В то время, как выяснение того, какой процессор ПК был лучше для визуализации, было вопросом архитектуры и тактовой частоты. Больше мегагерц на быстрой архитектуре процессора, как правило, также означало, что процессор будет лучше для целого ряда задач, в дополнение к играм, по сравнению с более низким тактовым чипом. Intel Pentium II 450 МГц был быстрее, чем Pentium II 366 МГц, и об этом не было много споров. Сначала AMD, а позже Intel, оторвался от этого простого уравнения, создав модельные семейства и уровни внутри этих семейств. Появились многоядерные процессоры, интегрирующие два (или более) независимых процессорных ядра на одном чипе, но, конечно, не все игры были многопроцессорными.
В наши дни практически все процессоры работают на пределе своих возможностей по тактовой частоте или почти на пределе. Текущий Zen 3 от AMD семейство имеет четыре модели процессоров, разделенных всего лишь 300 МГц, что составляет около скудных шести процентных пунктов. Ryzen 5 5600X имеет шесть ядер с 12 аппаратными потоками и максимальную тактовую частоту 4,6 ГГц, в то время как Ryzen 9 5950X имеет более чем в два раза больше ядер и потоков, 16 и 32 соответственно, но максимизирует частоту 4,9 ГГц. Однако является ли Ryzen 9 5950X более чем в два раза быстрее в играх? Опять же, предполагая, что других узких мест в системе нет, трудно сказать. Как вы можете себе представить, не все игровые движки построены так, чтобы полностью использовать 32 потока, но именно здесь эта статья очень пригодится, чтобы помочь вам разобраться во всем.
Узкие Места, Сбалансированная Система И Сколько Процессорных Ядер Вам Действительно Понадобится
Создание сбалансированного ПК-это упражнение в устранении узких мест. Если процессор слишком медленный, он не может управлять видеокартой на полную мощность, оставляя производительность на столе. Было бы неразумно помещать процессор Core i3-класса в игровой ПК с GeForce RTX 3090, потому что он несбалансирован, и большая производительность GPU останется нетронутой. Точно так же, если мы заполняем только один канал памяти, очень быстрый процессор может быть голоден для пропускной способности памяти. На другом конце спектра нижние графические карты, пытающиеся управлять дисплеем 4K с его собственным разрешением, скорее всего, будут колебаться. Именно из-за этих соображений мы и опубликовали эту статью — Руководства по сборке систем в HotHardware. Сбалансированные системные сборки максимально используют ваши вычислительные, оперативные, графические и рендеринговые ресурсы.
Однако вопрос, который мы здесь задаем, довольно прост. Сколько ядер достаточно для высокопроизводительной визуализации ПК? Во-первых, спрашивать об этом, не зная разрешения целевого рендеринга, бессмысленно. Мы фокусируемся здесь на 1,920×1,080 (1080p Full HD) и 2,560 x 1,440 (1440p или Quad HD). Это, безусловно, два самых популярных разрешения по данным опроса ПК-оборудования Steam, с разрешением 1080p, представляющим полные две трети всех ПК с установленным онлайн-игровым магазином seminal.
Cyberpunk 2077 хорошо известен своей способностью пережевывать множество потоков процессора
Точно так же таргетинг на разрешение-это здорово, но видеокарта также имеет значение, потому что она может не справиться с рендерингом в родном разрешении дисплея. К сожалению, нехватка видеокарт сделала их труднодоступными, и мы не закрываем на это глаза. Тем не менее, чтобы получить точное представление о будущем, мы рассматриваем текущие модели графических процессоров. Исходя из их запуска MSRP, $500-550 GeForce RTX 3070 и $679-700 Radeon RX 6800 XT представляют собой два немного разных сегмента рынка, но оба по-прежнему занимают более высокий уровень шкалы графических карт. Да, мы знаем, что их очень трудно получить в MSRP, но в настоящее время это константа, которую мы не контролируем, и мы отвечаем здесь на вопросы науки.
На следующих страницах мы ответим на вопрос, сколько процессорных ядер достаточно четыре способа: при 1080p с GeForce RTX 3070 и Radeon RX 6800 XT и при 1440p с теми же картами. Мы также собираемся кратко взглянуть на 3,840×2,160 (2160p, UltraHD / 4K). Однако даже с теми играми и видеокартами, которые мы здесь выбрали, игровая производительность 4K будет диктоваться видеокартой гораздо больше, чем процессором, даже в 2021 году с этими относительно мощными видеокартами.
Строительство Нашего Испытательного Стенда
Мы тестируем широкий спектр конфигураций процессоров. Для этого мы обратились к двум различным процессорам из высококлассного семейства AMD Ryzen 5000. Ryzen 7 5800X имеет восемь ядер, 16 потоков через симметричную многопоточность и максимальную тактовую частоту усиления 4,7 ГГц. Ryzen 9 5900X имеет 12 ядер, 24 потока и несколько более высокую тактовую частоту boost на частоте 4,8 ГГц. ASUS TUF Gaming X570-Plus (Wi-Fi) позволяет нам отключить ядра, многопоточность и даже целый чиплет на Ryzen 9 5900X поэтому для большинства наших тестов мы использовали именно это. Однако, поскольку его матрицы ограничены шестью ядрами в штуке, мы использовали Ryzen 7 5800X для нашей конфигурации 8C/16T. Разница в максимальной скорости наддува в 100 МГц почти полностью теряется в шуме, хотя двухъядерный Ryzen 9 5900X имеет двойной кэш L3.
Остальная часть нашей тестовой системы-довольно стандартный тариф для энтузиастов ПК. Основная память-32 ГБ оперативной памяти Corsair Vengeance LPX DDR4-3600 в конфигурации 2 x 16 ГБ. Наши тестируемые игры были установлены на твердотельный накопитель WD Blue SN550 M. 2 объемом 1 ТБ, а загрузочный диск-на твердотельный накопитель Sabrent Rocket 4.0 M. 2 объемом 1 ТБ. Наш источник питания-Corsair RM 750X ATX, наш кулер-Deepcool Castle 280Ex, а вся система живет внутри фрактальной конструкции Meshify S2 с ее стандартной конфигурацией вентилятора.
Наши Методы Тестирования Производительности Игры
Что касается самих игр, мы искали хорошую коллекцию последних эксклюзивов для ПК и кросс-платформенных названий triple-A, некоторые из которых мы подробно рассматривали раньше. В итоге мы получили 11 контрольных показателей по девяти названиям:
- Пепел сингулярности: Эскалация
- Цивилизация Сида Мейера VI
- Киберпанк 2077
- ФарКри Новый Рассвет
- Шестерни 5
- Средиземье: Тень войны
- Метро Исход
- Тень расхитителя гробниц
- Сторожевые псы: Легион
Как AotS, так и Civ VI включают в себя отдельные тесты CPU и GPU, поэтому мы запустили каждый из них. Для каждого из вышеперечисленных названий мы протестировали 1080p и 1440p с обеих наших видеокарт и выполнили каждый тест как минимум три раза. Мы сообщаем медианные (средние) результаты, а не средние, так что каждый тест представляет собой фактический взгляд на производительность, а не объединение. Мы также запускали наши игры с более высокими настройками, во многом так же, как и большинство геймеров, а не с более низкими настройками, чтобы выявить какие-либо различия. В этом случае нас интересует реальный игровой сценарий, в отличие от более теоретических различий в частоте кадров, которые мы нашли бы в одном из наших обзоров процессоров, включая последние Core i9-11900K от Intel и Core i5-11600K. Несмотря на это, мы все еще думаем, что найдем что-то интересное, особенно на 1080p.
Каждый тест проводился на всех шести различных конфигурациях подсчета ядер и SMT. Это включает в себя 12, 8, 6 и 4 ядра с включенным SMT и снова с 6 и 4 ядрами без SMT. Это дает нам возможность взглянуть на 4, 6, 8, 12, 16, и 24 аппаратных потока. Если вы еще не сделали математику, то получается, что всего 264 точки данных и минимум 792 тестовых прогона. Мы также запустили несколько наших более интересных результатов в 4K, чтобы увидеть, стали ли видеокарты узким местом. Данные могут быть забавными, поэтому мы надеемся, что вам понравится обильное количество информации!
Сколько ядер достаточно для визуализации с разрешением 1080p?
Мы будем рассматривать и анализировать наши результаты по разрешению, а не по игре, из-за влияния рабочей нагрузки рендеринга на спрос как на процессор, так и на графический процессор. Итак, имея это в виду, мы начнем с нашего самого низкого разрешения, которое должно больше всего выявлять различия между конфигурациями ядра.
Ashes of the Singularity стала демонстрационной игрой для AMD на протяжении многих лет. Еще в первые дни GCN такие модели, как Radeon HD 7950, имеют преимущество перед видеокартами NVIDIA в этой игре из-за асинхронных вычислительных функций DirectX 12, которые лучше работают на оборудовании AMD. В наши дни это все еще довольно большой тест для процессоров с двумя разными тестами. Давайте посмотрим на последнюю версию, получившую название Эскалация.
В тесте, ориентированном на GPU, мы получаем четыре значения для каждой конфигурации: среднее значение в кадрах в секунду, а также то, как игра выполнялась с различными «пакетами» вызовов draw. Более легкие-или, предположительно, меньшие-партии вызовов draw, как правило, работают лучше, чем более напряженные партии. В наших графиках определенно есть своего рода «колено», где наличие большего количества ядер дает вам большую производительность, но потеря аппаратных потоков на определенном уровне начинает оказывать реальное влияние на производительность.
Здесь мы сразу видим, что четырехъядерный процессор-это утечка производительности как на наших GeForce RTX 3070, так и на Radeon RX 6800 XT. Без SMT (симметричной многопоточности) тоже гораздо хуже. В целом, сладкое пятно в этом бенчмарке при 1080p, по-видимому, составляет 12 потоков. Если мы посмотрим на нашу 6-ядерную / 12-потоковую конфигурацию как на имитацию Ryzen 5 5600X, это поможет нам немного взглянуть на нее с другой стороны. Это довольно средний процессор с мощной однопоточной производительностью и большим количеством многопоточных ворчаний.
Особенно если вы хотите получить максимальную отдачу от дисплея с высоким разрешением 1080p, имеет смысл получить больше, чем минимальное количество ядер. И GeForce RTX 3070, и Radeon RX 6800 XT в среднем застряли где-то в диапазоне 70 кадров в секунду, хотя Radeon был немного быстрее. Мы ожидали бы этого, учитывая (MSRP) диспаритет цен между ними. Давайте посмотрим, как проходит тест, ориентированный на процессор.
Еще раз мы видим колено на графиках, и здесь очень очевидно, что, хотя шести ядер достаточно, ему действительно нужно немного SMT, чтобы пройти весь путь туда. Падение производительности при 4C/4T особенно резко. Независимо от этого, стена, которую мы ударили при 6C/12T, на 36% быстрее, чем наша самая низкая конфигурация.
Далее идет Sid Meier’s Civilization VI, название, которое при запуске было известно тем, что было немного ЦП свиньей, по крайней мере, с точки зрения ЦП неигровых поворотов, занимающих некоторое время. В игре есть два бенчмарка, как и в AotS, и опять же они разделены между функциями CPU и GPU. Давайте сначала взглянем на тест времени поворота ИИ…
Эти результаты довольно неожиданны. Похоже, что когда дело доходит до принятия своих поворотов AI, Civ VI очень ограничен в количестве потоков, которые он будет использовать. Мы надеялись, что больше потоков означало больше одновременных симуляций, пока он думал, но, по-видимому, 4C/4T достаточно, чтобы сделать свое дело. Что еще более забавно, так это то, насколько архитектура видеокарты влияет на время поворота процессора. Мы не ожидали, что новейший чип RDNA 2 в Radeon RX 6800 XT добавит около 10% дополнительного времени отклика на повороты. Не то чтобы все это было медленным само по себе, просто это было неожиданно.
Интересно, что графический тест в Civilization VI гораздо больше зависит от процессора, чем тест искусственного интеллекта. Эти графики имеют скорее эффект ступенчатой лестницы, что заставляет нас думать, что игра недостаточно эффективно использует SMT-потоки AMD, чего Cyberpunk 2077, как известно, избегал при запуске. На обеих наших видеокартах с разрешением 1080p мы бы максимально использовали большинство мониторов с высоким уровнем обновления с скромным процессором 4C/4T, но если вам нужны все возможные кадры для воспроизведения Civ на дисплее 1080p с частотой 240 Гц, вам следует выбрать Ryzen 7 5800X или что-то подобное.
Далее идет Киберпанк 2077 Мы много шумели о производительности в этом названии, подробно освещая производительность как при запуске, так и после первого крупного патча. С тех пор название было обновлено еще несколько раз, и теперь оно дошло до версии 1.22. К сожалению, ошибки все еще существуют, и автомобили все еще появляются из воздуха, чтобы сбить нас на городском пешеходном переходе. Давайте посмотрим, как это название масштабируется до скромного четырехъядерного ядра без SMT.
Это название очень хорошо масштабируется до 12 ядер и 24 потоков на Radeon RX 6800 XT, но меньше на GeForce RTX 3070. Похоже, что CD Projekt Red наконец-то решил проблему повышения производительности, которую выявили несколько двоичных хаков, и просто включил SMT для всех процессоров. Это особенно очевидно в четырехъядерной скобке в нижней части каждого графика, где GeForce RTX 3070 имеет 25%-ный рост только за счет включения дополнительных потоков. Radeon RX 6800 XT подвержен аналогичному влиянию, но при 1080p это изменение приближается к 12%. На высоком конце, сколько ядер достаточно зависит от вашего монитора, так как геймер с частотой 60 Гц может обойтись на 4C / 8T, если мы посмотрим на низкую частоту кадров, в то время как геймеры, которые пользуются более высокой частотой обновления, получат больше с каждым шагом вверх по лестнице ядра и количества потоков.
Изучение Времени Кадра И Влияния Количества Ядер Процессора И Потоков
Давайте сделаем небольшой перерыв от средних и низких частот кадров, чтобы на мгновение взглянуть на время кадров. Мы знаем, что конфигурация 4C / 4T является самой медленной из всех, но каково это? Поскольку Cyberpunk 2077-это наш единственный ручной тест, и поскольку мы фиксируем наши ручные тесты с помощью CapFrameX, мы можем взглянуть на отдельные времена кадров. Нам нужно было глубже разобраться в игре. В среднем 83 кадра в секунду кажутся довольно хорошими для 4 ядер, но на практике это не было так гладко. Что дает?
На самом деле это довольно познавательно. Несмотря на среднюю частота кадров 83, игра потратила ужасно много времени на то, чтобы отдельные кадры проскочили мимо отметки в 20 миллисекунд. Кстати, 20 миллисекунд приравниваются к частоте кадров 50 кадров в секунду. Все это движение «йо-йо» эффективно заставляет игру чувствовать, что она работает не особенно гладко. Однако на нашем мониторе FreeSync он немного нервничал. Обычно FreeSync предотвращает разрывы и делает более низкую частоту кадров плавной, но это просто невозможно, когда игра постоянно тонет и восстанавливается. Давайте взглянем на один из наших пробегов 12 C / 24 T в сравнении.
Это гораздо более гладко, и это проявляется в низкой частоте кадров, о которой сообщает CapFrameX в наших приведенных выше графиках частоты кадров. Есть небольшой скачок выше 20 миллисекунд, но время кадров Киберпанка обычно остается ниже 14 миллисекунд или около того, что приводит к низкой частоте кадров (которая является низким значением CapFrame X 1%) более 70 кадров в секунду. Таким образом, игра чувствовала себя намного более гладкой. Так что это определенно стоит иметь в виду: просто потому, что средняя частота кадров указывает на то, что она работает хорошо, это еще не значит, что данное название игры действительно работает так гладко, как предполагает его частота кадров. Средний FPS-это одна точка данных, представляющая тысячи кадров, и не может быть принята в качестве окончательного решения гладкость. Однако такой график фреймового времени является лучшим индикатором.
Источник: https://hothardware.com/reviews/how-many-cores-do-you-need-for-gaming
