CPE, ozka grla in igre: težava s primerjalno analizo procesorjev

Primerjalno testiranje procesorja v igrah ni tako preprosto, kot si mislite.

Dolgo pričakovana serija Ryzen 7000X3D je tu in vsi se strinjajo, da je Ryzen 9 7950X3D najhitrejši procesor za igranje... ampak za koliko? Na to vprašanje je težko odgovoriti, ker so ocene povsod. Nekatere publikacije so ugotovile, da je bil 7950X3D komaj kaj hitrejši od Intelovega Core i9-13900K, medtem ko so druge ugotovile večje marže, več kot 10 %. Ne gre za to, da bi ocenjevalci preizkušali povsem različne igre in pri merilih uspešnosti, ki niso povezani z igranjem iger, kot je Cinebench R23, so rezultati približno enaki na vseh področjih, plus ali minus odstotno točko.

To ni prvič, da se ocenjevalci ne morejo strinjati o tem, kako hitri so procesorji za igre. Pravzaprav se to zgodi skoraj vsakemu procesorju, ne glede na to, ali je všeč 3D V-Cache ali ne. V resnici ne vidimo teh širokih, različnih marž za preglede GPE-jev, SSD-jev ali celo CPE-jev v merilih uspešnosti brez iger. Kaj je torej? Navsezadnje gre za edinstveno obnašanje procesorjev v igrah in različne metodologije testiranja, ki se uporabljajo od pregleda do pregleda.

Nenavaden primer ozkega grla procesorja

Sodobni grafični procesorji imajo od sto do deset tisoč jeder. Ta jedra so zelo prilagodljiva in so idealna za reševanje zahtevnih delovnih obremenitev. To pomeni najboljši igralni grafični procesorji lahko obravnava grafične nastavitve, ki povzročijo različno vizualno kakovost in število sličic na sekundo. Znižanje grafičnih nastavitev, kot je ločljivost, poenostavi izračune za upodabljanje okvirjev, kar pomeni, da je na sekundo mogoče upodobiti več okvirjev. Po drugi strani pa, če je okvirje težje upodobiti, jih bo na sekundo izdelanih manj.

Vloga CPE v igrah se močno razlikuje od vloge GPE. Od začetka leta 2000 številne procese, ki so bili prvotno izvedeni na CPE, zdaj izvaja GPE, tako da ima CPE razmeroma malo dela. Najpomembnejša naloga procesorja je, da te minimalne naloge opravi čim prej.

Toda obstajata dve veliki težavi. Prvič, teh nalog ni mogoče enakomerno porazdeliti na vsa jedra in niti, zato več jeder ne pomeni vedno boljše zmogljivosti. Drugič, večja jedra z večjo računalniško močjo ne bodo uporabna, saj so te delovne obremenitve tako osnovne. Zaradi teh dejavnikov sta takt in velikost predpomnilnika nesorazmerno pomembna za igranje iger. Predpomnilnik skrajša čas čakanja na podatke, kar je pomemben dejavnik pri izgubi zmogljivosti. Po drugi strani pa je hitrost takta edini realističen način za pospešitev delovnih obremenitev, ki ne morejo izkoristiti surove moči sodobnih čipov.

Zmogljivost računalnika pri igranju iger določata predvsem GPE in CPE (pomnilnik in RAM sta običajno sekundarna dejavniki), vendar ne hkrati, ker je v danem trenutku vaša zmogljivost omejena z GPE ali CPU. To seveda vodi do enega velikega vprašanja: Kdaj je računalnik omejen s CPE ali GPE? To vprašanje dejansko seže v bistvo ene najbolj zmedenih stvari o igralnih merilih uspešnosti, ker razlika med ozkimi grli GPE in CPE ni zelo intuitivna.

Ko je vaš računalnik omejen z GPE, bo grafična kartica delovala pri 100-odstotni ali blizu porabe, kar pomeni uporabo čim več virov in običajno doseganje največje porabe energije. To pomeni, da lahko zamenjate okvirje za vizualno kakovost in obratno. Toda pri večini iger te grafične nastavitve ne vplivajo neposredno na CPE in celo v igrah z nastavitvami, povezanimi s CPE, jih je običajno le nekaj.

Povečanje grafičnih nastavitev ni potrebno za ustvarjanje ozkega grla procesorja v igrah. Pravzaprav povečanje grafičnih nastavitev praktično zagotavlja, da nikoli ne boste videli ozkega grla procesorja. Ne pozabite, da ima CPE precej omejeno količino dela, ki ga lahko opravi, in čeprav jih je malo, če sploh, nastavitve, ki jih lahko prilagodite, da povečate delovno obremenitev v igrah, lahko povečate število sličic z nižjo grafiko nastavitve.

Od začetka leta 2000 številne procese, ki so bili prvotno izvedeni na CPE, zdaj izvaja GPE, tako da ima CPE razmeroma malo dela.

Naleteti na ozko grlo CPE je preprosto, če povečate hitrost sličic do te mere, da lahko GPE upodablja več sličic, kot jih CPE lahko obravnava. To v bistvu pomeni, da ima CPE omejitev števila sličic, ki jih lahko prikaže v kateri koli igri. Obstajata samo dva realna načina za odstranitev ozkega grla procesorja v igrah. Dobite lahko hitrejši RAM z višjo frekvenco in časi za majhno povečanje zmogljivosti ali nižjo hitrost sličic – in ta druga možnost povzroča težave pri primerjalnem preizkušanju.

Predstavljajte si, da ocenjevalec preizkuša dva hipotetična procesorja Gamma in Zeta. V visokoproračunski, grafično intenzivni igri, kot je Atomsko srce, Gamma lahko doseže do 200 FPS, Zeta pa 300. Odvisno od tega, kako ocenjevalci testirajo procesorje in kako močno dvigujejo hitrost sličic, bi lahko našli da sta oba procesorja približno enaka, da ima Zeta rahlo prednost ali da ima Zeta poveljujoč svinec. Zato ocenjevalci procesorjev pogosto prihajajo do različnih zaključkov o zmogljivosti procesorjev v igrah.

Pri tem je všeč osnovna dilema pregleda procesorjev v igrah. Hitrost sličic morate dvigniti čim višje, da razkrijete ozka grla procesorja in tako pokažete prave meje vsakega procesorja, kar pogosto povzroči nerealno primerjalno vrednost. Kot si lahko predstavljate, ta pojav že leta povzroča polemike.

Dilema primerjalnega testiranja procesorjev v igrah

Večina navdušencev zavzame eno od dveh stališč, ko gre za primerjalno analizo CPU. Prvo stališče zagovarja bolj znanstveni pristop, ki razkrije ozko grlo brez upoštevanja realnih nastavitev, medtem ko drugi trdi, da bi morali ocenjevalci testirati pri nastavitvah, ki pomenijo več za bralce, ki se želijo odločati o nakupu.

Vsaka šola mišljenja ima svoje prednosti in slabosti. Zagovorniki znanstvenega stališča (običajno recenzenti in oboževalci podjetja z najhitrejšim procesorjem) imajo nedvomno prav, ker ta pristop razkriva prave meje procesorja pri igranju. Vendar pa tudi pogosto trdijo, da ti testi natančno napovedujejo prihodnje rezultate. Ko nadgradite svoj GPE in imate nenadoma zmogljivost za višje hitrosti sličic, očitno želite boljši CPE.

Ta argument o prihodnji uspešnosti je bil večkrat ovržen. Medtem ko so AMD-jevi procesorji FX na začetku dajali slabe rezultate pri igranju iger v primerjavi z Intelovo ponudbo, so se sčasoma pojavili čipi, kot je FX-8350 se je dejansko uveljavil in celo prehitel svoje primerke Core i5, ko so igre začele uporabljati več jeder in niti. Poleg tega bi trdil, da igralci iger le redko nadgradijo grafične kartice zgolj za višje hitrosti sličic. Igralci si želijo boljše hitrosti sličic in boljše nastavitve kakovosti, vključno z višjimi ločljivostmi. To zmanjša možnosti za razkritje ozkega grla CPE po nadgradnji GPE.

Argument za "realistične" nastavitve je bolj intuitiven in lažji za sledenje, vendar je večina retorike o tem, kako slab je 1080p za testiranje vrhunskih procesorjev. Stvar je v tem, ali lahko sploh primerno preizkusite vrhunski CPE v primerjavi s tistim srednjega ali nižjega razreda pri višji resolucija? Če imate a Core i9-13900K, je bolj verjetno, da si boste prizadevali za višje število sličic zgolj zato, ker ima vaš računalnik tudi vrhunsko GPE, kot je RTX 4090, medtem ko uporabnik z Core i3-13100 verjetno ne bo ciljal veliko dlje od 60 FPS, ker ima verjetno tudi GPU nižjega razreda, kot je RX 6500 XT. Ali testirate pri realnih nastavitvah za 13900K ali za 13100?

Glede na to mislim, da ta drugi tabor daje nekaj tehtnih točk. Ne morem z gotovostjo trditi, kaj si povprečni uporabnik želi, a kot dolgoletni član te skupnosti si predstavljam, da večina cilja na 60 do 144 FPS, saj sta 60 Hz in 144 Hz zelo priljubljeni hitrosti osveževanja, pogosto prihajata z G-SYNC ali FreeSync, in preseganje hitrosti osveževanja prekine te tehnologije. 144 FPS ni toliko višji za sodobne CPE, zato je ozko grlo CPE manj verjetno, zato primerjalna merila, ki kažejo, da CPE dosegajo 300 FPS, verjetno niso zelo uporabna za večino uporabnikov.

Ta razprava sega vsaj šest let nazaj in prvič sem se srečal z njo, ko je bila leta 2017 predstavljena serija Ryzen prve generacije. Recenzenti so večinoma ostali zavezani bodisi znanstvenemu stališču bodisi na splošno brezbrižni do katere koli strani pri svojem testiranju. Po drugi strani pa so bralci večinoma razburjeni, ko njihova priljubljena blagovna znamka izgubi v ocenah, vendar izpostavijo nekaj dobrih točk. Vendar verjamem, da obstaja srednja pot, ki lahko zadovolji zahteve obeh filozofij, način primerjalne analize, ki uporablja realne nastavitve in dosega rezultate, ki so pomembni za bralci.

Zakaj je sama frekvenca sličic ključni del merila uspešnosti CPE

Vedno sem bil navdušen nad metodologijo testiranja in načini, kako ljudem pokazati rezultate, ki dejansko nekaj pomenijo. To je bolj miselni eksperiment in ne resen predlog, in je nekaj, kar uporabljam za zabavo, vendar sem prišel do lastne metodologije testiranja CPE.

Ne moremo prezreti potencialne največje hitrosti sličic, ki jo omogoča GPE, ker določa, kako delujejo CPE in kako realna je za uporabnike. Predlagam, da ta koncept obrnemo na glavo in izberemo nastavitve za doseganje določene hitrosti sličic, namesto da nastavimo posebne prednastavitve ali nastavimo vse na minimum.

Tukaj je osnovna metodologija. Izberite kontrolni CPE, s katerim se bo primerjal vsak drugi CPE. Ker imajo procesorji omejitev zmogljivosti, mora biti krmilni čip najhitrejši CPE, ki ga preizkušate, na primer Core i9-13900K ali Ryzen 9 7950X3D. Nato začnite pri višjih grafičnih nastavitvah, zaženite svoje primerjalne teste in prilagajajte nastavitve, dokler vaš nadzorni CPE ne doseže želene hitrosti sličic. Na primer v naslovih e-športa, kot je Counter-Strike: Global Offensive, vaša želena hitrost sličic bi morala biti v povprečju verjetno vsaj 240 sličic na sekundo - če ne več.

Pregled procesorja naj bi pokazal, kaj se splača kupiti in kaj ne, in čeprav so ocene rezultat mnogih ur trdega dela, vsak pregled ne analizira kritično podatkov.

Ko najdete nastavitve, ki dosegajo želeno hitrost sličic na krmilni CPE, uporabite te nastavitve pri preskušanju drugih čipov. Ideja je pokazati, koliko hitrejši je nadzorni CPE mogoče primerjati s teoretično počasnejšimi CPE v testu, ki je znanstveni in realističen. Ljudje želijo vedeti, ali je procesor višjega cenovnega razreda vreden denarja, in ta vrsta metodologije je zelo dobra pri prikazovanju tega.

Vendar obstaja ena očitna težava s to vrsto primerjalne analize: vzame čas. Prilagoditev grafičnih nastavitev in izvajanje meril uspešnosti, dokler kontrolni CPE ne doseže ustrezne hitrosti sličic zamudno, neuporaba prednastavitev pa lahko pomeni spreminjanje posameznih nastavitev na vsaki novi CPE za vsako igra. Poleg tega novi procesorji in igre zahtevajo dodatno kalibracijo, morda do te mere, da morate za krmiljenje nastaviti drug procesor. Samo izbira prednastavitve ali nastavitev vsega na minimum je veliko lažja.

Obstajajo alternative tej metodologiji, ki jih je veliko lažje izvajati. Številni ocenjevalci preizkušajo pri več ločljivostih, da pokažejo spreminjajoče se ozko grlo procesorja, pri čemer ima 1080p največ ozkega grla procesorja, 1440p ali 4K pa najmanj. Techspot in Anandtech včasih preizkusite več grafičnih procesorjev, da dosežete enak učinek, saj bodo imeli hitrejši grafični procesorji višjo potencialno hitrost sličic, kar lahko razkrije ozko grlo procesorja.

Analiza je še pomembnejša od metodologije

Dobra metodologija testiranja in visokokakovostni podatki so le polovica tega, kar naredi pregled celovit. Druga polovica je analiza, ko recenzent obvesti bralce, kaj pomenijo rezultati. Številni uporabniki se lahko sami odločijo, kaj pomenijo podatki, vendar niso vsi navdušeni nad računalniškimi igrami.

Če pregled pokaže merilo uspešnosti, pri katerem en CPE dosega 500 sličic na sekundo, drugi pa 300, bi moralo obstajati nekaj konteksta o tem, kaj to pomeni. Če gre za naslov e-športa, je ta razlika lahko pomembna za vsakogar, ki želi igrati tekmovalno in potrebuje najvišje število sličic. Pri večini drugih iger prednost v zmogljivosti, ki jo ponuja hitrejši CPE, verjetno ne bo v celoti uresničena ali cenjena. Videl sem, da nekatere ocene kažejo primerjalne vrednosti s tovrstnimi rezultati v zelo starih igrah in spodbujajo hitrejši procesor, medtem ko so druge ocene odkrile veliko skromnejše marže v bolj realističnih testih.

Konec koncev naj bi pregled procesorja pokazal, kaj se splača kupiti in kaj ne, in čeprav so pregledi plod mnogih ur trdega dela, vsak pregled podatkov ne analizira kritično. Cenim recenzente, ki si vzamejo trenutek za razpravo o ozkih grlih procesorja in o tem, kako rastejo ali se zmanjšujejo z različnimi grafičnimi procesorji in nastavitvami grafike. Vsekakor drži, da so nekateri procesorji hitrejši od drugih in tudi so boljši za igranje, vendar nikoli ni jasno, ali to pomeni, da je boljše za vsakega posameznega uporabnika.