Testowanie porównawcze procesora w grach nie jest tak proste, jak myślisz.
Długo oczekiwana seria Ryzen 7000X3D jest już dostępna i wszyscy zgadzają się, że Ryzen 9 7950X3D to najszybszy procesor do gier... ale o ile? Trudno odpowiedzieć na to pytanie, ponieważ recenzje są wszędzie. Niektóre publikacje wykazały, że 7950X3D był niewiele szybszy od Intela Core i9-13900K, podczas gdy inne wykazały większe marże, przekraczające 10%. To nie jest tak, że recenzenci testują zupełnie różne gry, a w testach porównawczych innych niż gry, takich jak Cinebench R23, wyniki są mniej więcej takie same we wszystkich obszarach, niezależnie od tego, czy chodzi o punkt procentowy.
To nie pierwszy raz, kiedy recenzenci nie mogą zgodzić się co do szybkości procesorów w grach. W rzeczywistości zdarza się to prawie każdemu procesorowi, niezależnie od tego, czy ma na to ochotę Pamięć podręczna V 3D albo nie. Tak naprawdę nie widzimy tak szerokich i zróżnicowanych marginesów w przypadku recenzji procesorów graficznych, dysków SSD, a nawet procesorów w testach porównawczych innych niż gry. Więc o co chodzi? Ostatecznie sprowadza się to do wyjątkowego zachowania procesorów w grach i różnych metodologii testowania stosowanych w kolejnych recenzjach.
Ciekawy przypadek wąskiego gardła procesora
Nowoczesne procesory graficzne mają od setek do dziesiątek tysięcy rdzeni. Rdzenie te są bardzo elastyczne i idealnie nadają się do radzenia sobie z obciążeniami o dużym stopniu trudności. Oznacza to najlepsze procesory graficzne do gier może obsłużyć ustawienia graficzne, które powodują różną jakość obrazu i liczbę klatek na sekundę. Obniżenie ustawień graficznych, takich jak rozdzielczość, ułatwia obliczenia renderowania klatek, co oznacza, że można wyrenderować więcej klatek na sekundę. Z drugiej strony, jeśli klatki są trudniejsze do renderowania, będzie ich mniej na sekundę.
Rola procesora w grach znacznie różni się od roli procesora graficznego. Od początku XXI wieku wiele procesów pierwotnie wykonywanych na procesorze jest obecnie wykonywanych przez procesor graficzny, pozostawiając procesorowi stosunkowo niewiele do zrobienia. Najważniejszym zadaniem procesora jest po prostu jak najszybsze wykonanie tych minimalnych zadań.
Ale są dwa główne problemy. Po pierwsze, zadań tych nie można rozłożyć równomiernie na wszystkie rdzenie i wątki, więc więcej rdzeni nie zawsze oznacza lepszą wydajność. Po drugie, większe rdzenie o większej mocy obliczeniowej nie będą przydatne, ponieważ te obciążenia są tak podstawowe. Czynniki te sprawiają, że szybkość zegara i rozmiar pamięci podręcznej są nieproporcjonalnie ważne w grach. Pamięć podręczna skraca czas oczekiwania na dane, co jest istotnym czynnikiem utraty wydajności. Z drugiej strony, szybkość zegara to jedyny realistyczny sposób na przyspieszenie obciążeń, które nie mogą wykorzystać surowej mocy nowoczesnych chipów.
Wydajność komputera w grach zależy głównie od procesora graficznego i procesora (pamięć i pamięć RAM są zwykle drugorzędne czynników), ale nie w tym samym czasie, ponieważ w danym momencie wydajność jest albo ograniczona przez procesor graficzny, albo procesor. To naturalnie prowadzi do jednego dużego pytania: kiedy komputer PC jest ograniczany przez procesor, a kiedy GPU? To pytanie właściwie trafia w sedno jednej z najbardziej zagmatwanych kwestii związanych z testami porównawczymi gier, ponieważ różnica między wąskimi gardłami procesora graficznego i procesora nie jest zbyt intuicyjna.
Gdy Twój komputer ma ograniczone możliwości procesora graficznego, karta graficzna będzie działać przy wykorzystaniu 100% lub prawie 100%, co oznacza wykorzystanie jak największej ilości zasobów i zwykle osiągnięcie maksymalnego zużycia energii. Oznacza to, że możesz wymieniać klatki na jakość wizualną i odwrotnie. Jednak w przypadku większości gier te ustawienia graficzne nie wpływają bezpośrednio na procesor, a nawet w grach z ustawieniami związanymi z procesorem zwykle jest ich tylko kilka.
Zwiększanie ustawień graficznych nie jest konieczne, aby stworzyć wąskie gardło procesora w grach. W rzeczywistości zwiększenie ustawień graficznych praktycznie gwarantuje, że nigdy nie zobaczysz wąskiego gardła procesora. Pamiętaj, że procesor ma dość ograniczoną ilość pracy, którą może wykonać, i chociaż jest ich niewiele, jeśli w ogóle, ustawienia, które możesz dostosować, aby zwiększyć obciążenie w grach, możesz zwiększyć liczbę klatek na sekundę, obniżając grafikę ustawienia.
Od początku XXI wieku wiele procesów pierwotnie wykonywanych na procesorze jest obecnie wykonywanych przez procesor graficzny, pozostawiając procesorowi stosunkowo niewiele do zrobienia.
Natrafienie na wąskie gardło procesora jest proste, jeśli zwiększysz liczbę klatek na sekundę do poziomu, w którym procesor graficzny może wyrenderować więcej klatek, niż procesor jest w stanie obsłużyć. Zasadniczo oznacza to, że procesor ma ograniczoną liczbę klatek, które może wyświetlić w danej grze. Istnieją tylko dwa realistyczne sposoby usunięcia wąskiego gardła procesora w grach. Możesz uzyskać szybszą pamięć RAM o wyższej częstotliwości i taktowaniu, aby uzyskać niewielki wzrost wydajności lub zmniejszyć liczbę klatek na sekundę — i to właśnie ta druga opcja stwarza problemy w testach porównawczych.
Wyobraź sobie, że recenzent testuje dwa hipotetyczne procesory, Gamma i Zeta. W wysokobudżetowej, wymagającej graficznie grze, np Atomowe Serce, Gamma może osiągnąć do 200 FPS, podczas gdy Zeta może osiągnąć 300. W zależności od tego, jak recenzenci testują procesory i jak mocno zwiększają liczbę klatek na sekundę, mogą to stwierdzić że oba procesory są mniej więcej równe, że Zeta ma niewielką przewagę lub że Zeta ma przewagę Ołów. Dlatego recenzenci procesorów często dochodzą do różnych wniosków na temat wydajności procesora w grach.
W tym podoba się podstawowy dylemat recenzowania procesorów w grach. Należy maksymalnie zwiększyć liczbę klatek na sekundę, aby odsłonić wąskie gardła procesora i w ten sposób pokazać prawdziwe ograniczenia każdego procesora, co często skutkuje nierealistycznym benchmarkiem. Jak można sobie wyobrazić, zjawisko to od lat budzi kontrowersje.
Dylemat benchmarkingu procesorów w grach
Większość entuzjastów zajmuje jedno z dwóch stanowisk, jeśli chodzi o benchmarking procesorów. Pierwsze stanowisko opowiada się za bardziej naukowym podejściem, które ujawnia wąskie gardło bez uwzględnienia realistycznych ustawień, podczas gdy druga twierdzi, że recenzenci powinni testować przy ustawieniach, które mają większe znaczenie dla czytelników, którzy chcą podejmować decyzje o zakupie.
Każda szkoła myślenia ma swoje mocne i słabe strony. Zwolennicy stanowiska naukowego (zwykle recenzje i fani firmy z najszybszym procesorem) mają niewątpliwie rację, ponieważ takie podejście ujawnia prawdziwe ograniczenia procesora w grach. Często jednak argumentują, że testy te dokładnie przewidują przyszłe wyniki. Kiedy modernizujesz swój procesor graficzny i nagle zyskujesz możliwość obsługi większej liczby klatek na sekundę, oczywiście potrzebujesz lepszego procesora.
Argument dotyczący przyszłych wyników został obalony wielokrotnie. Choć początkowo wprowadzone na rynek procesory AMD FX osiągały słabe wyniki w grach w porównaniu z produktami Intela, z biegiem czasu chipy takie jak FX-8350 faktycznie zyskał na popularności, a nawet wyprzedził swoje odpowiedniki z Core i5, gdy gry zaczęły wykorzystywać więcej rdzeni i wątki. Ponadto twierdzę, że gracze rzadko modernizują karty graficzne wyłącznie w celu uzyskania większej liczby klatek na sekundę. Gracze chcą lepszej liczby klatek na sekundę I lepsze ustawienia jakości, w tym wyższe rozdzielczości. Zmniejsza to ryzyko ujawnienia wąskiego gardła procesora po modernizacji procesora graficznego.
Argument za „realistycznymi” ustawieniami jest bardziej intuicyjny i łatwiejszy do naśladowania, ale większość retoryki dotyczy tego, jak złe jest 1080p testowanie procesorów z najwyższej półki. Rzecz w tym, czy w ogóle można poprawnie przetestować procesor z najwyższej półki w porównaniu z procesorem ze średniej półki lub niższym na wyższym rezolucja? Jeśli masz Rdzeń i9-13900K, po prostu bardziej prawdopodobne jest, że będziesz dążyć do wyższej liczby klatek na sekundę wyłącznie dlatego, że Twój komputer ma również wysokiej klasy procesor graficzny, taki jak RTX4090, podczas gdy użytkownik procesora Core i3-13100 raczej nie będzie celował znacznie dalej niż 60 klatek na sekundę, ponieważ prawdopodobnie ma także słabszą kartę graficzną, taką jak RX 6500 XT. Czy testujesz przy ustawieniach realistycznych dla 13900K czy 13100?
Biorąc to pod uwagę, myślę, że ten drugi obóz przedstawia kilka ważnych wniosków. Nie mogę z całą pewnością powiedzieć, czego chce przeciętny użytkownik, ale jako wieloletni członek tej społeczności wyobrażam sobie, że większość osób celuje w przedział od 60 do 144 FPS od 60 Hz i 144 Hz to bardzo popularne częstotliwości odświeżania, często dostarczane z G-SYNC lub FreeSync, a przekroczenie częstotliwości odświeżania łamie te technologie. 144 FPS nie jest dużo wyższe w przypadku nowoczesnych procesorów, więc wąskie gardło procesora jest mniej prawdopodobne, w związku z czym testy porównawcze pokazujące, że procesory osiągają 300 FPS, prawdopodobnie nie będą zbyt przydatne dla większości użytkowników.
Ta debata trwa co najmniej sześć lat, a po raz pierwszy zetknąłem się z nią, gdy w 2017 roku wypuszczono na rynek serię Ryzen pierwszej generacji. Recenzenci w większości pozostali wierni albo naukowemu punktowi widzenia, albo ogólnie byli obojętni na którąkolwiek ze stron podczas swoich testów. Z drugiej strony czytelnicy najczęściej denerwują się, gdy ich ulubiona marka przegrywa w recenzjach, ale przywołują pewne dobre strony. Wierzę jednak, że istnieje środkowa ścieżka, która może zaspokoić wymagania obu filozofii, a sposób benchmarkingu, który wykorzystuje zarówno realistyczne ustawienia, jak i pozwala uzyskać istotne wyniki czytelnicy.
Dlaczego sama liczba klatek na sekundę jest kluczową częścią testu porównawczego procesora
Zawsze fascynowała mnie metodologia testowania i sposoby pokazywania ludziom wyników, które naprawdę coś znaczą. To raczej eksperyment myślowy niż poważna propozycja i używam tego dla zabawy, ale wymyśliłem własną metodologię testowania procesora.
Nie możemy zignorować potencjalnej maksymalnej liczby klatek na sekundę możliwej do uzyskania przez procesor graficzny, ponieważ określa on wydajność procesorów i stopień realizmu dla użytkowników. Proponuję wywrócić tę koncepcję do góry nogami i wybrać ustawienia, aby osiągnąć określoną liczbę klatek na sekundę, zamiast ustawiać określone ustawienia wstępne lub ustawiać wszystko na minimum.
Oto podstawowa metodologia. Wybierz procesor sterujący, z którym będą porównywane wszystkie pozostałe procesory. Ponieważ procesory mają ograniczoną wydajność, układem sterującym powinien być najszybszy testowany procesor, np. Core i9-13900K lub Ryzena 9 7950X3D. Następnie zacznij od wyższych ustawień graficznych, przeprowadź testy porównawcze i dostosowuj ustawienia, aż procesor sterujący osiągnie żądaną liczbę klatek na sekundę. Na przykład w tytułach e-sportowych takich jak Counter Strike globalna ofensywa, pożądana liczba klatek na sekundę powinna prawdopodobnie wynosić średnio co najmniej 240 FPS – jeśli nie więcej.
Recenzja procesora ma pokazać, co warto kupić, a co nie, i chociaż recenzje są efektem wielu godzin ciężkiej pracy, nie każda recenzja krytycznie analizuje dane.
Po znalezieniu ustawień zapewniających preferowaną liczbę klatek na sekundę na procesorze sterującym, użyj tych ustawień podczas testowania innych układów. Chodzi o to, aby pokazać, o ile szybszy procesor sterujący można porównać z teoretycznie wolniejszymi procesorami, w teście, który jest zarówno naukowy, jak i realistyczny. Ludzie chcą wiedzieć, czy procesor z wyższej półki jest wart swojej ceny, a tego rodzaju metodologia bardzo dobrze to pokazuje.
Jest jednak jeden oczywisty problem z tego rodzaju benchmarkingiem: wymaga czasu. Poprawianie ustawień graficznych i uruchamianie testów porównawczych do momentu, aż procesor sterujący osiągnie odpowiednią liczbę klatek na sekundę czasochłonne, a nieużywanie ustawień wstępnych może oznaczać zmianę indywidualnych ustawień każdego nowego procesora dla każdego gra. Ponadto nowe procesory i gry wymagają dodatkowej kalibracji, być może do tego stopnia, że trzeba będzie sterować innym procesorem. Samo wybranie ustawienia wstępnego lub ustawienie wszystkiego na minimum jest znacznie łatwiejsze.
Istnieją alternatywy dla tej metodologii, które są znacznie łatwiejsze do wdrożenia. Wielu recenzentów testuje w wielu rozdzielczościach, aby pokazać zmieniające się wąskie gardło procesora, przy czym 1080p ma najwięcej wąskich gardeł procesora, a 1440p lub 4K najmniej. Techspot I Anandtech czasami testuj wiele procesorów graficznych, aby osiągnąć ten sam efekt, ponieważ szybsze procesory graficzne będą miały wyższą potencjalną liczbę klatek na sekundę, co może ujawnić wąskie gardło procesora.
Analiza jest jeszcze ważniejsza niż metodologia
Dobra metodologia testów i wysokiej jakości dane to tylko połowa tego, co czyni recenzję kompleksową. Druga połowa to analiza, czyli wtedy, gdy recenzent informuje czytelników, co oznaczają wyniki. Wielu użytkowników może samodzielnie zdecydować, co oznaczają dane, ale nie każdy, kto interesuje się grami komputerowymi, jest entuzjastą.
Jeśli recenzja pokazuje test porównawczy, w którym jeden procesor osiąga 500 FPS, a inny 300, powinien istnieć pewien kontekst, co to oznacza. Jeśli jest to tytuł e-sportowy, ta różnica może być istotna dla każdego, kto chce grać konkurencyjnie i potrzebuje najwyższej liczby klatek na sekundę. W przypadku większości innych gier przewaga wydajności oferowana przez szybszy procesor prawdopodobnie nie zostanie w pełni wykorzystana ani doceniona. Widziałem, że niektóre recenzje pokazywały testy porównawcze z tego rodzaju wynikami w bardzo starych grach i promowały szybszy procesor, podczas gdy inne recenzje wykazały znacznie skromniejsze marginesy w bardziej realistycznych testach.
Ostatecznie recenzja procesora ma pokazać, co warto kupić, a czego nie, i chociaż recenzje są efektem wielu godzin ciężkiej pracy, nie każda recenzja krytycznie analizuje dane. Doceniam recenzentów, którzy poświęcają chwilę na omówienie wąskich gardeł procesora oraz tego, jak rosną lub maleją w zależności od różnych procesorów graficznych i ustawień graficznych. Z pewnością prawdą jest, że niektóre procesory są szybsze od innych i rzeczywiście tak jest lepiej do gier, ale nigdy nie jest to jednoznaczne, jeśli oznacza to, że jest lepsze dla każdego użytkownika.