CPU-k, szűk keresztmetszetek és játékok: a CPU-benchmarking probléma

click fraud protection

A CPU összehasonlítása a játékokban nem olyan egyszerű, mint gondolná.

Megérkezett a régóta várt Ryzen 7000X3D sorozat, és mindenki egyetért abban, hogy a Ryzen 9 7950X3D a leggyorsabb CPU játékhoz... de mennyivel? Ez nehéz kérdés megválaszolni, mert a vélemények mindenhol megtalálhatók. Egyes publikációk azt találták, hogy a 7950X3D alig volt gyorsabb, mint az Intel Core i9-13900K, míg mások nagyobb, 10% feletti árrést találtak. Nem arról van szó, hogy a bírálók teljesen különböző játékokat tesztelnek, és a nem játékokhoz kapcsolódó benchmarkokban, mint például a Cinebench R23, a pontszámok nagyjából azonosak mindenhol, százalékpontot adnak vagy vesznek.

Nem ez az első alkalom, hogy a bírálók nem tudnak megegyezni abban, hogy milyen gyorsak a CPU-k a játékokhoz. Valójában ez nagyjából minden CPU-val megtörténik, függetlenül attól, hogy van-e divatos 3D V-Cache vagy nem. Nem igazán látjuk ezeket a széles, változó árréseket a GPU-k, SSD-k vagy akár CPU-k értékeléséhez a nem játékokhoz kapcsolódó benchmarkokban. Szóval mi a helyzet? Ez végső soron a CPU-k egyedi viselkedésén múlik a játékokban és a különböző tesztelési módszereken, amelyeket áttekintésről áttekintésre használnak.

A CPU szűk keresztmetszetének különös esete

A modern GPU-k több száztól több tízezer magot tartalmaznak. Ezek a magok rendkívül rugalmasak, és ideálisak a nehézkessé váló munkaterhelések kezelésére. Ez azt jelenti, hogy a legjobb játék GPU-k képes kezelni az eltérő képminőséget és másodpercenkénti képkockákat eredményező grafikus beállításokat. A grafikus beállítások, például a felbontás csökkentése megkönnyíti a képkockák megjelenítésének matematikáját, ami azt jelenti, hogy másodpercenként több képkocka is renderelhető. Másrészt, ha a képkockákat nehezebb renderelni, kevesebb lesz másodpercenként.

A CPU szerepe a játékokban jelentősen eltér a GPU szerepétől. A 2000-es évek eleje óta számos, eredetileg a CPU-n végrehajtott folyamatot most a GPU hajt végre, így a CPU-nak viszonylag kevés dolga marad. A CPU legfontosabb feladata éppen az, hogy ezeket a minimális feladatokat minél hamarabb elvégezze.

De van két nagy probléma. Először is, ezeket a feladatokat nem lehet egyenletesen elosztani az összes magra és szálra, így a több mag nem mindig jelent jobb teljesítményt. Másodszor, a nagyobb számítási teljesítménnyel rendelkező nagyobb magok nem lesznek hasznosak, mivel ezek a munkaterhelések annyira alapvetőek. Ezek a tényezők aránytalanul fontossá teszik az órasebességet és a gyorsítótár méretét a játék szempontjából. A gyorsítótár csökkenti az adatokra való várakozás idejét, ami jelentős tényező a teljesítménycsökkenésben. Az órajel viszont az egyetlen reális módja a munkaterhelés felgyorsításának, amely nem tudja kihasználni a modern chipek nyers lóerejét.

A PC játékteljesítményét elsősorban a GPU és a CPU határozza meg (a tárhely és a RAM általában másodlagos tényezők), de nem egyidejűleg, mert adott pillanatban a teljesítményét vagy korlátozza a GPU, vagy a CPU. Ez természetesen egy nagy kérdéshez vezet: mikor korlátozza a PC-t a CPU vagy a GPU? Ez a kérdés valójában az egyik legzavaróbb dolog középpontjába kerül a játékkal kapcsolatos benchmarkokkal kapcsolatban, mivel a GPU és a CPU szűk keresztmetszete közötti különbség nem túl intuitív.

Ha a számítógép GPU-ja korlátozott, a grafikus kártya 100%-os vagy ahhoz közeli kihasználtsággal fog futni, ami annyit jelent, hogy a lehető legtöbb erőforrást használja fel, és általában eléri a maximális energiafogyasztást. Ez azt jelenti, hogy a képkockákat vizuális minőségre cserélheti, és fordítva. De a legtöbb játék esetében ezek a grafikus beállítások nincsenek közvetlenül hatással a CPU-ra, és még a CPU-val kapcsolatos beállításokkal rendelkező játékokban is általában csak néhány van.

A grafikus beállítások növelése nem szükséges a CPU szűk keresztmetszete létrehozásához a játékokban. Valójában a grafikus beállítások növelése gyakorlatilag garantálja, hogy soha nem látja a CPU szűk keresztmetszetét. Ne feledje, hogy a CPU eléggé korlátozott az általa elvégezhető munka mennyiségében, és bár kevés, ha egyáltalán van, A beállítások módosításával növelheti a terhelést a játékokban, növelheti a képkockafrekvenciát a grafika csökkentésével beállítások.

A 2000-es évek eleje óta számos, eredetileg a CPU-n végrehajtott folyamatot most a GPU hajt végre, így a CPU-nak viszonylag kevés dolga marad.

A CPU szűk keresztmetszetébe ütközni egyszerű, ha megnöveli a képkockafrekvenciát, hogy a GPU több képkockát tudjon renderelni, mint amennyivel a CPU képes megbirkózni. Ez alapvetően azt jelenti, hogy egy CPU-nak van korlátja, hogy egy adott játékban hány keretet tud megjeleníteni. Csak két reális módja van a CPU szűk keresztmetszete eltávolításának a játékokban. Gyorsabb RAM-ot kaphat magasabb frekvenciával és időzítéssel a teljesítmény kismértékű növelése vagy a képkockafrekvencia csökkentése érdekében – és ez a második lehetőség, amely problémákat okoz az összehasonlítás során.

Képzelje el, hogy egy értékelő két hipotetikus CPU-t tesztel, a Gammát és a Zetát. Egy nagy költségvetésű, grafikailag intenzív játékban, mint pl Atom szív, A Gamma akár 200 FPS-t is elérhet, míg a Zeta 300-at. Attól függően, hogy a bírálók hogyan tesztelik a CPU-kat, és milyen erősen növelik a képkocka sebességet, megtalálhatják hogy mindkét CPU nagyjából egyenlő, hogy a Zetának van egy kis előnye, vagy hogy a Zetának van parancsoló képessége vezet. Ez az oka annak, hogy a CPU-ellenőrök gyakran eltérő következtetésekre jutnak a játékok CPU-teljesítményéről.

Ebben szereti az alapvető dilemmát, a CPU-k ellenőrzését a játékokban. A lehető legmagasabbra kell tolnia a framerátát, hogy felfedje a CPU szűk keresztmetszeteit, és így megmutassa az egyes CPU-k valódi határait, ami gyakran irreális viszonyítási alaphoz vezet. Elképzelhető, hogy ez a jelenség évek óta vitákat vált ki.

A játékokban a CPU-k benchmarkingjának dilemmája

A legtöbb rajongó két pozíció valamelyikét választja a CPU-benchmarking terén. Az első álláspont egy tudományosabb megközelítés mellett szól, amely felfedi a szűk keresztmetszetet, figyelmen kívül hagyva a reális beállításokat, míg a második azzal érvel, hogy a bírálóknak olyan beállításokkal kell tesztelniük, amelyek többet jelentenek a vásárlási döntéseket hozó olvasók számára.

Minden gondolati iskolának megvannak a maga erősségei és gyengeségei. A tudományos álláspont híveinek (általában a leggyorsabb CPU-val rendelkező cég kritikái és rajongói) kétségtelenül igazuk van abban, hogy ez a megközelítés felfedi a CPU valódi korlátait a játékban. Ugyanakkor gyakran azzal is érvelnek, hogy ezek a tesztek pontosan megjósolják a jövőbeli teljesítményt. Ha frissíti a GPU-ját, és hirtelen megvan a kapacitása nagyobb képkocka-sebességre, nyilvánvalóan jobb CPU-t szeretne.

Ezt a jövőbeli teljesítményről szóló érvet többször is megcáfolták. Míg az AMD FX CPU-i kezdetben gyenge eredményeket értek el játékban az Intel kínálatához képest, idővel az olyan chipek, mint a Az FX-8350 valóban teret hódított, és még Core i5-ös társait is megelőzte, ahogy a játékok egyre több magot és szálak. Ezenkívül azt állítom, hogy a játékosok ritkán frissítik a grafikus kártyákat pusztán a magasabb képkocka sebesség érdekében. A játékosok jobb képkockasebességet szeretnének és jobb minőségi beállítások, beleértve a nagyobb felbontást is. Ez csökkenti annak esélyét, hogy a GPU-frissítés után felfedje a CPU szűk keresztmetszetét.

A "realisztikus" beállítások melletti érvelés intuitívabb és könnyebben követhető, de a legtöbb retorika csak arról szól, hogy mennyire rossz az 1080p csúcskategóriás CPU-k tesztelése. A lényeg az, hogy egy csúcskategóriás CPU-t megfelelően tesztelhet-e egy közepes vagy alacsonyabb CPU-val szemben felbontás? Ha van a Core i9-13900K, egyszerűen nagyobb valószínűséggel törekszik magasabb képkockasebességre pusztán azért, mert a számítógépe csúcskategóriás GPU-val is rendelkezik, mint pl. RTX 4090, míg a Core i3-13100-at használó felhasználók valószínűleg nem akarnak messzebbre nyúlni a 60 FPS-nél, mert valószínűleg alacsonyabb kategóriájú GPU-val is rendelkeznek, mint egy RX 6500 XT. 13900K vagy 13100 reális beállításokkal tesztel?

Ennek ellenére úgy gondolom, hogy ez a második tábor érvényes megállapításokat tesz. Nem tudom biztosan megmondani, mit akar az átlagos felhasználó, de a közösség hosszú ideje tagjaként azt képzelném, hogy a legtöbb a 60 és 144 között céloz. A 60 Hz-es és 144 Hz-es FPS nagyon népszerű frissítési frekvencia, gyakran G-SYNC vagy FreeSync funkcióval érkezik, és a frissítési gyakoriság túllépése megszakítja azokat. technológiákat. A 144 FPS nem sokkal magasabb a modern CPU-k esetében, így a CPU szűk keresztmetszete kevésbé valószínű, és ebből következően azok a benchmarkok, amelyek azt mutatják, hogy a CPU-k 300 FPS-t kapnak, valószínűleg nem túl hasznosak a legtöbb felhasználó számára.

Ez a vita legalább hat évre nyúlik vissza, és akkor találkoztam vele először, amikor 2017-ben elindult az első generációs Ryzen sorozat. A bírálók többnyire elkötelezték magukat a tudományos nézőpont mellett, vagy általában közömbösek a tesztelés során mindkét oldal felé. Másrészt az olvasók többnyire idegesek, ha az általuk preferált márka veszít a kritikákban, de felhoznak néhány jó pontot. Úgy gondolom azonban, hogy létezik egy középút, amely mindkét filozófia követelményeit kielégíti, a a benchmarking módszere, amely reális beállításokat és releváns eredményeket ér el olvasók.

Maga a framerate miért kulcsfontosságú része a CPU-benchmarknak?

Mindig is lenyűgözött a tesztelési módszertan és a módszerek, amelyekkel megmutathatom az embereknek olyan eredményeket, amelyek valóban jelentenek valamit. Ez inkább egy gondolatkísérlet, mintsem komoly javaslat, és ezt szórakozásból használom, de kidolgoztam a saját CPU-tesztelési módszeremet.

Nem hagyhatjuk figyelmen kívül a GPU által lehetővé tett lehetséges maximális képkockasebességet, mert ez határozza meg a CPU-k teljesítményét, és mennyire reális a felhasználók számára. Azt javaslom, hogy fordítsa meg ezt a koncepciót, és válassza ki a beállításokat egy bizonyos képkockasebesség eléréséhez, ahelyett, hogy meghatározott előre beállított értékeket állítana be, vagy mindent minimumra állítana.

Íme az alapvető módszertan. Válasszon ki egy vezérlő CPU-t, amellyel az összes többi CPU-t összehasonlítja. Mivel a CPU-k teljesítménykorlátozottak, a vezérlőchipnek a leggyorsabb CPU-nak kell lennie, amelyet tesztel, például Core i9-13900K vagy Ryzen 9 7950X3D. Ezután kezdje a magasabb grafikai beállításokkal, futtassa a benchmarkokat, és folytassa a beállítások módosítását, amíg a vezérlő CPU el nem éri a kívánt képkockasebességet. Például az esport címeknél, mint pl Counter-Strike: Globális offenzíva, a kívánt képkockasebességnek átlagosan legalább 240 FPS-nek kell lennie – ha nem magasabbnak.

A CPU-áttekintésnek meg kell mutatnia, hogy mit érdemes megvenni, és mit nem, és bár az értékelések sokórás kemény munka eredménye, nem minden felülvizsgálat elemzi kritikusan az adatokat.

Miután megtalálta azokat a beállításokat, amelyek elérik a kívánt képkockafrekvenciát a vezérlő CPU-n, használja ezeket a beállításokat más chipek tesztelésekor. Az ötlet az, hogy megmutassuk, mennyivel gyorsabb a vezérlő CPU az elméletileg lassabb CPU-khoz képest egy tudományos és valósághű teszt során. Az emberek azt szeretnék tudni, hogy egy magasabb kategóriás CPU megéri-e a pénzt, és ez a fajta módszertan nagyon jól mutatja ezt.

Van azonban egy nyilvánvaló probléma az ilyen típusú benchmarking-al: időbe telik. A grafikus beállítások módosítása és a benchmarkok futtatása, amíg a vezérlő CPU el nem éri a megfelelő képkockafrekvenciát időigényes, és az előre beállított értékek használata azt jelentheti, hogy minden egyes új CPU-n egyedi beállításokat kell módosítani játszma, meccs. Ezenkívül az új CPU-k és játékok további kalibrálást igényelnek, talán addig a pontig, amikor egy másik CPU-t kell vezérlővé tenni. Egyszerűbb csak kiválasztani egy előre beállított értéket, vagy mindent minimumra állítani.

Ennek a módszernek vannak alternatívái, amelyeket sokkal könnyebb megvalósítani. Sok lektor több felbontáson tesztel, hogy megmutassa a változó CPU szűk keresztmetszetet: az 1080p-ben van a legtöbb CPU szűk keresztmetszet, és az 1440p vagy 4K a legkevésbé. Techspot és Anandtech néha több GPU-t is tesztelhet ugyanazon hatás elérése érdekében, mivel a gyorsabb GPU-k nagyobb potenciális képkockafrekvenciával rendelkeznek, ami felfedheti a CPU szűk keresztmetszetét.

Az elemzés még a módszertannál is fontosabb

A jó tesztelési módszertan és a jó minőségű adatok csak a fele annak, ami egy áttekintést átfogóvá tesz. A másik fele az elemzés, amikor a lektor tájékoztatja az olvasókat az eredményekről. Sok felhasználó dönthet úgy, hogy mit jelent az adat, de nem mindenki rajong a számítógépes játékokért.

Ha egy értékelés azt mutatja, hogy az egyik CPU eléri az 500 FPS-t, a másik pedig a 300 FPS-t, akkor meg kell határozni, hogy ez mit jelent. Ha e-sport címről van szó, ez a különbség mindenkinek fontos lehet, aki versenyképesen szeretne játszani, és a legmagasabb framerátára van szüksége. A legtöbb játék esetében a gyorsabb CPU nyújtotta teljesítményelőnyt valószínűleg nem fogják teljes mértékben megvalósítani vagy értékelni. Láttam, hogy egyes vélemények benchmarkokat mutatnak ilyen eredményekkel nagyon régi játékokban, és felpörgetik a gyorsabb CPU-t, míg más vélemények sokkal szerényebb különbségeket találtak a valósághűbb tesztekben.

Végső soron a CPU-áttekintésnek meg kell mutatnia, hogy mit érdemes megvenni, és mit nem, és bár az áttekintések sokórás kemény munka eredménye, nem minden felülvizsgálat elemzi kritikusan az adatokat. Nagyra értékelem az értékelőket, akik időt szánnak arra, hogy megvitassák a CPU szűk keresztmetszeteit, valamint azt, hogy ezek hogyan növekednek vagy csökkennek a különböző GPU-k és grafikus beállítások mellett. Természetesen igaz, hogy egyes CPU-k gyorsabbak, mint mások, és azok is játékhoz jobb, de soha nem egyértelmű, ha ez azt jelenti, hogy minden felhasználó számára jobb.