Porovnávanie CPU v hrách nie je také jednoduché, ako si myslíte.
Dlho očakávaná séria Ryzen 7000X3D je tu a všetci sa zhodujú, že Ryzen 9 7950X3D je najrýchlejší procesor na hranie hier... ale o koľko? Na túto otázku je ťažké odpovedať, pretože recenzie sú všade. Niektoré publikácie zistili, že 7950X3D bol sotva rýchlejší ako Core i9-13900K od Intelu, zatiaľ čo iné zistili väčšie rozpätia nad 10 %. Nie je to tak, že by recenzenti testovali úplne iné hry a v neherných benchmarkoch, ako je Cinebench R23, sú skóre vo všeobecnosti približne rovnaké, dávajú alebo vezmú percentuálny bod.
Nie je to prvýkrát, čo sa recenzenti nevedia zhodnúť na tom, aké rýchle sú procesory pre hry. V skutočnosti sa to stáva takmer každému CPU, či už má fantáziu 3D V-Cache alebo nie. V neherných benchmarkoch v skutočnosti nevidíme tieto široké, rôzne rozpätia pre recenzie na GPU, SSD alebo dokonca CPU. Tak aká je dohoda? V konečnom dôsledku ide o jedinečné správanie CPU v hrách a rôzne testovacie metódy používané od preskúmania po preskúmanie.
Kuriózny prípad úzkeho miesta CPU
Moderné GPU majú stovky až desiatky tisíc jadier. Tieto jadrá sú vysoko flexibilné a sú ideálne na zvládanie záťaže, ktorá sa stupňuje v ťažkostiach. To znamená najlepšie herné GPU dokáže spracovať nastavenia grafiky, ktoré vedú k rôznej vizuálnej kvalite a snímkam za sekundu. Zníženie grafických nastavení, ako je rozlíšenie, uľahčuje výpočet vykresľovania snímok, čo znamená, že je možné vykresliť viac snímok za sekundu. Na druhej strane, ak sa snímky vykresľujú ťažšie, za sekundu sa ich vytvorí menej.
Úloha CPU v hrách je výrazne odlišná od úlohy GPU. Od začiatku roku 2000 mnohé procesy pôvodne vykonávané na CPU teraz vykonáva GPU, takže CPU má relatívne málo práce. Najdôležitejšou úlohou CPU je urobiť tieto minimálne úlohy čo najskôr.
Ale sú tu dva hlavné problémy. Po prvé, tieto úlohy sa nedajú rovnomerne rozložiť na všetky jadrá a vlákna, takže viac jadier nemusí vždy znamenať lepší výkon. Po druhé, väčšie jadrá s väčším výpočtovým výkonom nebudú užitočné, pretože tieto pracovné zaťaženia sú také základné. Tieto faktory spôsobujú, že rýchlosť hodín a veľkosť vyrovnávacej pamäte sú pre hranie hier neúmerne dôležité. Cache znižuje čas strávený čakaním na dáta, čo je významný faktor straty výkonu. Na druhej strane, rýchlosť hodín je jediný realistický spôsob, ako zrýchliť pracovné zaťaženie, ktoré nedokáže využiť surový výkon moderných čipov.
Herný výkon počítača je určený hlavne GPU a CPU (úložisko a RAM sú zvyčajne sekundárne faktorov), ale nie súčasne, pretože v každom okamihu je váš výkon obmedzený GPU alebo CPU. To prirodzene vedie k jednej veľkej otázke: Kedy je počítač obmedzený CPU alebo GPU? Táto otázka sa v skutočnosti dostáva k jadru jednej z najviac mätúcich vecí o herných benchmarkoch, pretože rozdiel medzi úzkymi miestami GPU a CPU nie je príliš intuitívny.
Keď je váš počítač obmedzený na GPU, grafická karta pobeží na 100 % alebo takmer na 100 %, čo znamená využitie čo najväčšieho množstva zdrojov a zvyčajne dosiahnutie maximálnej spotreby energie. To znamená, že rámy môžete vymeniť za vizuálnu kvalitu a naopak. Vo väčšine hier však tieto nastavenia grafiky priamo neovplyvňujú procesor a dokonca aj v hrách s nastaveniami súvisiacimi s procesorom je ich zvyčajne len niekoľko.
Zvýšenie grafických nastavení nie je potrebné na vytvorenie úzkeho hrdla CPU v hrách. V skutočnosti zvýšenie nastavení grafiky prakticky zaisťuje, že nikdy neuvidíte prekážku CPU. Pamätajte si, že CPU má dosť obmedzené množstvo práce, ktorú môže vykonať, a hoci je ich málo, ak vôbec nejaké, nastavenia, ktoré môžete vyladiť, aby ste zvýšili záťaž v hrách, môžete zvýšiť framerate znížením grafiky nastavenie.
Od začiatku roku 2000 mnohé procesy pôvodne vykonávané na CPU teraz vykonáva GPU, takže CPU má relatívne málo práce.
Naraziť na prekážku CPU je jednoduché, ak zvýšite snímkovú frekvenciu tak, aby GPU vykreslil viac snímok, ako si CPU dokáže poradiť. To v podstate znamená, že CPU má limit na počet snímok, ktoré môže zobraziť v danej hre. Existujú iba dva realistické spôsoby, ako odstrániť prekážku CPU v hrách. Môžete získať rýchlejšiu pamäť RAM s vyššou frekvenciou a načasovaním pre malé zvýšenie výkonu alebo zníženie snímkovej frekvencie – a práve táto druhá možnosť spôsobuje problémy pri porovnávaní.
Predstavte si, že recenzent testuje dva hypotetické CPU, Gamma a Zeta. Vo vysokorozpočtovej, graficky intenzívnej hre ako Atómové srdce, Gamma môže dosiahnuť až 200 FPS, zatiaľ čo Zeta môže dosiahnuť 300. V závislosti od toho, ako recenzenti testujú CPU a ako tvrdo tlačia framerate nahor, mohli nájsť že oba CPU sú si približne rovnaké, že Zeta má miernu výhodu alebo že Zeta má príkaz viesť. To je dôvod, prečo recenzenti CPU často prichádzajú k rôznym záverom o výkone CPU v hrách.
Tu sa páči základná dilema kontroly CPU v hrách. Musíte posunúť framerate čo najvyššie, aby ste odhalili úzke miesta CPU a ukázali tak skutočné limity každého CPU, čo často vedie k nereálnemu benchmarku. Ako si viete predstaviť, tento fenomén už roky vyvoláva kontroverzie.
Dilema benchmarkingu CPU v hrách
Väčšina nadšencov zaujíma jednu z dvoch pozícií, pokiaľ ide o porovnávanie CPU. Prvá pozícia obhajuje vedeckejší prístup, ktorý odhaľuje prekážku bez ohľadu na realistické prostredie, zatiaľ čo druhý tvrdí, že recenzenti by mali testovať v nastaveniach, ktoré znamenajú viac pre čitateľov, ktorí chcú robiť nákupné rozhodnutia.
Každý myšlienkový smer má svoje silné a slabé stránky. Zástancovia vedeckého postoja (zvyčajne recenzie a fanúšikovia spoločnosti s najrýchlejším CPU) majú nepochybne pravdu v tom, že tento prístup odhaľuje skutočné limity CPU v hrách. Často však argumentujú aj tým, že tieto testy presne predpovedajú budúcu výkonnosť. Keď upgradujete GPU a zrazu máte kapacitu pre vyššie snímkové frekvencie, zjavne chcete lepší CPU.
Tento argument o budúcej výkonnosti bol niekoľkokrát vyvrátený. Zatiaľ čo procesory FX od AMD mali spočiatku v porovnaní s ponukami Intelu slabé výsledky pri hraní hier, postupom času sa čipy ako napr. FX-8350 sa skutočne presadil a dokonca predbehol svojich náprotivkov Core i5, pretože hry začali používať viac jadier a vlákna. Okrem toho by som tvrdil, že hráči len zriedka upgradujú grafické karty iba na vyššiu snímkovú rýchlosť. Hráči chcú lepšie framerate a lepšie nastavenia kvality vrátane vyšších rozlíšení. To znižuje šance na odhalenie úzkeho miesta CPU po inovácii GPU.
Argument pre „realistické“ nastavenia je intuitívnejší a ľahšie sledovateľný, ale väčšina rétoriky je len o tom, aké zlé je pre 1080p testovanie špičkových procesorov. Ide o to, či môžete dokonca správne otestovať špičkový procesor s procesorom strednej triedy alebo nižším pri vyššom rozhodnutie? Ak máte a Core i9-13900K, jednoducho sa s väčšou pravdepodobnosťou zameriate na vyššiu snímkovú frekvenciu len preto, že váš počítač má tiež špičkový GPU, ako je RTX 4090, zatiaľ čo je nepravdepodobné, že by používateľ s Core i3-13100 mieril oveľa ďalej cez 60 FPS, pretože pravdepodobne má aj GPU nižšej triedy ako RX 6500 XT. Testujete pri nastavení realistických pre 13900K alebo pre 13100?
Ako už bolo povedané, myslím si, že tento druhý tábor dáva niekoľko opodstatnených bodov. Nemôžem s istotou povedať, čo chce priemerný používateľ, ale ako dlhoročný člen tejto komunity by som si predstavoval, že väčšina sa zameria na 60 až 144 FPS od 60 Hz a 144 Hz sú veľmi obľúbené obnovovacie frekvencie, často prichádzajú s G-SYNC alebo FreeSync a prekonanie obnovovacej frekvencie ich preruší. technológií. 144 FPS nie je o toľko vyššie pre moderné CPU, takže prekážka CPU je menej pravdepodobná, a preto benchmarky, ktoré ukazujú, že CPU získavajú 300 FPS, pravdepodobne nie sú pre väčšinu používateľov veľmi užitočné.
Táto debata siaha najmenej šesť rokov dozadu a prvýkrát som sa s ňou stretol, keď sa v roku 2017 spustila prvá generácia série Ryzen. Recenzenti väčšinou zostali pri testovaní buď oddaní vedeckému pohľadu, alebo vo všeobecnosti ľahostajní k jednej alebo druhej strane. Na druhej strane, čitatelia sa väčšinou rozčúlia, keď ich preferovaná značka v recenziách prehrá, no prinášajú dobré body. Verím však, že existuje stredná cesta, ktorá môže uspokojiť požiadavky oboch filozofií, a spôsob benchmarkingu, ktorý využíva realistické nastavenia a dosahuje výsledky, ktoré sú relevantné čitateľov.
Prečo je samotný framerate kľúčovou súčasťou CPU benchmarku
Vždy ma fascinovala testovacia metodika a spôsoby, ako ľuďom ukázať výsledky, ktoré v skutočnosti niečo znamenajú. Toto je skôr myšlienkový experiment ako seriózny návrh a je to niečo, čo používam na zábavu, ale prišiel som s vlastnou metodikou testovania CPU.
Nemôžeme ignorovať potenciálne maximálne obnovovacie frekvencie, ktoré umožňuje GPU, pretože to určuje výkon procesorov a ako realistické je to pre používateľov. Navrhujem postaviť tento koncept na hlavu a zvoliť nastavenia na dosiahnutie určitej snímkovej frekvencie namiesto nastavovania konkrétnych predvolieb alebo nastavovania všetkého na minimum.
Tu je základná metodika. Vyberte riadiaci CPU, s ktorým sa budú porovnávať všetky ostatné CPU. Keďže CPU majú limit výkonu, riadiaci čip by mal byť najrýchlejší CPU, ktorý testujete, ako napríklad Core i9-13900K alebo Ryzen 9 7950X3D. Potom začnite pri vyšších nastaveniach grafiky, spustite svoje benchmarky a pokračujte v vylaďovaní nastavení, kým váš riadiaci procesor nedosiahne požadovanú snímkovú frekvenciu. Napríklad v esports tituloch ako Counter-Strike: Globálna ofenzíva, vaša požadovaná snímková frekvencia by mala byť pravdepodobne v priemere aspoň 240 FPS – ak nie vyššia.
Recenzia CPU má ukázať, čo sa oplatí kúpiť a čo nie, a hoci recenzie sú výsledkom mnohých hodín tvrdej práce, nie každá recenzia kriticky analyzuje údaje.
Keď nájdete nastavenia, ktoré dosahujú vašu preferovanú snímkovú frekvenciu na riadiacom CPU, použite tieto nastavenia pri testovaní iných čipov. Cieľom je ukázať, o koľko rýchlejší môže byť riadiaci CPU v porovnaní s teoreticky pomalšími CPU v teste, ktorý je vedecký aj realistický. Ľudia chcú vedieť, či CPU vyššej triedy stojí za peniaze, a tento druh metodológie to veľmi dobre ukazuje.
Tento druh benchmarkingu má však jeden zjavný problém: Chce to čas. Vylaďovanie nastavení grafiky a spúšťanie benchmarkov, kým riadiaci procesor nebude mať správnu snímkovú frekvenciu časovo náročné a nepoužívanie predvolieb môže znamenať zmenu individuálnych nastavení každého nového CPU pre každý z nich hra. Okrem toho nové procesory a hry vyžadujú dodatočnú kalibráciu, možno až do bodu, keď budete musieť ovládať iný procesor. Len výber predvoľby alebo nastavenie všetkého na minimum je oveľa jednoduchšie.
Existujú alternatívy k tejto metodológii, ktoré sú oveľa jednoduchšie implementovať. Mnohí recenzenti testujú vo viacerých rozlíšeniach, aby ukázali meniace sa úzke miesto CPU, pričom 1080p má najväčšie problémy s CPU a 1440p alebo 4K najmenej. Techspot a Anandtech niekedy testujte viacero GPU, aby ste dosiahli rovnaký efekt, pretože rýchlejšie GPU budú mať vyššiu potenciálnu snímkovú frekvenciu, ktorá môže odhaliť prekážku CPU.
Analýza je ešte dôležitejšia ako metodológia
Dobrá metodika testovania a vysokokvalitné údaje sú len polovicou toho, čo robí recenziu komplexnou. Druhou polovicou je analýza, kedy recenzent informuje čitateľov, čo znamenajú výsledky. Mnoho používateľov si môže urobiť vlastný názor na to, čo dáta znamenajú, ale nie každý je nadšencom počítačových hier.
Ak recenzia ukazuje benchmark, kde jeden procesor dosahuje 500 FPS a ďalší 300, mal by existovať určitý kontext, čo to znamená. Ak ide o e-športový titul, tento rozdiel môže byť dôležitý pre každého, kto chce hrať súťažne a potrebuje najvyššie framerate. Pre väčšinu ostatných hier bude nepravdepodobné, že by sa výkonnostná výhoda, ktorú ponúka rýchlejší CPU, plne realizovala alebo ocenila. Videl som, že niektoré recenzie ukazujú porovnávacie hodnoty s týmito druhmi výsledkov vo veľmi starých hrách a propagujú rýchlejšie CPU, zatiaľ čo iné recenzie našli oveľa skromnejšie rezervy v realistickejších testoch.
Nakoniec, recenzia CPU má ukázať, čo sa oplatí kúpiť a čo nie, a hoci recenzie sú výsledkom mnohých hodín tvrdej práce, nie každá recenzia kriticky analyzuje údaje. Oceňujem recenzentov, ktorí si našli chvíľu na diskusiu o problémoch CPU a o tom, ako rastú alebo sa zmenšujú s rôznymi nastaveniami GPU a grafiky. Je určite pravda, že niektoré CPU sú rýchlejšie ako iné a sú lepšie na hranie, ale nikdy nie je jasné, či to znamená, že je to lepšie pre každého jedného používateľa.