Protsessorid, kitsaskohad ja mängud: protsessori võrdlusuuringu probleem

Protsessori võrdlemine mängudes pole nii lihtne, kui arvate.

Kauaoodatud Ryzen 7000X3D seeria on kohal ja kõik nõustuvad, et Ryzen 9 7950X3D on kiireim protsessor mängimiseks... aga kui palju? Sellele küsimusele on raske vastata, sest arvustusi on kõikjal. Mõned väljaanded leidsid, et 7950X3D oli vaevalt kiirem kui Inteli Core i9-13900K, samas kui teised leidsid suuremad, üle 10% marginaalid. See ei ole nii, et arvustajad testivad täiesti erinevaid mänge ja mitte-mängude puhul, nagu Cinebench R23, on hinded üldiselt umbes samad, andke või võtke protsendipunkt.

See pole esimene kord, kui arvustajad ei suuda mängude protsessori kiiruse osas üksmeelele jõuda. Tegelikult juhtub see peaaegu iga CPU-ga, olenemata sellest, kas sellel on väljamõeldis 3D V-vahemälu või mitte. Me ei näe tegelikult neid laia ja erinevat marginaali GPU-de, SSD-de või isegi CPU-de arvustuste jaoks mitte-mängude võrdlusalustes. Mis asi siis on? Lõppkokkuvõttes taandub see protsessorite ainulaadsele käitumisele mängudes ja erinevatele testimismeetoditele, mida kasutatakse ülevaatusest ülevaatamiseni.

CPU pudelikaela kurioosne juhtum

Kaasaegsetel GPU-del on sadu kuni kümneid tuhandeid tuumasid. Need südamikud on väga paindlikud ja sobivad ideaalselt raskustes suureneva töökoormusega toimetulemiseks. See tähendab, parimad mängu GPU-d saab hakkama graafikaseadetega, mille tulemuseks on erinev visuaalne kvaliteet ja kaadrid sekundis. Graafikasätete (nt eraldusvõime) vähendamine muudab kaadrite renderdamise matemaatika lihtsamaks, mis tähendab, et sekundis saab renderdada rohkem kaadreid. Teisest küljest, kui kaadreid on raskem renderdada, tehakse sekundis vähem.

Protsessori roll mängudes erineb oluliselt GPU omast. Alates 2000. aastate algusest on paljud protsessid, mida algselt CPU-l teostati, nüüd tehtud GPU-ga, jättes protsessorile suhteliselt vähe teha. Protsessori kõige olulisem ülesanne on lihtsalt need minimaalsed ülesanded võimalikult kiiresti tehtud saada.

Kuid on kaks suurt probleemi. Esiteks ei saa neid ülesandeid kõikidele tuumadele ja lõimedele ühtlaselt jaotada, nii et rohkem südamikke ei tähenda alati paremat jõudlust. Teiseks pole suuremad suurema arvutusvõimsusega tuumad kasulikud, kuna need töökoormused on nii lihtsad. Need tegurid muudavad kella kiiruse ja vahemälu suuruse mängimise jaoks ebaproportsionaalselt oluliseks. Vahemälu vähendab andmete ootamise aega, mis on jõudluse vähenemise oluline tegur. Kellakiirus on seevastu ainus realistlik viis töökoormuse kiirendamiseks, mis ei suuda ära kasutada tänapäevaste kiipide toorest hobujõudu.

Arvuti mängude jõudluse määravad peamiselt GPU ja CPU (salvestusruum ja RAM on tavaliselt teisejärgulised tegurid), kuid mitte samal ajal, sest igal ajahetkel piirab teie jõudlust GPU või protsessor. See toob loomulikult kaasa ühe suure küsimuse: millal on arvuti CPU või GPU poolt piiratud? See küsimus on tegelikult ühe kõige segadusttekitavama asja keskmes mängude võrdlusaluste kohta, kuna erinevus GPU ja CPU kitsaskohtade vahel pole kuigi intuitiivne.

Kui teie arvuti on piiratud GPU-ga, töötab graafikakaart 100% või selle lähedal, mis tähendab võimalikult paljude ressursside kasutamist ja tavaliselt maksimaalse energiatarbimise saavutamist. See tähendab, et saate vahetada raamid visuaalse kvaliteedi vastu ja vastupidi. Kuid enamiku mängude puhul ei mõjuta need graafikaseaded protsessorit otseselt ja isegi CPU-ga seotud sätetega mängudes on neid tavaliselt vaid mõned.

Graafikasätete suurendamine pole vajalik, et tekitada mängudes CPU kitsaskohta. Tegelikult tagab graafikaseadete suurendamine praktiliselt, et te ei näe kunagi protsessori kitsaskohta. Pidage meeles, et protsessori töömaht on üsna piiratud ja kuigi neid on vähe, kui üldse, sätteid, mida saate mängude töökoormuse suurendamiseks kohandada, saate kaadrisagedust suurendada graafikat vähendades seaded.

Alates 2000. aastate algusest on paljud protsessid, mida algselt CPU-l teostati, nüüd tehtud GPU-ga, jättes protsessorile suhteliselt vähe teha.

Protsessori kitsaskohtadesse sattumine on lihtne, kui suurendate kaadrisagedust nii, et GPU suudab renderdada rohkem kaadreid, kui CPU suudab toime tulla. Põhimõtteliselt tähendab see, et protsessoril on piirang, kui palju kaadreid see mis tahes mängus võib näidata. Mängudes on protsessori kitsaskohtade eemaldamiseks ainult kaks realistlikku viisi. Saate hankida kiirema RAM-i kõrgema sageduse ja ajastusega, et jõudlust veidi suurendada või kaadrisagedust vähendada – ja see on teine ​​võimalus, mis tekitab probleeme võrdlusuuringuga.

Kujutage ette, et arvustaja testib kahte hüpoteetilist protsessorit, Gamma ja Zeta. Suure eelarvega, graafiliselt intensiivses mängus nagu Aatomi süda, Gamma suudab saavutada kuni 200 kaadrit sekundis, Zeta aga 300 kaadrit sekundis. Sõltuvalt sellest, kuidas ülevaatajad CPU-sid testivad ja kui tugevalt nad kaadrisagedust suurendavad, võivad nad leida et mõlemad CPU-d on ligikaudu võrdsed, et Zetal on väike eelis või et Zetal on juhtimisvõime juhtima. Seetõttu jõuavad CPU ülevaatajad mängude protsessori jõudluse kohta sageli erinevatele järeldustele.

Selles meeldib mängude protsessorite ülevaatamise põhidilemma. Peate tõstma kaadrisageduse nii kõrgele kui võimalik, et paljastada protsessori kitsaskohad ja seega näidata iga protsessori tegelikke piire, mille tulemuseks on sageli ebareaalne võrdlusalus. Nagu võite ette kujutada, on see nähtus tekitanud poleemikat aastaid.

Mängudes kasutatavate protsessorite võrdlusuuringu dilemma

Enamik entusiaste võtab protsessori võrdlusuuringu osas ühe kahest positsioonist. Esimene seisukoht toetab teaduslikumat lähenemist, mis paljastab kitsaskoha, arvestamata realistlikke seadeid, samas kui teine ​​väidab, et arvustajad peaksid testima seadetes, mis tähendavad rohkem lugejatele, kes soovivad ostuotsuseid teha.

Igal mõttekoolil on oma tugevad ja nõrgad küljed. Teadusliku seisukoha pooldajatel (tavaliselt kiireima protsessoriga ettevõtte arvustused ja fännid) on kahtlemata õigus, kuna selline lähenemine paljastab protsessori tegelikud piirid mängimisel. Siiski väidavad nad sageli, et need testid ennustavad täpselt tulevast tulemuslikkust. Kui uuendate oma GPU-d ja teil on järsku suurema kaadrisageduse võime, soovite ilmselt paremat protsessorit.

Seda argumenti tulevase jõudluse kohta on mitu korda ümber lükatud. Kui AMD FX-protsessorid andsid alguses võrreldes Inteli pakkumistega mängude osas kehvad tulemused, siis aja jooksul hakkasid sellised kiibid nagu FX-8350 saavutas tegelikult edu ja edestas isegi oma Core i5 kolleege, kuna mängud hakkasid kasutama rohkem südamikke ja niidid. Lisaks väidan, et mängijad uuendavad graafikakaarte harva ainult kõrgema kaadrisageduse jaoks. Mängijad tahavad paremaid kaadrisagedusi ja parema kvaliteediga seaded, sealhulgas kõrgemad eraldusvõimed. See vähendab CPU kitsaskoha paljastamise tõenäosust pärast GPU uuendamist.

Argument "realistlike" seadete kasuks on intuitiivsem ja hõlpsamini jälgitav, kuid suurem osa retoorikast puudutab vaid seda, kui halb on 1080p. tipptasemel protsessorite testimine. Asi on selles, kas saate isegi korralikult testida tipptasemel CPU-d keskmise või madalama kesksagedusega protsessoriga kõrgemal resolutsioon? Kui teil on a Core i9-13900K, sihite suurema tõenäosusega kõrgemat kaadrisagedust puhtalt seetõttu, et teie arvutil on ka tipptasemel GPU, nagu RTX 4090, samas kui Core i3-13100 kasutajal on ebatõenäoline, et sihiks on palju kaugemale kui 60 kaadrit sekundis, kuna neil on tõenäoliselt ka madalama kvaliteediga GPU, nagu RX 6500 XT. Kas testite seadeid, mis on realistlikud 13900K või 13100 jaoks?

Nagu öeldud, arvan, et see teine ​​laager toob välja mõned õiged punktid. Ma ei saa täpselt öelda, mida keskmine kasutaja soovib, kuid selle kogukonna pika liikmena kujutan ette, et enamik sihib vahemikku 60–144 FPS, kuna 60 Hz ja 144 Hz on väga populaarsed värskendussagedused, mis on sageli kaasas G-SYNC või FreeSynciga ning värskendussageduse ületamine katkestab need tehnoloogiaid. 144 kaadrit sekundis ei ole tänapäevaste protsessorite jaoks palju kõrgem, seega on protsessori kitsaskohad vähem tõenäolised ja järelikult pole võrdlusnäitajad, mis näitavad, et protsessorid saavad 300 kaadrit sekundis, enamiku kasutajate jaoks kuigi kasulikud.

See arutelu ulatub vähemalt kuus aastat tagasi ja esimest korda puutusin sellega kokku, kui 2017. aastal käivitati Ryzeni esimese põlvkonna seeria. Arvustajad on enamasti jäänud kas teaduslikule seisukohale pühendunud või üldiselt ükskõikseks kummagi poole suhtes. Teisest küljest on lugejad enamasti ärritunud, kui nende eelistatud bränd arvustustes kaotab, kuid nad toovad välja mõned head punktid. Siiski usun, et on olemas kesktee, mis suudab rahuldada mõlema filosoofia nõuded, a Võrdlusuuringu viis, mis kasutab nii realistlikke seadeid kui ka saavutab asjakohaseid tulemusi lugejad.

Miks on kaadrisagedus ise protsessori võrdlusaluse võtmeosa

Mind on alati paelunud testimismetoodika ja viisid, kuidas näidata inimestele tulemusi, mis tegelikult midagi tähendavad. See on pigem mõttekatse kui tõsine ettepanek ja ma kasutan seda oma lõbuks, kuid olen välja mõelnud oma protsessori testimise metoodika.

Me ei saa ignoreerida võimalikke maksimaalseid kaadrisagedusi, mida GPU võimaldab, sest see määrab, kuidas protsessorid toimivad ja kui realistlik see kasutajate jaoks on. Teen ettepaneku pöörata see kontseptsioon pea peale ja valida sätted teatud kaadrisageduse saavutamiseks, selle asemel, et seada konkreetseid eelseadeid või seada kõik miinimumini.

Siin on põhiline metoodika. Valige juhtprotsessor, millega võrreldakse kõiki teisi protsessoreid. Kuna protsessoritel on jõudluspiirang, peaks juhtkiip olema kiireim testitav protsessor, näiteks Core i9-13900K või Ryzen 9 7950X3D. Järgmiseks alustage kõrgematest graafikaseadetest, käivitage oma etalonid ja jätkake sätete muutmist, kuni teie juhtprotsessor saavutab soovitud kaadrisageduse. Näiteks e-spordi pealkirjades nagu Counter-Strike: globaalne rünnak, teie soovitud kaadrisagedus peaks tõenäoliselt olema keskmiselt vähemalt 240 kaadrit sekundis - kui mitte kõrgem.

Protsessori ülevaade peaks näitama, mida tasub osta ja mida mitte, ja kuigi ülevaated on paljude tundide raske töö tulemus, ei analüüsi iga ülevaade andmeid kriitiliselt.

Kui olete juhtprotsessoris soovitud kaadrisagedust saavutavad sätted leidnud, kasutage neid sätteid teiste kiipide testimisel. Idee on näidata, kui palju kiiremat kontroll-CPU-d saab võrrelda teoreetiliselt aeglasemate protsessoritega testis, mis on nii teaduslik kui ka realistlik. Inimesed tahavad teada, kas kõrgema klassi protsessor on seda raha väärt, ja sedalaadi metoodika on selle näitamiseks väga hea.

Kuid sellisel võrdlusuuringul on üks ilmne probleem: see võtab aega. Graafikasätete kohandamine ja etalonide käitamine, kuni juhtprotsessoril on õige kaadrisagedus aeganõudev ja eelseadete mittekasutamine võib tähendada iga uue protsessori individuaalsete sätete muutmist mäng. Lisaks vajavad uued protsessorid ja mängud täiendavat kalibreerimist, võib-olla kuni punktini, kus peate juhtseadmeks muutma teistsuguse protsessori. Lihtsalt eelseadistuse valimine või kõige miinimumini seadmine on palju lihtsam.

Sellel metoodikal on alternatiive, mida on palju lihtsam rakendada. Paljud arvustajad katsetavad mitme eraldusvõimega, et näidata nihkuvat protsessori kitsaskohta, kusjuures 1080p-l on kõige rohkem protsessori kitsaskohti ja 1440p-l või 4K-l kõige vähem. Techspot ja Anandtech mõnikord testige mitut GPU-d sama efekti saavutamiseks, kuna kiirematel GPU-del on suurem potentsiaalne kaadrisagedus, mis võib paljastada protsessori kitsaskoha.

Analüüs on isegi olulisem kui metoodika

Hea testimismetoodika ja kvaliteetsed andmed on vaid pool sellest, mis teeb ülevaate igakülgseks. Teine pool on analüüs, mis tähendab, et retsensent annab lugejatele teada, mida tulemused tähendavad. Paljud kasutajad võivad ise otsustada, mida andmed tähendavad, kuid mitte kõik arvutimängudega tegelejad pole entusiastid.

Kui ülevaade näitab etalonina, kus üks CPU saavutab 500 kaadrit sekundis ja teine ​​​​300 kaadrit sekundis, peaks see olema kontekstis, mida see tähendab. Kui see on e-spordi tiitel, võib see erinevus olla oluline kõigile, kes soovivad mängida võistluslikult ja vajavad suurimat kaadrisagedust. Enamiku teiste mängude puhul ei realiseeru või ei hinnata kiirema CPU pakutavat jõudluse eelist tõenäoliselt täielikult. Olen näinud, et mõned arvustused näitavad selliseid tulemusi väga vanades mängudes ja suurendavad kiiremat protsessorit, samas kui teised arvustused leidsid realistlikumates testides palju tagasihoidlikumaid marginaale.

Lõppkokkuvõttes peaks protsessori ülevaade näitama, mida tasub osta ja mida mitte, ja kuigi ülevaated on paljude tundide raske töö tulemus, ei analüüsi iga ülevaade andmeid kriitiliselt. Hindan ülevaatajaid, kes võtavad hetke, et arutada protsessori kitsaskohti ja seda, kuidas need kasvavad või vähenevad erinevate GPU-de ja graafikaseadetega. Kindlasti on tõsi, et mõned protsessorid on teistest kiiremad ja on ka seda parem mängimiseks, kuid see pole kunagi selge, kui see tähendab, et see on parem iga kasutaja jaoks.