Prosessorit, pullonkaulat ja pelit: ongelma suorittimen vertailussa

click fraud protection

Suorittimen vertailu peleissä ei ole niin yksinkertaista kuin luulet.

Kauan odotettu Ryzen 7000X3D -sarja on täällä, ja kaikki ovat yhtä mieltä siitä, että Ryzen 9 7950X3D on nopein suoritin pelaamiseen... mutta kuinka paljon? Tähän on vaikea vastata, koska arvosteluja on kaikkialla. Jotkut julkaisut havaitsivat, että 7950X3D oli tuskin nopeampi kuin Intelin Core i9-13900K, kun taas toiset löysivät suuremmat, yli 10 % marginaalit. Arvostelijat eivät testaa täysin erilaisia ​​pelejä, ja muissa kuin pelien vertailuissa, kuten Cinebench R23, pisteet ovat suunnilleen samat kaikkialla, anna tai ota prosenttipiste.

Tämä ei ole ensimmäinen kerta, kun arvioijat eivät pääse yksimielisyyteen siitä, kuinka nopeita suorittimet ovat peleissä. Itse asiassa se tapahtuu melkein jokaiselle suorittimelle, olipa sillä hieno 3D V-välimuisti tai ei. Emme todellakaan näe näitä laajoja, vaihtelevia marginaaleja GPU-, SSD- tai edes CPU-arvosteluille muissa kuin pelien vertailuarvoissa. Joten mikä on sopimus? Se johtuu viime kädessä suorittimien ainutlaatuisesta käytöksestä peleissä ja erilaisista testausmenetelmistä, joita käytetään arvostelusta toiseen.

Utelias tapaus suorittimen pullonkaulasta

Nykyaikaisissa GPU: issa on sadoista kymmeniin tuhansiin ytimiä. Nämä ytimet ovat erittäin joustavia, ja ne sopivat ihanteellisesti vaikeuteen kasvaviin työkuormiin. Tämä tarkoittaa parhaat peligrafiikkapiirit pystyy käsittelemään grafiikkaasetuksia, jotka johtavat vaihtelevaan visuaaliseen laatuun ja ruutuihin sekunnissa. Grafiikka-asetusten, kuten resoluution, pienentäminen helpottaa kehysten hahmontamista, mikä tarkoittaa, että sekunnissa voidaan renderöidä enemmän kehyksiä. Toisaalta, jos kehyksiä on vaikeampi renderöidä, niitä tehdään vähemmän sekunnissa.

CPU: n rooli peleissä eroaa huomattavasti GPU: n roolista. 2000-luvun alusta lähtien monet alun perin suorittimella suoritetut prosessit ovat nyt GPU: n suorittamia, joten suorittimella on suhteellisen vähän tekemistä. Prosessorin tärkein tehtävä on vain saada nämä minimaaliset tehtävät valmiiksi mahdollisimman pian.

Mutta on kaksi suurta ongelmaa. Ensinnäkin näitä tehtäviä ei voida jakaa tasaisesti kaikille ytimille ja säikeille, joten useampi ydin ei aina tarkoita parempaa suorituskykyä. Toiseksi isommista ytimistä, joilla on enemmän laskentatehoa, ei ole hyötyä, koska nämä työkuormat ovat niin yksinkertaisia. Nämä tekijät tekevät kellonopeudesta ja välimuistin koosta suhteettoman tärkeitä pelaamisen kannalta. Välimuisti vähentää tietojen odottamiseen kuluvaa aikaa, mikä on merkittävä tekijä suorituskyvyn heikkenemisessä. Kellotaajuus on toisaalta ainoa realistinen tapa nopeuttaa työtaakkaa, joka ei pysty hyödyntämään nykyaikaisten sirujen raakaa hevosvoimaa.

PC: n pelisuorituskyky määräytyy pääasiassa GPU: n ja CPU: n mukaan (tallennustila ja RAM ovat yleensä toissijaisia tekijät), mutta ei samaan aikaan, koska suorituskykyäsi rajoittaa joka hetkellä joko GPU tai CPU. Tämä johtaa luonnollisesti yhteen suureen kysymykseen: Milloin tietokonetta rajoittaa suoritin tai grafiikkasuoritin? Tämä kysymys tulee itse asiassa yhden hämmentävämmän asian ytimeen pelien vertailuarvoissa, koska ero GPU: n ja CPU: n pullonkaulojen välillä ei ole kovin intuitiivinen.

Kun PC: ssäsi on rajoitettu grafiikkasuoritin, näytönohjain toimii 100-prosenttisella tai lähes 100-prosenttisella käyttöasteella, mikä tarkoittaa, että käytät mahdollisimman paljon resursseja ja saavutat yleensä maksimivirrankulutuksen. Tämä tarkoittaa, että voit vaihtaa kehyksiä visuaaliseen laatuun ja päinvastoin. Mutta useimmissa peleissä nämä grafiikkaasetukset eivät vaikuta suoraan suorittimeen, ja jopa peleissä, joissa on suorittimeen liittyvät asetukset, niitä on yleensä vain muutama.

Grafiikkaasetusten lisääminen ei ole välttämätöntä CPU-pullonkaulan luomiseksi peleissä. Itse asiassa grafiikka-asetusten lisääminen käytännössä varmistaa, että et koskaan näe suorittimen pullonkaulaa. Muista, että suorittimen työmäärä on melko rajallinen, ja vaikka niitä on vähän, jos ollenkaan, asetuksia, joita voit säätää lisätäksesi työmäärää peleissä, voit lisätä kehysnopeutta alentamalla grafiikkaa asetukset.

2000-luvun alusta lähtien monet alun perin suorittimella suoritetut prosessit ovat nyt GPU: n suorittamia, joten suorittimella on suhteellisen vähän tekemistä.

Prosessorin pullonkaulaan törmääminen on helppoa, jos lisäät kehysnopeutta niin, että GPU pystyy renderöimään enemmän kehyksiä kuin prosessori pystyy käsittelemään. Tämä tarkoittaa pohjimmiltaan sitä, että CPU: lla on rajoitus sille, kuinka monta kehystä se voi näyttää missä tahansa pelissä. On vain kaksi realistista tapaa poistaa suorittimen pullonkaula peleissä. Saat nopeamman RAM-muistin korkeammalla taajuudella ja ajoituksella, mikä parantaa suorituskykyä tai alentaa kuvanopeutta – ja se on toinen vaihtoehto, joka aiheuttaa ongelmia vertailussa.

Kuvittele, että arvioija testaa kahta hypoteettista suoritinta, Gammaa ja Zetaa. Suuressa budjetissa, graafisesti intensiivisessä pelissä, kuten Atominen sydän, Gamma voi saada jopa 200 FPS, kun taas Zeta voi saavuttaa 300. Riippuen siitä, kuinka arvioijat testaavat suorittimia ja kuinka kovasti he nostavat kehysnopeutta, he voivat löytää että molemmat prosessorit ovat suunnilleen samanlaisia, että Zetalla on pieni etu tai että Zetalla on komento johtaa. Tästä syystä suorittimen arvioijat tekevät usein erilaisia ​​johtopäätöksiä suorittimen suorituskyvystä peleissä.

Siinä pitää pelien suorittimien tarkistamisen perusdilemmasta. Sinun on nostettava kuvanopeus mahdollisimman korkealle paljastaaksesi prosessorin pullonkaulat ja siten näyttääksesi kunkin suorittimen todelliset rajat, mikä usein johtaa epärealistiseen vertailuarvoon. Kuten voit kuvitella, tämä ilmiö on aiheuttanut kiistoja vuosia.

Pelien suorittimien vertailun dilemma

Useimmat harrastajat ottavat toisen kahdesta asemasta suorittimen benchmarkingissa. Ensimmäinen kanta kannattaa tieteellisempää lähestymistapaa, joka paljastaa pullonkaulan ottamatta huomioon realistisia asetuksia, kun taas toinen väittää, että arvioijien tulisi testata asetuksissa, jotka merkitsevät enemmän lukijoille, jotka haluavat tehdä ostopäätöksiä.

Jokaisella koulukunnalla on vahvuutensa ja heikkoutensa. Tieteellisen kannan kannattajat (yleensä nopeimman CPU: n omaavan yrityksen arvostelut ja fanit) ovat epäilemättä oikeassa siinä, että tämä lähestymistapa paljastaa suorittimen todelliset rajat pelaamisessa. He kuitenkin usein väittävät, että nämä testit ennustavat tarkasti tulevaa suorituskykyä. Kun päivität grafiikkasuorittimen ja yhtäkkiä sinulla on kapasiteettia suurempiin kehysnopeuksiin, haluat selvästi paremman suorittimen.

Tämä väite tulevasta suorituskyvystä on kumottu useita kertoja. Vaikka AMD: n FX-suorittimet tuottivat aluksi huonoja tuloksia verrattuna Intelin tarjontaan, ajan myötä sirut, kuten FX-8350 itse asiassa nousi ja ohitti Core i5 -kollegansa pelien alkaessa käyttää enemmän ytimiä ja langat. Lisäksi väitän, että pelaajat päivittävät vain harvoin näytönohjainkortteja korkeamman kuvanopeuden vuoksi. Pelaajat haluavat parempia kehystaajuuksia ja paremmat laatuasetukset, mukaan lukien korkeammat resoluutiot. Tämä vähentää mahdollisuuksia paljastaa suorittimen pullonkaula GPU-päivityksen jälkeen.

Argumentti "realististen" asetusten puolesta on intuitiivisempi ja helpompi seurata, mutta suurin osa retoriikasta koskee vain sitä, kuinka huono 1080p on huippuluokan suorittimien testaus. Asia on, voitko edes kunnolla testata huippuluokan prosessoria keskialueen tai alhaisemman korkeammalla resoluutio? Jos sinulla on a Core i9-13900K, pyrit yksinkertaisesti todennäköisemmin korkeampiin kuvanopeuksiin pelkästään siksi, että tietokoneessasi on myös huippuluokan GPU, kuten RTX 4090, kun taas käyttäjä, jolla on Core i3-13100, ei todennäköisesti tavoittele paljon pidemmälle yli 60 FPS: ää, koska heillä on luultavasti myös halvempi GPU, kuten RX 6500 XT. Testataanko asetuksilla, jotka ovat realistisia 13900K: lle vai 13100:lle?

Tästä huolimatta uskon, että tämä toinen leiri esittää joitain päteviä näkökohtia. En voi sanoa varmasti, mitä keskivertokäyttäjä haluaa, mutta tämän yhteisön pitkänä jäsenenä kuvittelisin, että useimmat kohdistavat 60-144 FPS, koska 60 Hz ja 144 Hz ovat erittäin suosittuja virkistystaajuuksia, usein mukana G-SYNC tai FreeSync, ja virkistystaajuuden ylittäminen rikkoo ne. teknologioita. 144 FPS ei ole paljon korkeampi nykyaikaisille prosessoreille, joten suorittimen pullonkaula on vähemmän todennäköistä, ja näin ollen vertailuarvot, jotka osoittavat suorittimien saavan 300 FPS, eivät todennäköisesti ole kovin hyödyllisiä useimmille käyttäjille.

Tämä keskustelu ulottuu ainakin kuuden vuoden taakse, ja törmäsin siihen ensimmäisen kerran, kun ensimmäisen sukupolven Ryzen-sarja julkaistiin vuonna 2017. Arvostelijat ovat enimmäkseen pysyneet sitoutuneina joko tieteelliseen näkökulmaan tai yleensä välinpitämättöminä jommankumman osapuolen suhteen. Toisaalta lukijat enimmäkseen järkytyvät, kun heidän suosikkibrändinsä häviää arvosteluissa, mutta he tuovat esiin joitain hyviä puolia. Uskon kuitenkin, että on olemassa keskitie, joka voi täyttää molempien filosofioiden vaatimukset, a benchmarkingin tapa, jossa käytetään sekä realistisia asetuksia että saavutetaan asiaankuuluvia tuloksia lukijat.

Miksi itse kehysnopeus on keskeinen osa suorittimen vertailuarvoa

Olen aina ollut kiinnostunut testausmenetelmistä ja tavoista näyttää ihmisille tuloksia, jotka todella merkitsevät jotain. Tämä on enemmän ajatuskokeilu kuin vakava ehdotus, ja käytän sitä huvikseni, mutta olen keksinyt oman suorittimen testausmenetelmäni.

Emme voi sivuuttaa grafiikkasuorittimen mahdollistamia mahdollisia enimmäiskehysnopeuksia, koska se määrittää suoritinten suorituskyvyn ja kuinka realistista se on käyttäjille. Ehdotan, että käännät tämän konseptin päälaelleen ja valitset asetukset tietyn kehysnopeuden saavuttamiseksi sen sijaan, että asettaisit tiettyjä esiasetuksia tai asetettaisiin kaikki minimiin.

Tässä on perusmetodologia. Valitse ohjaussuoritin, johon jokaista muuta suoritinta verrataan. Koska suorittimilla on suorituskykyrajoitus, ohjauspiirin tulee olla nopein testaamasi suoritin, kuten Core i9-13900K tai Ryzen 9 7950X3D. Aloita seuraavaksi korkeammista grafiikka-asetuksista, suorita vertailuarvot ja säädä asetuksia, kunnes ohjausprosessori saavuttaa haluamasi kuvataajuuden. Esimerkiksi esports-nimikkeissä, kuten Vastaisku maailmanlaajuinen hyökkäys, haluamasi kuvanopeuden pitäisi olla keskimäärin vähintään 240 FPS - ellei suurempi.

Prosessoriarvioinnin oletetaan osoittavan, mikä kannattaa ostaa ja mikä ei, ja vaikka arvostelut ovat monen tunnin kovan työn tulos, kaikki arvostelut eivät analysoi tietoja kriittisesti.

Kun olet löytänyt asetukset, jotka saavuttavat haluamasi kehysnopeuden ohjausprosessorissa, käytä niitä testattaessa muita siruja. Ajatuksena on osoittaa, kuinka paljon nopeampi ohjausprosessori voidaan verrata teoreettisesti hitaampiin prosessoreihin testissä, joka on sekä tieteellinen että realistinen. Ihmiset haluavat tietää, onko korkealuokkainen suoritin rahan arvoinen, ja tällainen menetelmä osoittaa sen erittäin hyvin.

Tällaisessa vertailussa on kuitenkin yksi ilmeinen ongelma: se vie aikaa. Säädä grafiikkaasetuksia ja suorita vertailuja, kunnes ohjausprosessorilla on oikea kuvataajuus aikaa vievää ja esiasetusten käyttämättä jättäminen voi tarkoittaa yksittäisten asetusten muuttamista jokaisessa uudessa CPU: ssa peli. Lisäksi uudet prosessorit ja pelit vaativat lisäkalibrointia, ehkä siihen pisteeseen asti, että sinun on tehtävä eri prosessori ohjaukseksi. Pelkästään esiasetuksen valitseminen tai kaiken asettaminen minimiin on paljon helpompaa.

Tälle menetelmälle on vaihtoehtoja, jotka on paljon helpompi toteuttaa. Monet arvioijat testaavat useilla resoluutioilla osoittaakseen vaihtuvan prosessorin pullonkaulan: 1080p: ssä on eniten suorittimen pullonkauloja ja 1440p: ssä tai 4K: ssa vähiten. Techspot ja Anandtech joskus testaa useita GPU: ita saavuttaaksesi saman vaikutuksen, koska nopeammilla GPU: illa on suurempi potentiaalinen kuvanopeus, mikä voi paljastaa suorittimen pullonkauloja.

Analyysi on vielä tärkeämpää kuin metodologia

Hyvä testausmenetelmä ja laadukas data ovat vain puolet siitä, mikä tekee katsauksesta kattavan. Toinen puoli on analyysi, jolloin arvioija kertoo lukijoille, mitä tulokset tarkoittavat. Monet käyttäjät voivat päättää itse, mitä data tarkoittaa, mutta kaikki PC-pelaamisesta kiinnostuneet eivät ole innostuneita.

Jos arvostelussa näkyy vertailuarvo, jossa yksi prosessori saavuttaa 500 FPS ja toinen 300 FPS, sen pitäisi olla jokin asiayhteys. Jos kyseessä on esports-peli, ero voi olla tärkeä kaikille, jotka haluavat pelata kilpailukykyisesti ja tarvitsevat korkeimman kuvanopeuden. Useimmissa muissa peleissä nopeamman suorittimen tarjoama suorituskykyetu tuskin toteutuu tai arvosteta täysin. Olen nähnyt joidenkin arvostelujen osoittavan vertailuarvoja tällaisilla tuloksilla erittäin vanhoissa peleissä ja hypetävän nopeampaa prosessoria, kun taas toiset arvostelut löysivät paljon vaatimattomampia marginaaleja realistisemmissa testeissä.

Viime kädessä suorittimen arvioinnin oletetaan osoittavan, mikä kannattaa ostaa ja mikä ei, ja vaikka arvostelut ovat monen tunnin kovan työn tulos, jokaisessa arvostelussa ei analysoida tietoja kriittisesti. Arvostan arvioijia, jotka käyttävät hetken keskustellakseen suorittimen pullonkauloista ja siitä, kuinka ne kasvavat tai pienenevät erilaisten GPU- ja grafiikka-asetusten kanssa. On varmasti totta, että jotkut prosessorit ovat nopeampia kuin toiset ja ovatkin parempi pelaamiseen, mutta se ei ole koskaan selvää, tarkoittaako se, että se on parempi jokaiselle käyttäjälle.