CPU, kliūtis ir žaidimai: procesoriaus palyginimo problema

Palyginti žaidimų procesorių nėra taip paprasta, kaip manote.

Ilgai laukta Ryzen 7000X3D serija jau čia, ir visi sutinka, kad Ryzen 9 7950X3D yra greičiausias žaidimų procesorius... bet kiek? Į šį klausimą sunku atsakyti, nes atsiliepimų yra visur. Kai kurie leidiniai nustatė, kad 7950X3D buvo vos greitesnis už Intel Core i9-13900K, o kiti nustatė didesnes maržas – daugiau nei 10%. Nėra taip, kad recenzentai išbandytų visiškai skirtingus žaidimus, o ne žaidimų etalonuose, tokiuose kaip Cinebench R23, balai yra maždaug vienodi, duokite arba imkite procentinį tašką.

Tai ne pirmas kartas, kai apžvalgininkai negali susitarti dėl žaidimų procesorių greičio. Tiesą sakant, taip nutinka beveik kiekvienam CPU, nesvarbu, ar jis turi išgalvotą 3D V talpykla arba ne. Ne žaidimų etalonuose tikrai nematome šių plačių, skirtingų peržiūrų apie GPU, SSD ar net CPU. Taigi koks susitarimas? Galiausiai tai lemia unikalus procesorių elgesys žaidimuose ir skirtingos testavimo metodikos, naudojamos nuo peržiūros iki peržiūros.

Keistas procesoriaus kliūties atvejis

Šiuolaikiniai GPU turi nuo šimtų iki dešimčių tūkstančių branduolių. Šios šerdys yra labai lanksčios ir puikiai tinka susidoroti su sudėtingais darbo krūviais. Tai reiškia, geriausi žaidimų GPU gali tvarkyti grafikos nustatymus, dėl kurių skiriasi vaizdo kokybė ir kadrai per sekundę. Sumažinus grafikos parametrus, pvz., skiriamąją gebą, kadrų atvaizdavimas tampa lengvesnis, o tai reiškia, kad per sekundę galima pateikti daugiau kadrų. Kita vertus, jei kadrus yra sunkiau pateikti, per sekundę bus padaryta mažiau.

Centrinio procesoriaus vaidmuo žaidimuose labai skiriasi nuo GPU vaidmens. Nuo 2000-ųjų pradžios daugelį procesų, iš pradžių atliktų CPU, dabar atlieka GPU, todėl procesoriui lieka palyginti mažai ką veikti. Svarbiausia procesoriaus užduotis yra tiesiog kuo greičiau atlikti šias minimalias užduotis.

Tačiau yra dvi pagrindinės problemos. Pirma, šios užduotys negali būti tolygiai paskirstytos visoms šerdims ir gijomis, todėl daugiau branduolių ne visada reiškia geresnį našumą. Antra, didesni branduoliai su didesne skaičiavimo galia nebus naudingi, nes šie darbo krūviai yra tokie pagrindiniai. Dėl šių veiksnių laikrodžio greitis ir talpyklos dydis yra neproporcingai svarbūs žaidimams. Talpykla sumažina laiką, praleistą laukiant duomenų, o tai yra reikšmingas veiksnys, mažinantis našumą. Kita vertus, laikrodžio greitis yra vienintelis realus būdas pagreitinti darbo krūvį, kuris negali išnaudoti šiuolaikinių lustų neapdorotų arklio galių.

Kompiuterio žaidimų našumą daugiausia lemia GPU ir centrinis procesorius (atmintis ir RAM paprastai yra antraeiliai veiksniai), bet ne tuo pačiu metu, nes bet kuriuo momentu jūsų našumą riboja GPU arba CPU. Tai natūraliai sukelia vieną didelį klausimą: kada kompiuterį riboja procesorius arba GPU? Šis klausimas iš tikrųjų patenka į vieno painiausių dalykų, susijusių su žaidimų etalonais, esmę, nes skirtumas tarp GPU ir procesoriaus kliūčių nėra labai intuityvus.

Kai jūsų kompiuteryje yra ribotas GPU, grafikos plokštė bus naudojama 100% arba beveik 100%, o tai reiškia, kad bus naudojama kuo daugiau išteklių ir paprastai bus pasiektas maksimalus energijos suvartojimas. Tai reiškia, kad rėmelius galite iškeisti į vaizdo kokybę ir atvirkščiai. Tačiau daugumoje žaidimų šie grafikos nustatymai neturi tiesioginės įtakos procesoriui, o net žaidimuose su centriniu procesoriaus nustatymais paprastai yra tik keli.

Nebūtina didinti grafikos nustatymų, kad žaidimuose susidarytų procesoriaus kliūtis. Tiesą sakant, padidinus grafikos parametrus praktiškai niekada nematysite procesoriaus kliūties. Atminkite, kad procesoriaus darbas yra gana ribotas, ir nors jų yra nedaug, jei tokių yra, nustatymus, kuriuos galite koreguoti, kad padidintumėte darbo krūvį žaidimuose, galite padidinti kadrų dažnį sumažindami grafiką nustatymus.

Nuo 2000-ųjų pradžios daugelį procesų, iš pradžių atliktų CPU, dabar atlieka GPU, todėl procesoriui lieka palyginti mažai ką veikti.

Patekti į procesoriaus kliūtis yra paprasta, jei padidinate kadrų dažnį tiek, kad GPU gali pateikti daugiau kadrų, nei CPU gali apdoroti. Tai iš esmės reiškia, kad procesorius riboja, kiek kadrų jis gali rodyti bet kuriame žaidime. Yra tik du realūs būdai pašalinti procesoriaus kliūtis žaidimuose. Galite gauti greitesnę operatyviąją atmintį su didesniu dažniu ir laiku, kad šiek tiek padidintumėte našumą arba sumažintumėte kadrų dažnį – tai yra antroji parinktis, dėl kurios kyla problemų atliekant lyginamąją analizę.

Įsivaizduokite, kad apžvalgininkas išbando du hipotetinius procesorius – Gamma ir Zeta. Didelio biudžeto, grafiškai intensyviame žaidime, pvz Atominė širdis, Gama gali pasiekti iki 200 FPS, o Zeta – 300. Priklausomai nuo to, kaip recenzentai išbando procesorius ir kaip stipriai padidina kadrų dažnį, jie gali rasti kad abu CPU yra maždaug vienodi, kad Zeta turi nedidelį pranašumą arba kad Zeta vadovauti. Štai kodėl procesoriaus apžvalgininkai dažnai daro skirtingas išvadas apie procesoriaus našumą žaidimuose.

Čia patinka pagrindinė žaidimų procesorių peržiūros dilema. Kad atskleistumėte procesoriaus kliūtis ir taip parodytumėte tikrąsias kiekvieno procesoriaus ribas, reikia padidinti kadrų dažnį kaip įmanoma aukščiau, todėl dažnai gaunamas nerealus etalonas. Kaip galite įsivaizduoti, šis reiškinys daugelį metų kelia ginčus.

Žaidimų procesorių palyginimo dilema

Dauguma entuziastų laikosi vienos iš dviejų pozicijų, kai kalbama apie procesoriaus palyginimą. Pirmoji pozicija pasisako už moksliškesnį požiūrį, kuris atskleidžia kliūtis, neatsižvelgiant į realistiškus nustatymus, o antroji teigia, kad recenzentai turėtų išbandyti nustatymus, kurie yra svarbesni skaitytojams, norintiems priimti sprendimus dėl pirkimo.

Kiekviena minties mokykla turi savo stipriąsias ir silpnąsias puses. Mokslinės pozicijos šalininkai (dažniausiai greičiausią procesorių turinčios įmonės apžvalgos ir gerbėjai) neabejotinai teisūs, nes toks požiūris atskleidžia tikrąsias procesoriaus žaidimo ribas. Tačiau jie taip pat dažnai teigia, kad šie testai tiksliai prognozuoja būsimą veiklą. Kai atnaujinate savo GPU ir staiga atsiranda galimybė padidinti kadrų dažnį, akivaizdu, kad norite geresnio procesoriaus.

Šis argumentas apie būsimą veiklą buvo daug kartų paneigtas. Nors AMD FX procesoriai iš pradžių davė prastus rezultatus žaidimuose, palyginti su „Intel“ pasiūlymais, laikui bėgant tokie lustai kaip FX-8350 iš tikrųjų įsitvirtino ir netgi aplenkė savo Core i5 kolegas, nes žaidimuose buvo pradėta naudoti daugiau branduolių ir siūlai. Be to, norėčiau teigti, kad žaidėjai retai atnaujina vaizdo plokštes vien dėl didesnio kadrų dažnio. Žaidėjai nori geresnių kadrų dažnių ir geresnės kokybės nustatymai, įskaitant didesnę skiriamąją gebą. Tai sumažina tikimybę, kad po GPU atnaujinimo atsiras procesoriaus kliūtis.

Argumentas dėl „realistiškų“ nustatymų yra intuityvesnis ir lengviau sekamas, tačiau didžioji dalis retorikos yra tik apie tai, kaip blogai yra 1080p. išbandyti aukščiausios klasės procesorius. Reikalas tas, ar netgi galite tinkamai išbandyti aukščiausios klasės procesorių, palyginti su vidutinio ar žemesnio diapazono procesoriumi rezoliucija? Jei turite a Core i9-13900K, paprasčiausiai labiau tikėtina, kad sieksite didesnio kadrų dažnio vien todėl, kad jūsų kompiuteryje taip pat yra aukščiausios klasės GPU, pvz. RTX 4090, o vartotojas, turintis Core i3-13100, greičiausiai nesieks daugiau nei 60 kadrų per sekundę, nes greičiausiai jie taip pat turi žemesnės klasės GPU, pavyzdžiui, RX 6500 XT. Ar tikrinate nustatymus, atitinkančius 13900K ar 13100?

Tai pasakius, manau, kad ši antroji stovykla pateikia keletą pagrįstų dalykų. Negaliu tiksliai pasakyti, ko nori paprastas vartotojas, bet būdamas ilgametis šios bendruomenės narys, įsivaizduočiau, kad dauguma taiko nuo 60 iki 144 FPS nuo 60 Hz ir 144 Hz yra labai populiarūs atnaujinimo dažniai, dažnai būna su G-SYNC arba FreeSync, o atnaujinimo dažnio viršijimas pažeidžia juos. technologijas. 144 FPS nėra daug didesnis šiuolaikiniams procesoriams, todėl procesoriaus kliūtis yra mažiau tikėtina, todėl etalonai, rodantys, kad procesoriai pasiekia 300 FPS, tikriausiai nėra labai naudingi daugumai vartotojų.

Šios diskusijos tęsiasi mažiausiai šešerius metus, ir aš pirmą kartą su ja susidūriau, kai 2017 m. pasirodė pirmosios kartos „Ryzen“ serija. Recenzentai dažniausiai išliko įsipareigoję arba moksliniam požiūriui, arba apskritai buvo abejingi bet kuriai jų bandymų pusei. Kita vertus, skaitytojai dažniausiai susierzina, kai jų pageidaujamas prekės ženklas pralaimi atsiliepimuose, tačiau jie atkreipia dėmesį į keletą gerų dalykų. Tačiau manau, kad yra vidurinis kelias, kuris gali patenkinti abiejų filosofijų reikalavimus, a lyginamosios analizės būdas, kai naudojami realistiški nustatymai ir pasiekiami atitinkami rezultatai skaitytojai.

Kodėl pats kadrų dažnis yra pagrindinė procesoriaus etalono dalis

Mane visada žavėjo testavimo metodika ir būdai parodyti žmonėms rezultatus, kurie iš tikrųjų kažką reiškia. Tai daugiau minties eksperimentas, o ne rimtas pasiūlymas, ir aš naudoju jį savo malonumui, bet aš sugalvojau savo procesoriaus testavimo metodiką.

Negalime ignoruoti galimų didžiausių kadrų dažnių, kuriuos įgalina GPU, nes nuo jo priklauso, kaip veikia centriniai procesoriai ir kiek tai realu vartotojams. Siūlau apversti šią koncepciją ir pasirinkti nustatymus, kad būtų pasiektas tam tikras kadrų dažnis, o ne nustatyti konkrečius išankstinius nustatymus ar viską nustatyti iki minimumo.

Štai pagrindinė metodika. Pasirinkite valdymo procesorių, su kuriuo bus lyginamas kiekvienas kitas procesorius. Kadangi centriniai procesoriai turi našumo apribojimą, valdymo lustas turi būti greičiausias jūsų bandomas procesorius, pvz., Core i9-13900K arba Ryzen 9 7950X3D. Tada pradėkite nuo aukštesnių grafikos nustatymų, vykdykite etalonus ir toliau keiskite nustatymus, kol valdymo procesorius pasieks norimą kadrų dažnį. Pavyzdžiui, esporto pavadinimuose, pvz Counter-Strike: pasaulinis puolimas, jūsų norimas kadrų dažnis tikriausiai turėtų būti vidutiniškai bent 240 FPS - jei ne didesnis.

CPU apžvalga turėtų parodyti, ką verta pirkti, o ko ne, ir nors apžvalgos yra daugelio valandų sunkaus darbo rezultatas, ne kiekvienoje apžvalgoje duomenys analizuojami kritiškai.

Suradę nustatymus, kurie pasiekia pageidaujamą kadrų dažnį valdymo procesoriuje, naudokite tuos nustatymus bandydami kitus lustus. Idėja yra parodyti, kiek greitesnis valdymo procesorius gali būti lyginamas su teoriškai lėtesniais procesoriais atliekant mokslinį ir realistinį testą. Žmonės nori žinoti, ar aukštesnės klasės procesorius yra vertas pinigų, ir tokia metodika labai gerai tai parodo.

Tačiau yra viena akivaizdi tokio tipo lyginamoji analizė: tai užtrunka. Keisti grafikos nustatymus ir vykdyti etalonus, kol valdymo procesorius pasiekia tinkamą kadrų dažnį užtrunka daug laiko, o išankstinių nustatymų nenaudojimas gali reikšti kiekvieno naujo procesoriaus individualius nustatymus žaidimas. Be to, naujiems procesoriams ir žaidimams reikalingas papildomas kalibravimas, galbūt iki taško, kai reikia valdyti kitą CPU. Tiesiog pasirinkti išankstinį nustatymą arba nustatyti viską iki minimumo yra daug lengviau.

Yra šios metodikos alternatyvų, kurias įgyvendinti daug lengviau. Daugelis recenzentų išbando kelias skiriamąsias gebas, kad parodytų besikeičiančią procesoriaus kliūtį: 1080p procesoriaus kliūtis yra didžiausia, o 1440p arba 4K mažiausiai. Techspot ir Anandtech kartais išbandykite kelis GPU, kad pasiektumėte tą patį efektą, nes greitesni GPU turės didesnį potencialų kadrų dažnį, o tai gali atskleisti procesoriaus kliūtis.

Analizė yra dar svarbesnė už metodiką

Gera testavimo metodika ir aukštos kokybės duomenys yra tik pusė to, kas daro apžvalgą išsamią. Kita pusė yra analizė, kai recenzentas informuoja skaitytojus, ką reiškia rezultatai. Daugelis vartotojų gali nuspręsti, ką reiškia duomenys, tačiau ne visi, kurie žaidžia kompiuteriu, yra entuziastai.

Jei apžvalgoje rodomas etalonas, kai vienas procesorius pasiekia 500 FPS, o kitas 300, turėtų būti tam tikras kontekstas, ką tai reiškia. Jei tai esporto titulas, šis skirtumas gali būti svarbus visiems, kurie nori žaisti konkurencingai ir kuriems reikia didžiausių kadrų dažnių. Daugumoje kitų žaidimų greitesnio procesoriaus našumo pranašumas greičiausiai nebus visiškai įgyvendintas ar įvertintas. Mačiau, kad kai kuriose apžvalgose pateikiami etalonai su tokiais rezultatais labai senuose žaidimuose ir skatinamas greitesnis procesorius, o kitose apžvalgose buvo aptikta daug kuklesnių realistiškesnių testų skirtumų.

Galiausiai procesoriaus apžvalga turėtų parodyti, ką verta pirkti, o ko ne, ir nors apžvalgos yra daugelio valandų sunkaus darbo rezultatas, ne kiekvienoje apžvalgoje duomenys analizuojami kritiškai. Vertinu apžvalgininkus, kurie skiria šiek tiek laiko aptarti procesoriaus kliūtis ir jų augimą ar mažėjimą naudojant skirtingus GPU ir grafikos nustatymus. Tikrai tiesa, kad kai kurie procesoriai yra greitesni už kitus ir yra geriau žaidimams, bet niekada neaišku, ar tai reiškia, kad tai geriau kiekvienam vartotojui.