukazují benchmarky s těmito druhy výsledků ve velmi starých hrách a propagují rychlejší CPU, zatímco jiné recenze nalezly mnohem skromnější rezervy v realističtějších testech.
V konečném důsledku by recenze CPU měla ukázat, co se vyplatí koupit a co ne, a přestože jsou recenze produktem mnoha hodin tvrdé práce, ne každá recenze kriticky analyzuje data. Oceňuji recenzenty, kteří si našli chvilku na diskuzi o problémech CPU a o tom, jak rostou nebo se zmenšují s různými GPU a grafickými nastaveními. Určitě je pravda, že některé CPU jsou rychlejší než jiné a jsou lepší pro hraní her, ale nikdy není jasné, jestli to znamená, že je to lepší pro každého jednotlivého uživatele.