ЦПУ, уска грла и игре: проблем са ЦПУ бенцхмаркингом

Бенцхмаркинг ЦПУ-а у играма није тако једноставан као што мислите.

Дуго очекивана серија Ризен 7000Кс3Д је стигла и сви се слажу да је Ризен 9 7950Кс3Д најбржи ЦПУ за играње игара... али за колико? На то је тешко одговорити јер су рецензије свуда. Неке публикације су откриле да је 7950Кс3Д једва био бржи од Интеловог Цоре и9-13900К, док су друге откриле веће маргине од преко 10%. Није да рецензенти тестирају потпуно различите игре, а у бенцхмарковима који се не користе за игре као што је Цинебенцх Р23, резултати су отприлике исти на свим нивоима, дајте или узмите процентуални поен.

Ово није први пут да се рецензенти не могу сложити око тога колико су брзи процесори за игре. У ствари, то се дешава скоро сваком ЦПУ-у, било да има фенси 3Д В-Цацхе или не. Не видимо ове широке, различите маргине за рецензије ГПУ-ова, ССД-ова, па чак ни ЦПУ-а у бенцхмарковима који се не односе на игре. Па шта је било? То се на крају своди на јединствено понашање ЦПУ-а у играма и различите методологије тестирања које се користе од прегледа до прегледа.

Необичан случај уског грла ЦПУ-а

Модерни ГПУ-ови имају од стотина до десетина хиљада језгара. Ова језгра су веома флексибилна и идеална су за рад са оптерећењима која расту по тежини. Ово значи да најбољи графички процесори за игре може да рукује графичким подешавањима која резултирају различитим визуелним квалитетом и бројем кадрова у секунди. Смањење подешавања графике као што је резолуција олакшава математику за приказивање оквира, што значи да се више кадрова може приказати у секунди. С друге стране, ако је оквире теже приказати, мање ће бити направљено у секунди.

Улога ЦПУ-а у играма је знатно другачија од улоге ГПУ-а. Од раних 2000-их, многе процесе првобитно изведене на ЦПУ-у сада обавља ГПУ, остављајући ЦПУ-у релативно мало посла. Најважнији задатак ЦПУ-а је само да обави ове минималне задатке што је пре могуће.

Али постоје два велика проблема. Прво, ови задаци се не могу равномерно распоредити на сва језгра и нити, тако да више језгара не значи увек боље перформансе. Друго, већа језгра са већом рачунарском снагом неће бити корисна јер су ова оптерећења тако основна. Ови фактори чине брзину такта и величину кеша непропорционално важним за играње игара. Кеш меморија смањује време чекања на податке, што је значајан фактор у губитку перформанси. С друге стране, брзина такта је једини реалан начин да се убрза радна оптерећења која не могу да искористе сирове коњске снаге модерних чипова.

Перформансе у игрању рачунара углавном су одређене ГПУ-ом и ЦПУ-ом (складиштење и РАМ су обично секундарни фактори), али не у исто време јер је у сваком тренутку ваше перформансе или ограничено ГПУ-ом или ЦПУ. То наравно доводи до једног великог питања: када је рачунар ограничен ЦПУ-ом или ГПУ-ом? Ово питање заправо улази у суштину једне од најзбуњујућих ствари у вези са бенцхмарковима за игре јер разлика између уских грла ГПУ-а и ЦПУ-а није баш интуитивна.

Када је ваш рачунар ограничен на ГПУ, графичка картица ће радити са или близу 100% коришћења, што значи коришћење што више ресурса и обично достизање максималне потрошње енергије. То значи да можете мењати оквире за визуелни квалитет и обрнуто. Али за већину игара, ове графичке поставке не утичу директно на ЦПУ, па чак и у играма са поставкама везаним за ЦПУ, обично их има само неколико.

Повећање подешавања графике није неопходно да би се створило уско грло ЦПУ-а у играма. У ствари, повећање подешавања графике практично осигурава да никада нећете видети уско грло ЦПУ-а. Запамтите, ЦПУ је прилично ограничен у количини посла који може да обави, и иако их има мало, ако их уопште има, подешавања која можете подесити да бисте повећали оптерећење у играма, можете повећати брзину кадрова смањењем графике подешавања.

Од раних 2000-их, многе процесе првобитно изведене на ЦПУ-у сада обавља ГПУ, остављајући ЦПУ-у релативно мало посла.

Наићи на уско грло ЦПУ-а је једноставно ако повећате брзину кадрова до места где ГПУ може да прикаже више оквира него што ЦПУ може да се носи. Ово у основи значи да ЦПУ има ограничење колико оквира може да прикаже у било којој игрици. Постоје само два реална начина за уклањање уског грла ЦПУ-а у играма. Можете добити бржу РАМ меморију са већом фреквенцијом и тајмингима за мало повећање перформанси или нижу брзину кадрова — и то је та друга опција која ствара проблеме за бенцхмаркинг.

Замислите да рецензент тестира два хипотетичка ЦПУ-а, Гамма и Зета. У високобуџетној, графички интензивној игри попут атомско срце, Гама може постићи до 200 ФПС док Зета може постићи 300. У зависности од тога како рецензенти тестирају ЦПУ-е и колико снажно повећавају брзину кадрова, могли би да пронађу да су оба ЦПУ-а отприлике једнака, да Зета има благу предност, или да Зета има командну довести. Због тога рецензенти ЦПУ-а често долазе до различитих закључака о перформансама ЦПУ-а у играма.

Ту се свиђа основна дилема прегледа ЦПУ-а у игрицама. Потребно је да повећате брзину кадрова што је више могуће да бисте открили уска грла ЦПУ-а и на тај начин показали права ограничења сваког ЦПУ-а, што често резултира нереалним бенчмарком. Као што можете замислити, овај феномен годинама изазива контроверзе.

Дилема бенчмаркинга ЦПУ-а у играма

Већина ентузијаста заузима једну од две позиције када је у питању ЦПУ бенцхмаркинг. Прва позиција се залаже за научнији приступ који открива уско грло без обзира на реална подешавања, док други тврди да би рецензенти требало да тестирају на подешавањима која више значе читаоцима који желе да доносе одлуке о куповини.

Свака школа мишљења има своје предности и мане. Заговорници научне позиције (обично рецензије и љубитељи компаније са најбржим ЦПУ-ом) су несумњиво у праву у томе што овај приступ открива праве границе ЦПУ-а у играма. Међутим, они такође често тврде да ови тестови тачно предвиђају будуће перформансе. Када надоградите свој ГПУ и одједном имате капацитет за веће брзине кадрова, очигледно желите бољи ЦПУ.

Овај аргумент о будућим перформансама је више пута разоткривен. Док су АМД-ови ФКС ЦПУ-и у почетку имали лоше резултате у играма у поређењу са Интеловом понудом, временом су чипови попут ФКС-8350 је заправо стекао позицију и чак је претекао своје Цоре и5 колеге пошто су игре почеле да користе више језгара и нити. Поред тога, тврдио бих да играчи ретко надоградњују графичке картице само за веће брзине кадрова. Играчи желе боље фреквенције кадрова и боље поставке квалитета, укључујући веће резолуције. Ово смањује шансе за откривање уског грла ЦПУ-а након надоградње ГПУ-а.

Аргумент за „реалистична“ подешавања је интуитивнији и лакши за праћење, али већина реторике говори само о томе колико је 1080п лош за тестирање врхунских процесора. Ствар је у томе да ли чак можете правилно да тестирате врхунски ЦПУ у односу на онај који је средњег или нижег на вишим резолуција? Ако имате а Цоре и9-13900К, једноставно је већа вероватноћа да ћете тежити већим брзинама кадрова само зато што ваш рачунар такође има врхунски ГПУ као што је РТКС 4090, док је мало вероватно да ће корисник са Цоре и3-13100 циљати много даље од 60 ФПС јер вероватно такође имају нижи ГПУ као што је РКС 6500 КСТ. Да ли тестирате на реалним подешавањима за 13900К или за 13100?

Имајући то у виду, мислим да овај други камп даје неке валидне тачке. Не могу са сигурношћу да кажем шта просечни корисник жели, али као дугогодишњи члан ове заједнице, претпостављам да већина циља било где од 60 до 144 ФПС од 60Хз и 144Хз су веома популарне брзине освежавања, често долазе са Г-СИНЦ или ФрееСинц, а превазилажење брзине освежавања прекида те технологије. 144 ФПС није много већи за модерне ЦПУ-е, тако да је уско грло ЦПУ-а мање вероватно, а самим тим и мерења која показују да ЦПУ добијају 300 ФПС вероватно нису од велике користи већини корисника.

Ова дебата траје најмање шест година, а први пут сам се сусрео са њом када је серијал Ризен прве генерације лансиран 2017. Рецензенти су углавном остали посвећени или научној тачки гледишта или генерално равнодушни према било којој страни у свом тестирању. С друге стране, читаоци се углавном узнемире када њихов омиљени бренд изгуби у рецензијама, али износе неке добре тачке. Међутим, верујем да постоји средњи пут који може да задовољи захтеве обе филозофије, начин бенчмаркинга који користи и реална подешавања и постиже резултате који су релевантни за читаоци.

Зашто је сама брзина кадрова кључни део ЦПУ бенцхмарк-а

Увек сам био фасциниран методологијом тестирања и начинима да покажем људима резултате који заиста нешто значе. Ово је више мисаони експеримент, а не озбиљан предлог, и то је нешто што користим за забаву, али сам смислио сопствену методологију тестирања процесора.

Не можемо занемарити потенцијалне максималне брзине кадрова које је омогућио ГПУ јер он одређује како ЦПУ раде и колико је то реално за кориснике. Оно што предлажем је да се овај концепт окрене наопако и да се изаберу подешавања за постизање одређене фреквенције кадрова уместо да постављате одређена унапред подешена подешавања или све постављате на минимум.

Ево основне методологије. Изаберите контролни ЦПУ са којим ће се поредити сваки други ЦПУ. Пошто процесори имају ограничење перформанси, контролни чип би требало да буде најбржи ЦПУ који тестирате, као што је Цоре и9-13900К или Ризен 9 7950Кс3Д. Затим почните са вишим подешавањима графике, покрените своје бенцхмаркове и наставите да подешавате подешавања све док ваш контролни ЦПУ не постигне жељену брзину кадрова. На пример, у еспорт насловима као што је Цоунтер-Стрике: Глобал Оффенсиве, ваша жељена брзина кадрова би вероватно требало да буде најмање 240 ФПС у просеку — ако не и већа.

Преглед ЦПУ-а би требало да покаже шта вреди купити, а шта не, и иако су рецензије производ много сати напорног рада, не свака рецензија критички анализира податке.

Када пронађете подешавања која постижу жељену брзину кадрова на контролном ЦПУ-у, користите та подешавања када тестирате друге чипове. Идеја је да се покаже колико бржи контролни ЦПУ може да се упореди са теоретски споријим ЦПУ-има у тесту који је и научни и реалистичан. Оно што људи желе да знају је да ли ЦПУ вишег ранга вреди новца, а ова врста методологије је веома добра у томе да то покаже.

Међутим, постоји један очигледан проблем са овом врстом бенцхмаркинга: потребно је време. Подешавање графичких подешавања и покретање бенцхмарк-а док контролни ЦПУ не добије праву брзину кадрова је дуготрајно и некоришћење унапред подешених вредности може значити промену појединачних подешавања на сваком новом ЦПУ-у за сваки игра. Поред тога, нови ЦПУ и игре захтевају додатну калибрацију, можда до тачке у којој морате да направите други ЦПУ као контролу. Много је лакше изабрати унапред подешену вредност или поставити све на минимум.

Постоје алтернативе овој методологији које је много лакше применити. Многи рецензенти тестирају на више резолуција како би показали променљиво уско грло ЦПУ-а, при чему 1080п има највише уског грла ЦПУ-а, а 1440п или 4К најмање. Тецхспот и Анандтецх понекад тестирајте више ГПУ-а да бисте постигли исти ефекат јер ће бржи ГПУ-ови имати већу потенцијалну брзину кадрова што може открити уско грло ЦПУ-а.

Анализа је чак важнија од методологије

Добра методологија тестирања и висококвалитетни подаци само су половина онога што преглед чини свеобухватним. Друга половина је анализа, када рецензент информише читаоце шта значе резултати. Многи корисници могу сами да одлуче шта значе подаци, али нису сви ентузијасти који се баве ПЦ играма.

Ако преглед покаже бенчмарк где један ЦПУ достиже 500 ФПС, а други 300, требало би да постоји контекст о томе шта то значи. Ако је у питању еспорт наслов, та разлика би могла бити важна за свакога ко жели да игра такмичарски и треба му највећа брзина кадрова. За већину других игара, предност у перформансама коју нуди бржи ЦПУ вероватно неће бити у потпуности реализована или цењена. Видео сам да неке рецензије показују бенцхмаркове са оваквим резултатима у веома старим играма и подижу бржи ЦПУ, док су друге рецензије пронашле много скромније маргине у реалистичнијим тестовима.

На крају крајева, преглед ЦПУ-а би требало да покаже шта вреди купити, а шта не, и иако су рецензије производ много сати напорног рада, не свака рецензија критички анализира податке. Ценим рецензенте који одвоје тренутак да разговарају о уским грлима ЦПУ-а и како они расту или се смањују са различитим ГПУ-овима и графичким поставкама. Свакако је тачно да су неки процесори бржи од других и јесу боље за играње, али никада није јасно ако то значи да је боље за сваког корисника.