Многие люди при покупке процессора стараются выбрать что-нибудь покруче, с несколькими ядрами и большой тактовой частотой. Но при этом мало кто знает, на что влияет количество ядер процессора в действительности. Почему, например, обычный и простенький двухъядерник может оказаться быстрее четырехядерника или тот же "проц" с 4 ядрами будет быстрее "проца" с 8 ядрами. Это довольно интересная тема, в которой определенно стоит разобраться более детально.

Вступление

Прежде чем начать разбираться, на что влияет количество ядер процессора, хотелось бы сделать небольшое отступление. Еще несколько лет назад разработчики ЦП были уверены в том, что технологии производства, которые так стремительно развиваются, позволят выпускать "камни" с тактовыми частотами до 10 Ггц, что позволит пользователям забыть о проблемах с плохой производительностью. Однако успех достигнут не был.

Как бы ни развивался техпроцесс, что "Интел", что "АМД" уперлись в чисто физические ограничения, которые попросту не позволяли выпускать "процы" с тактовой частотой до 10 Ггц. Тогда и было принято решение сфокусироваться не на частотах, а на количестве ядер. Таким образом, началась новая гонка по производству более мощных и производительных процессорных "кристаллов", которая продолжается и по сей день, но уже не столь активно, как это было на первых порах.

Процессоры Intel и AMD

На сегодняшний день "Интел" и "АМД" являются прямыми конкурентами на рынке процессоров. Если посмотреть на выручку и продажи, то явное преимущество будет на стороне "синих", хотя в последнее время "красные" стараются не отставать. У обоих компаний имеется хороший ассортимент готовых решений на все случаи жизни - от простого процессора с 1-2 ядрами до настоящих монстров, у которых количество ядер переваливает за 8. Обычно подобные "камни" используются на специальных рабочих "компах", которые имеют узкую направленность.

Intel

Итак, на сегодняшний день у компании Intel успехом пользуются 5 видов процессоров: Celeron, Pentium, и i7. Каждый из этих "камней" имеет разное количество ядер и предназначенные для разных задач. Например, Celeron имеет всего 2 ядра и используется в основном на офисных и домашних компьютерах. Pentium, или, как его еще называют, "пенек", также используется в дому, но уже имеет гораздо лучшую производительность, в первую очередь за счет технологии Hyper-Threading, которая "добавляет" физическим двум ядрам еще два виртуальных ядра, которые называют потоками. Таким образом, двухъядерный "проц" работает как самый бюджетный четырехъядерник, хотя это не совсем корректно сказано, но основная суть именно в этом.

Что же касается линейки Core, то тут примерно схожая ситуация. Младшая модель с цифрой 3 имеет 2 ядра и 2 потока. Линейка постарше - Core i5 - имеет уже полноценные 4 или 6 ядер, но лишена функции Hyper-Threading и дополнительных потоков не имеет, кроме как 4-6 стандартных. Ну и последнее - core i7 - это топовые процессоры, которые, как правило, имеют от 4 до 6 ядер и в два раза больше потоков, т. е., например, 4 ядра и 8 потоков или 6 ядер и 12 потоков.

AMD

Теперь стоит сказать про AMD. Список "камушков" от данной компании огромен, смысла перечислять все нет, поскольку большинство из моделей уже попросту устарели. Стоит, пожалуй, отметить новое поколение, которое в некотором смысле "копирует" "Интел" - Ryzen. В данной линейке также присутствуют модели с номерами 3, 5 и 7. Главное отличие от "синих" у Ryzen заключается в том, что самая младшая модель уже сразу предоставляет полноценные 4 ядра, а у старшей их не 6, а целых восемь. Кроме этого, и количество потоков меняется. Ryzen 3 - 4 потока, Ryzen 5 - 8-12 (в зависимости от кол-ва ядер - 4 или 6) и Ryzen 7 - 16 потоков.

Стоит упомянуть и о еще одной линейке "красных" - FX, которая появилась в 2012 году, и, по сути, данная платформа уже считается устаревшей, но благодаря тому, что сейчас все больше и больше программ и игр начинает поддерживать многопоточность, линейка Vishera вновь обрела популярность, которая наряду с низкими ценами только растет.

Ну а что касается споров касательно частоты процессора и количества ядер, то, по сути, правильнее смотреть в сторону второго, поскольку с тактовыми частотами уже давно все определились, и даже топовые модели от "Интел" работают на номинальных 2. 7, 2. 8, 3 Ггц. Помимо этого, частоту всегда можно поднять при помощи оверклокинга, но в случае с двухъядерником это не даст особого эффекта.

Как узнать сколько ядер

Если кто-то не знает, как определить количество ядер процессора, то сделать это можно легко и просто даже без скачивания и установки отдельных специальных программ. Достаточно лишь зайти в "Диспетчер устройств" и нажать на маленькую стрелочку рядом с пунктом "Процессоры".

Получить более подробную информацию о том, какие технологии поддерживает ваш "камень", какая у него тактовая частота, номер его ревизии и многое другое можно при помощи специальной и маленькой программки CPU-Z. Скачать ее можно бесплатно на официальном сайте. Есть версия, которая не требует установки.

Преимущество двух ядер

В чем может быть преимущество двухъядерного процессора? Много в чем, например, в играх или приложениях, при разработке которых основным приоритетом была однопоточная работа. Взять хотя бы для примера игру Wold of Tanks. Самые обычные двухъядерники типа Pentium или Celeron будут выдавать вполне приличный результат по производительности, в то время как какой-нибудь FX от AMD или INTEL Core задействуют гораздо больше своих возможностей, а итог будет примерно таким же.

Чем лучше 4 ядра

Чем 4 ядра могут быть лучше двух? Лучшей производительностью. Четырехъядерные "камни" рассчитаны уже на более серьезную работу, где простые "пеньки" или "селероны" попросту не справятся. Отличным примером тут послужит любая программа по работе с 3D-графикой, например 3Ds Max или Cinema4D.

Во время процесса рендеринга данные программы задействуют максимум ресурсов компьютера, включая оперативную память и процессор. Двухъядерные ЦП будут очень сильно отставать по времени обработки рендера, и чем сложнее будет сцена, тем больше времени им потребуется. А вот процессоры с четырьмя ядрами справятся с данной задачей гораздо быстрее, поскольку им на помощь придут еще и дополнительные потоки.

Конечно, можно взять и какой-нибудь бюджетный "процик" из семейства Core i3, например, модель 6100, но 2 ядра и 2 дополнительных потока все равно будут уступать полноценному четырехядернику.

6 и 8 ядер

Ну и последний сегмент многоядерников - процессоры с шестью и восемью ядрами. Их основное предназначение, в принципе, точно такое же, как и у ЦП выше, только вот нужны они там, где обычные "четверки" не справляются. Кроме этого, на базе "камней" с 6 и 8 ядрами строят полноценные профильные компьютеры, которые будут "заточены" под определенную деятельность, например, монтаж видео, 3Д-программы для моделирования, рендеринг готовых тяжелых сцен с большим количеством полигонов и объектов и т. д.

Помимо этого, такие многоядерники очень хорошо себя показывают в работе с архиваторами или в приложениях, где нужны хорошие вычислительные возможности. В играх, которые оптимизированы под многопоточность, равных таких процессорам нет.

На что влияет количество ядер процессора

Итак, на что же еще может влиять количество ядер? В первую очередь на повышение энергопотребления. Да, как бы это ни прозвучало удивительно, но это так и есть. Особо переживать не стоит, потому как в повседневной жизни данная проблема, если можно так выразиться, заметна не будет.

Второе - это нагрев. Чем больше ядер, тем лучше нужна система охлаждения. Поможет измерить температуру процессора программа, которая называется AIDA64. При запуске нужно нажать на "Компьютер", а затем выбрать "Датчики". Следить за температурой процессора нужно, потому как если он будет постоянно перегреваться или работать на слишком высоких температурах, то через какое-то время он просто сгорит.

Двухъядерники незнакомы с такой проблемой, потому как не обладают слишком высокой производительностью и тепловыделением соответственно, а вот многоядерники - да. Самыми "горячими" считаются камни от AMD, особенно серии FX. Например, возьмем модель FX-6300. Температура процессора в программе AIDA64 находится в отметке около 40 градусов и это в режиме простоя. При нагрузке цифра будет расти и если случится перегрев, то комп выключится. Так что, покупая многоядерник, нужно не забывать о кулере.

На что влияет количество ядер процессора еще? На многозадачность. Двухъядерные"процы" не смогут обеспечить стабильную производительность при работе в двух, трех и более программ одновременно. Самый простой пример - стримеры в интернете. Помимо того, что они играют в какую-нибудь игру на высоких настройках, у них параллельно запущена программа, которая позволяет транслировать игровой процесс в интернет в режиме онлайн, работает и интернет-браузер с несколькими открытыми страницами, где игрок, как правило, читает комментарии смотрящих его людей и следит за прочей информацией. Обеспечить должную стабильность может даже далеко не каждый многоядерник, не говоря уже о двух- и одноядерных процессорах.

Также стоит сказать пару слов о том, что у многоядерных процессоров есть очень полезная вещь, которая называется "Кеш третьего уровня L3". Этот кеш имеет определенный объем памяти, в который постоянно записывается различная информация о запущенных программах, выполненных действиях и т. д. Нужно это все для того, чтобы увеличить скорость работы компьютера и его быстродействие. Например, если человек часто пользуется фотошопом, то эта информация сохранится в памяти каша, и время на запуск и открытие программы значительно сократиться.

Подведение итогов

Подводя итог разговора о том, на что влияет количество ядер процессора, можно прийти к одному простому выводу: если нужна хорошая производительность, быстродействие, многозадачность, работа в тяжелых приложениях, возможность комфортно играть в современные игры и т. д., то ваш выбор - процессор с четырьмя ядрами и больше. Если же нужен простенький "комп" для офиса или домашнего пользования, который будет использоваться по минимуму, то 2 ядра - это то что нужно. В любом случае, выбирая процессор, в первую очередь нужно проанализировать все свои потребности и задачи, и только после этого рассматривать какие-либо варианты.

Всем привет! Многие неопытные пользователи, которые хотят собрать себе игровой компьютер, делают излишнюю ставку только на одну комплектующую – видеокарту. И, казалось бы, подход вполне логичный, ведь компьютер требуется, чтобы в игры играть, а значит, самое главное, на что следует смотреть при покупке, это графический ускоритель. Однако такой подход сам по себе является ошибочным, и маленький кусок кремния, именуемый процессором, часто остается без внимания. Хотя его значение в игровой машине очень велико. В сегодняшней статье мы поговорим, как вы догадались, о процессорах и их предназначении в игровых нагрузках.

Подбирая железо в игровую тачку, у пользователя не возникнет никаких проблем с выбором видеокарты, здесь все предельно просто. Чем больше у вас денег, тем лучше вы сможете приобрести графический ускоритель. Более дорогая видюха гарантированно даст вам большую производительность, а значит и большее количество кадров в любимой игре. С выбором процессора всё не так просто и очевидно. Для того, чтобы знать за что именно вы отдаете свои золотые монеты, когда покупаете кусок кремния, необходимо понимать, за что именно отвечает ЦПУ в рамках игровой нагрузки. И если опять же вернуться к графическим адаптерам, то каждый второй юзер знает, что видеокарта отвечает за качество визуальной составляющей любого игрового проекта. А за что же отвечает мой Pentium, спросите вы? Давайте разбираться.

Если говорить в общих чертах, то сердце вашей системы отвечает за различные математические расчеты, скорость выполнения которых напрямую зависит от его производительности. Прирост производительности достигается путем увеличения тактовой частоты или же путем увеличения количества ядер и потоков. У дорогих процессоров, как известно высокая герцовка и, как правило, все они являются представителями многоядерного семейства, а значит, справляются с поставленной перед ними задачей намного быстрее урезанных моделей. Для того, чтобы лучше понимать, что именно дает пользователю высокопроизводительный камень, приведу несколько примеров.

Обработка пользовательских команд

С помощью посредника в лице материнской платы, процессор доставляет отсортированные по типу данные до различных комплектующих и от них же принимает определенную информацию, а затем обрабатывает её. Получается круговорот информации внутри системы, в центре которой находится тот самый кремниевый кусок. Качество и скорость любых взаимодействий пользователя с компьютером посредством устройств ввода данных зависят напрямую от производительности ЦПУ. То есть, за возможность управлять в игре персонажем с помощью нажатий на клавиатуру и передвижений мышью, можете сказать спасибо в первую очередь ЦПУ. Каждое нажатие на клавишу отправляет процессору информацию, он же ее обрабатывает и в игре происходит определенное действие. Так вот между нажатием и результатом вашего нажатия проходит n-ое количество времени, которое требуется процессору на обработку. Чем процессор производительнее, тем быстрее произойдет обработка сигнала, а соответственно задержка отклика будет минимальной. Вы можете наблюдать задержку отклика, если запустите тяжелое игровое приложение на старом процессоре. Поворачивая мышкой в игре, вы увидите, что поворот камеры произойдет через одну-две секунды после того, как вы подвинули грызуна. Это говорит о недостаточной мощности ЦПУ. На количество кадров в секунду данное событие никак не влияет, однако, на комфортность геймплея еще как. Безусловно, если вы не искушенный дорогими железяками пользователь, то можно поиграть и так, но на впечатление от игры напрямую влияет еще несколько зависящих от процессора факторов.

Построение окружающей среды

Для того, чтобы разобраться за что отвечает процессор в игре, придется немного затронуть тему 3D моделирования. Почти все, что вы видите в игре, является моделями. Дома, персонажи, машины, оружие, деревья и так далее – все это отдельные модели. За их детализацию отвечает графический ускоритель, а вот за их построение и расстановку в пространстве относительно друг друга – процессор. То есть получается, что первым в работу включается именно ЦПУ, он собирает все необходимые данные и отправляет их видеокарте, чтобы она занялась отрисовкой и детализацией каждого объекта. Если говорить более простым языком, то диалог между двумя комплектующими будет выглядеть следующим образом:

Процессор: "Эй, пссс, подруга, я тут построил каркас нашего совместного проекта, но вот не задача, выглядит все как-то не очень, ты не могла бы мне помочь?”

Ну и видеокарта, как представительница женского рода, который очень любит красоту, не может отказать своему другу-технарю и отвечает ему: "Да, конечно, я сделаю из этого неотесанного куска камня конфетку”.

В случае если уровень вашего кусочка кремния будет сильно отставать от минимальных системных требований игры, то в игре вы будет наблюдать не полную загрузку объектов и в таком случае диалог между комплектующими уже будет выглядеть следующим образом:

Видеокарта: "Прием, ты там живой? Я уже закончила свою работу, другие указания имеются?”

На что процессор отвечает: "Подожди, я тут немного задумался и не могу понять земля должна находиться под танком или над ним…”

В таком случае и происходят фризы и микростаттеры, когда картинка зависает ненадолго, а процессор в это время напрягает все свои извилины, чтобы не ошибиться с подсчетами. Поэтому в современных играх, где насчитывается огромное количество моделей и всевозможных взаимодействий между ними, наличие высокопроизводительного процессора – обязательно.

• P.S. На одном из скриншотов выше, вы можете увидеть разницу в качестве модели с разным количеством используемых полигонов. Чем их больше, тем качественнее получится объект. Безусловно, качество может зависеть и от других факторов. Например, от текстуры, которая наносится поверх полигонов, от типа сглаживания и так далее. Как я уже написал выше, построением объектов часто занимается процессор, однако некоторые его функции способен брать на себя и графический акселератор. Зависит это напрямую от движка используемого разработчиками при создании, в котором и заложены подобные алгоритмы. Таким образом, это позволяет разрабам снизить или повысить системные требования для одной из комплектующих. Поэтому далеко не всегда в построении объектов будет задействован ЦПУ, видеокарта, как преданная подруга способна взять на себя часть его обязанностей. Возможно, в далеком будущем мы увидим одну объединенную железку, которая будет представлять из себя GPU+CPU сразу. Сегодня можно уже часто наблюдать процесс развития возможностей графических ускорителей, которые способны вместо процессора заниматься рендером в определенных графических программах и прямыми трансляциями в утилитах для стримов. Хотя раньше подобного рода задачи были исключительно прерогативой процессора.

Математические алгоритмы

В любом трехмерном игровом приложении очень многие вещи работают на определенных заложенных разработчиками алгоритмах, просчётами которых занимается процессор. Самый банальный и наглядный пример практически в любой игре это отбрасываемые объектами тени. Для самого простого появления тени, скажем от дерева, процессору потребуется рассчитать расстояние от источника света до объекта, отбрасывающего тень, угол падения световых лучей, динамическое изменение объектов в пространстве, взаимодействие с другими объектами окружения, интенсивность освещения и многое многое другое. И это всего лишь для какой-то никчемной тени, на которую игрок даже не обращает внимания. Теперь представьте, сколько объектов может одновременно находится в поле зрения игрока, взаимодействуя при этом между собой. И всеми этим подсчетами должен заняться ЦПУ. И подобного рода алгоритмов в любой игре насчитывается огромное множество, которые касаются практически любого элемента геймплея. Скажем, ваш персонаж стоит на месте и бездействует. Спустя определенное время, при соблюдении огромного количества условий, ваш персонаж будет говорить одну из нескольких фраз, которая будет выбрана исходя из опять же таки выполненных условий алгоритма. И чем разнообразнее разработчики пытаются сделать свое детище, тем выше будут системные требования к железу, а в частности к процессору. Визуальную составляющую в любой игре довольно просто улучшить, просто создав более детализированные модели в паре с качественным и реалистичным освещением. Тоже самое касается и даунгрейда, когда специально ухудшают внешний вид. Такое часто можно наблюдать с портированными проектами на консоли, ведь они не отличаются высокопроизводительной начинкой. А вот для того, чтобы игра выглядела, как можно более реалистично, если можно так выразиться, создателям приложений приходится засовывать в свои проекты огромное множество математических формул. Для того, чтобы вы понимали насколько сильно процессор задействован в любой игре, приведу еще один утомительный пример. В современных играх часто встречаются так называемые NPC. NPC – это персонажи, которые не находятся под управлением игрока, и которые запрограммированы на определенные действия при появлении определенных раздражителей.

Вот на скриншоте выше NPC в виде эльфа с луком ведет ожесточенную борьбу с другим NPC в виде самого обыкновенного волка. Эльф при взаимодействии с любым враждебным NPC встает на место и начинает стрелять из лука. Если вражина приближается очень близко, то он достает кинжал и сражается в ближнем бою. При этом волк пытается сблизиться с длинноухим, но если поблизости оказывается игрок, то он в первую очередь будет атаковать ведьмака. А если ведьмак будет убегать от острозубого хищника, то волчара кинется на испуганного лучника. То есть получается, что в основу любого взаимодействия игрока с геймплейной механикой, заложено очень много "если” и "то”. И всевозможными вариантами развития событий занимается тоже процессор. Добавляйте в эту схему вышеупомянутые математические расчеты объектов окружения, и вы получите неимоверную нагрузку в виде тысячи параллельно решаемых уравнений. Получается, что чем больше в игре возможностей, тем мощнее требуется ЦПУ.

Расчеты физики

Основываясь на вышеупомянутых математических расчетах в современных играх, присутствует огромное количество объектов, которые подвержены физике игрового движка. Безусловно, она отличается от реальной физики по той простой причине, что нынешние процессоры не обладают достаточной производительностью для столь сложных расчетов. Посудите сами, когда на автомобиле в игре вы падаете с обрыва, вы летите вниз с определенной скоростью и по определенной траектории. Сталкиваясь с землей, конструкция машины изменяется определенным образом и после ДТП авто продолжает движение без усилий игрока согласно инерции. Все это и есть физика в игре. И чем более она реалистична, тем, как вы уже догадались, требуется более производительный камень. В реальной жизни исход подобного происшествия зависит от огромного количества факторов: скорость машины до слёта вниз, ускорение свободного падения, высота обрыва, материалы автомобиля, плотность поверхности и многое многое другое. На самом деле подобных переменных в условиях такого события просто не сосчитать, а потому воспроизвести такое сложное с точки зрения физики происшествие в игре невозможно. Вы просто представьте, какие усилия должны быть приложены для создания таких алгоритмов, и какая вычислительная мощность потребуется, чтобы всё это должным образом рассчитать. Поэтому в играх нашего времени существует очень сильно упрощенная система физических расчетов.

P.S. В августе 2009 года англоязычный журнал Game Developer, посвящённый разработке компьютерных игр, опубликовал статью о современных игровых движках и их использовании. Согласно данным журнала, наиболее популярным среди разработчиков является движок nVidia PhysX, который занимает 26,8% рынка. На втором месте находится Havok, который занимает 22,7% рынка. Третье место принадлежит движку Bullet Physics Library (10,3%), а четвёртое - Open Dynamics Engine (4,1%).

Как и в случае с классическими математическими расчетами, процессор, будучи альфонсом, не брезгует помощью видеокарты и здесь, перекладывая на неё часть своих обязанностей. Например вышеупомянутый знаменитый движок от компании Nvidia – PhysX, адаптирован для ускорения физических расчетов на графических чипах с архитектурой CUDA. Но это не значит, что ЦПУ менее важен, как вы могли понять, ему реально есть чем заняться, он у нас парень вообще разносторонний и многозадачный.

Вообще говоря, про физику в играх, следует понимать, что чем больше в игре объектов, которые поддаются физическим законам движка, тем, как вы уже догадались, производительнее потребуется ЦПУ. Представьте, насколько сильно выросла бы нагрузка на железо, если бы все внутриигровые объекты имели поведенческие особенности согласно физике. Взять, например ту же растительность в любой фантастической игре с открытым миром, где много красивых пейзажей природы. Модельки травы зачастую не имеют вообще никаких способностей взаимодействия с окружающим миром, в основном просто звуковое сопровождение при контакте с игроком прописанное в скрипте. Если в игре присутствует динамическая смена погоды, то трава всё равно будет вести себя одинаково, просто якобы покачиваясь от ветра, однако это не результат взаимодействия с погодными условиями, а просто запрограммированное поведение модели. И кстати именно из-за нехватки вычислительной мощности железа, мы до сих пор видим низкодетализированные 2D модели колышущихся кустарников. Та же самая история и с прическами главных персонажей, которые выглядят относительно общей картины значительно хуже.

Откуда пошел миф про то, что играм не требуется производительный процессор?

Ноги у данного мифа появились на заре игростроения, когда игры были очень простыми и разработчики уделяли больше внимания визуальной составляющей с помощью повышенной детализации объектов. Темпы развития производительности процессоров были значительно ниже, чем у видеокарт. Миры были относительно пустые, в них было очень мало NPC, которые дай бог, имели пару реплик и оживали только при взаимодействии игрока с ними. Таких теней как сейчас не было, были, по сути, затемненные статичные текстуры. Про физику я вообще молчу, ни о какой разрушаемости не могло идти и речи. И поэтому многие стали думать, что процессор это второсортная комплектующая для игровых нагрузок, а вот высокопроизводительный графический акселератор – просто must have. Однако в современном мире огромное количество проектов движется в сторону реализма. Под реализмом причем я подразумеваю не только красивую высокодетализированную оболочку. Я говорю именно про различные мелочи, которые делают игру разнообразнее. Количество реплик у персонажей, их возможные взаимодействия между собой, рандомно генерируемые второстепенные объекты и события, реалистичные поведенческие особенности NPC и многое другое – все это ложится на плечи ЦПУ, который с каждым годом требуется все мощнее и мощнее. Ведь если наложить красивую оболочку на однобокий и простой мир, то не получится создать реалистичную вселенную.

Почему процессор важнее видеокарты?

Ответ на этот вопрос кроется в возможностях игровых настроек и кастомизаций. Игроку, как правило, предлагается широкий спектр управления графической составляющей. Тут вам и общее качество текстур, теней, рельефа, освещения и так далее. И все они в основном влияют на выработку видеокарты. Возможность снижения нагрузки на ЦПУ зачастую попросту недоступна. Именно поэтому, если у вас имеется графический ускоритель не соответствующий рекомендованным системным требованиям, то вы можете укатать картинку до того уровня, на котором значение кадров в секунду приблизиться к комфортному для вас восприятию. Но если вы еще имеете и слабый процессор, тот тут вам практически гарантирован дискомфорт в игре из-за регулярных фризов. Поэтому я рекомендую брать процессор с небольшим запасом и делать упор в связке CPU+GPU именно на первую комплектующую. Да, в некоторых проектах, существуют такие возможности, как уменьшение количества окружающих вас NPC или снижение дальности прорисовки объектов, но такие настройки встречаются крайне редко, а потому процессор, на мой взгляд, является более капризной железкой, нежели видеокарта. Более того, нагрузка на железо во время игры не является статичной. В особо динамических сценах со множеством различных частиц и эффектов, вы можете столкнуться со 100% нагрузкой на процессор, что негативным образом скажется опять же таки на ваше восприятие. И количество ФПС при этом может быть заоблачным, но это не спасет от фризов, ведь ЦПУ выжимает из себя при этом все соки.

Надеюсь, мне удалось развеять тот миф, что процессор абсолютно не важен для игр. Как видите, он занят огромным количеством работы в то время пока вы получаете удовольствие и если вы хотите получить от игры максимум впечатления во время игрового процесса, то не стоит недооценивать этот маленький, но важный кусочек кремния!

Процессор – это основной вычислительный компонент, который сильно влияет на производительность компьютера. Но на сколько производительность в играх зависит от процессора? Стоит ли менять процессор для повышения производительности в играх? Какой прирост это даст? На эти вопросы мы и попытаемся найти ответ в этой статье.

1. Что менять видеокарту или процессор

Не так давно я опять столкнулся с нехваткой производительности компьютера и стало ясно, что настало время очередного апгрейда. На тот момент моя конфигурация была следующей:

• Phenom II X4 945 (3 ГГц)
• 8 Гб DDR2 800 МГц
• GTX 660 2 Гб

В целом производительность компьютера меня вполне устраивала, система работала довольно шустро, большинство игр шли на высоких или средне/высоких настройках графики, а видео я монтировал не так часто, так что 15-30 минут рендеринга меня не напрягали.

Первые проблемы возникли еще в игре World of Tanks, когда смена настроек графики с высоких на средние не давала ожидаемого прироста производительности. Частота кадров периодически просаживалась с 60 до 40 FPS. Стало ясно, что производительность упирается в процессор. Тогда было решено до 3.6 ГГц, что решило проблемы в WoT.

Но шло время, выходили новые тяжелые игры, а с WoT я пересел на более требовательную к системным ресурсам (Армата). Ситуация повторилась и стал вопрос что менять – видеокарту или процессор. Смысла менять GTX 660 на 1060 не было, нужно было брать хотя бы GTX 1070. Но такую видеокарту старичок Phenom точно не потянул бы. Да и при смене настроек в Армате было ясно, что производительность опять уперлась в процессор. Поэтому было решено заменить сначала процессор с переходом на более производительную в играх платформу Intel.

Замена процессора тянула за собой замену материнской платы и оперативной памяти. Но другого выхода не было, кроме того была надежда на то, что более мощный процессор позволит полнее раскрыться старой видеокарте в процессорозависимых играх.

2. Выбор процессора

Процессоров Ryzen на тот момент еще не было, их выход только ожидался. Для того, чтобы полноценно оценить их, нужно было дождаться их выхода и массового тестирования для выявления сильных и слабых сторон.

Кроме того, уже было известно, что цена на момент их выхода будет довольно высокой и нужно было ждать еще около полугода пока цены на них станут более адекватными. Желания столько ждать не было, ровно как и спешно переходить на еще сырую платформу AM4. А, учитывая вечные ляпы AMD, это было еще и рискованно.

Поэтому процессоры Ryzen не рассматривались и предпочтение отдавалось уже проверенной, отточенной и хорошо себя зарекомендовавшей платформе Intel на сокете 1151. И, как показала практика, не зря, так как процессоры Ryzen оказались хуже в играх, а в других задачах производительности мне и так было достаточно.

Сначала выбор был между процессорами Core i5:

• Core i5-6600
• Core i5-7600
• Core i5-6600K
• Core i5-7600K

Для игрового компьютера среднего класса i5-6600 был вариантом минимум. Но на перспективу замены видеокарты хотелось иметь какой-то запас. Core i5-7600 отличался не сильно, поэтому изначально планировалось приобрести Core i5-6600K или Core i5-7600K с возможностью разгона до стабильных 4.4 ГГц.

Но, ознакомившись с результатами тестов в современных играх, где загрузка этих процессоров приближалась к 90%, было ясно, что в перспективе их может немного не хватить. А хотелось иметь хорошую платформу с запасом на долго, так как прошли те времена, когда можно было делать апгрейд ПК каждый год

Поэтому я начал присматриваться к процессорам Core i7:

• Core i7-6700
• Core i7-7700
• Core i7-6700K
• Core i7-7700K

В современных играх они загружаются еще не на полную, а где-то на 60-70%. Но, у Core i7-6700 базовая частота всего 3.4 ГГц, а у Core i7-7700 не многим больше – 3.6 ГГц.

По результатам тестов в современных играх с топовыми видеокартами наибольший прирост производительности наблюдается на отметке 4 ГГц. Дальше он уже не столь значительный, иногда практически незаметный.

Несмотря на то, что процессоры i5 и i7 оснащены технологией авторазгона (), рассчитывать на нее особо не стоит, так как в играх, где задействованы все ядра, прирост будет незначительный (всего 100-200 МГц).

Таким образом, процессоры Core i7-6700K (4 ГГц) и i7-7700K (4.2 ГГц) являются более оптимальными, а учитывая возможность разгона до стабильных 4.4 ГГц, еще и значительно более перспективными чем i7-6700 (3.4 ГГц) и i7-7700 (3.6 ГГц), так как разница в частоте уже составит 800-1000 МГц!

На момент апгрейда процессоры Intel 7-го поколения (Core i7-7xxx) только появились и стоили ощутимо дороже процессоров 6-го поколения (Core i7-6xxx), цены на которые уже начали снижаться. При этом в новом поколении обновили только встроенную графика, которая для игр не нужна. А возможности разгона у них практически одинаковые.

Кроме того, материнки на новых чипсетах тоже стоили дороже (хотя можно поставить процессор на более старый чипсет, это может быть сопряжено с некоторыми проблемами).

Поэтому было решено брать Core i7-6700K с базовой частотой 4 ГГц и возможностью разгона до стабильных 4.4 ГГц в будущем.

3. Выбор материнской платы и памяти

Я, как большинство энтузиастов и технических экспертов, отдаю предпочтение качественным и стабильным материнкам от ASUS. Для процессора Core i7-6700K с возможностью разгона оптимальным вариантом являются материнские платы на чипсете Z170. Кроме того, хотелось иметь более качественную встроенную звуковую карту. Поэтому было решено взять самую недорогую игровую материнку от ASUS на чипсете Z170 – .

Память, с учетом поддержки материнкой частоты модулей до 3400 МГц, хотелось также побыстрее. Для современного игрового ПК оптимальным вариантом является комплект памяти DDR4 2×8 Гб. Оставалось найти оптимальный по соотношению цена/частота комплект.

Изначально выбор пал на AMD Radeon R7 (2666 МГц), так как цена была весьма заманчива. Но, на момент заказа, ее не оказалось на складе. Пришлось выбирать между гораздо более дорогой G.Skill RipjawsV (3000 МГц) и чуть менее дорогой Team T-Force Dark (2666 МГц).

Это был сложный выбор, так как память хотелось побыстрее, а средства были ограничены. По результатам тестов в современных играх (которые я изучил), разница в производительности между памятью с частотой 2133 МГц и 3000 МГц составляла 3-13% и в среднем 6%. Это не так много, но хотелось получить максимум.

Но дело в том, что быстрая память делается путем заводского разгона более медленных чипов. Память G.Skill RipjawsV (3000 МГц) не исключение и, для достижения такой частоты, напряжение питания у нее составляет 1.35 В. Кроме того, процессоры тяжело переваривают память со слишком высокой частотой и уже на частоте 3000 МГц система может работать не стабильно. Ну и повышенное напряжение питания приводит к более быстрому износу (деградации) как чипов памяти, так и контроллера процессора (об этом официально заявляла компания Intel).

В тоже время память Team T-Force Dark (2666 МГц) работает при напряжении 1.2 В и, по заявлениям производителя, допускает повышение напряжения до 1.4 В, что при желании позволит разогнать ее вручную. Взвесив все за и против, выбор был сделан в пользу памяти со стандартным напряжением 1.2 В.

4. Тесты производительности в играх

Перед сменой платформы я сделал тесты производительности старой системы в некоторых играх. После смены платформы те же тесты были произведены повторно.

Тесты производились на чистой системе Windows 7 с одной и той же видеокартой (GTX 660) на высоких настройках графики, так как целью замены процессора было повышение производительности без снижения качества изображения.

Для достижения более точных результатов в тестах использовались только игры со встроенным бенчмарком. В качестве исключения тест производительности в танковом онлайн шутере Armored Warfare производился путем записи реплея и дальнейшего его проигрывания со снятием показателей с помощью Fraps.

Высокие настройки графики.

Тест на Phenom X4 (@3.6 ГГц).

По результатам теста видно, что средний FPS изменился незначительно (с 36 до 38). Значит производительность в данной игре упирается в видеокарту. Тем не менее, минимальные просадки FPS во всех тестах значительно уменьшились (с 11-12 до 21-26), а значит играть все равно будет немного комфортнее.

В надежде на повышение производительности с DirectX 12 позже я сделал тест в Windows 10.

Но результаты оказались даже хуже.

Batman: Arkham Knight

Высокие настройки графики.

Тест на Phenom X4 (@3.6 ГГц).

Тест на Core i7-6700K (4.0 ГГц).

Игра очень требовательна как к видеокарте, так и к процессору. Из тестов видно, что замена процессора привела к существенному росту среднего FPS (с 14 до 23), и уменьшению минимальных просадок (с 0 до 15), максимальное значение также выросло (с 27 до 37). Тем не менее, эти показатели не позволяют комфортно играть, поэтому я решил провести тесты со средними настройками и отключил различные эффекты.

Средние настройки графики.

Тест на Phenom X4 (@3.6 ГГц).

Тест на Core i7-6700K (4.0 ГГц).

На средних настройках средний FPS также немного вырос (с 37 до 44), и существенно снизились просадки (с 22 до 35), перекрыв минимально допустимый для комфортной игры порог в 30 FPS. Разрыв в максимальном значении также сохранился (с 50 до 64). В результате смены процессора играть стало вполне комфортно.

Переход на Windows 10 абсолютно ничего не изменил.

Deus Ex: Mankind Divided

Высокие настройки графики.

Тест на Phenom X4 (@3.6 ГГц).

Тест на Core i7-6700K (4.0 ГГц).

Результатом замены процессора стало лишь снижение просадок FPS (с 13 до 18). Тесты со средними настройками, я к сожалению забыл провести Но провел тест на DirectX 12.

В результате лишь просел минимальный FPS.

Armored Warfare : Проект Армата

Я частенько играю в эту игру и она стала одной из основных причин обновления компьютера. На высоких настройках игра выдавала 40-60 FPS с редкими, но неприятными просадками до 20-30.

Снижение настроек до средних устраняло серьезные просадки, но средний FPS оставался почти таким же, что является косвенным признаком нехватки производительности процессора.

Был записан реплей и произведены тесты в режиме воспроизведения с помощью FRAPS на высоких настройках.

Их результаты я свел в табличку.

Замена процессора полностью исключила критичные просадки FPS и серьезно повысила среднюю частоту кадров. Это позволило включить вертикальную синхронизацию, сделав картинку более плавной и приятной. При этом игра выдает стабильные 60 FPS без просадок и играть очень комфортно.

Другие игры

Я не проводил тесты, но в целом похожая картина наблюдается в большинстве онлайн и процессорозависимых игр. Процессор серьезно влияет на FPS в таких онлайн играх как Battlefield 1 и Overwatch. А также в играх с открытым миром типа GTA 5 и Watch Dogs.

Сам я ради эксперимента устанавливал GTA 5 на старый ПК с процессором Phenom и новый с Core i7. Если раньше при высоких настройках FPS держался в пределах 40-50, то теперь стабильно держится выше отметки 60 практически без просадок и часто доходит до 70-80. Эти изменения заметны невооруженным глазом, а вооруженный просто гасит всех подряд

5. Тест производительности в рендеринге

Я не много занимаюсь монтажом видео и провел всего один простейший тест. Отрендерил Full HD видео длиной 17:22 и объемом 2.44 Гб в меньший битрейт в программе Camtasia, которой я пользуюсь. В результате получился файл объемом 181 Мб. Процессоры справились с задачей за следующее время.

Само собой, в рендеринге была задействована видеокарта (GTX 660), ибо я ума не приложу кому придет в голову проводить рендеринг без видеокарты, так как это занимает в 5-10 раз больше времени. Кроме того, плавность и скорость воспроизведения эффектов при монтаже также очень сильно зависит от видеокарты.

Тем не менее, зависимость от процессора никто не отменял и Core i7 справился с этой задачей в 4 раза быстрее, чем Phenom X4. С повышением сложности монтажа и эффектов это время может значительно возрастать. То с чем Phenom X4 будет пыхтеть 2 часа, Core i7 осилит за 30 минут.

Если вы планируете серьезно заниматься монтажом видео, то мощный многопоточный процессор и большой объем памяти существенно сэкономят вам время.

6. Заключение

Аппетиты современных игр и профессиональных приложений очень быстро растут, требуя постоянных вложений в модернизацию компьютера. Но если у вас слабый процессор, то нет смысла менять видеокарту, он просто ее не раскроет, т.е. производительность упрется в процессор.

Современная платформа на основе мощного процессора с достаточным объемом оперативной памяти обеспечит высокую производительность вашего ПК на годы вперед. При этом снижаются затраты на апгрейд компьютера и отпадает необходимость полностью менять ПК через несколько лет.

7. Ссылки

Процессор Intel Core i7-8700
Процессор Intel Core i5-8400
Процессор Intel Core i3 8100

для простоты восприятия можно понимать фпс как фпс выдаваемой процессорной частью с бесконечно мощной видеокартой и фпс выдаваемой видеокартой с бесконечно мощным процессором. во всех случаях фпс объективно конечен и ограничен слабевшей деталью.
далее тоу- да. микрофризы и мокро фризы могут быть от процессорной части. макро фризы это уже какпраело либо не может контроллер псл кспресс насовать видеокарте либо от подсистемы памяти микро фризы обыденно от того что мало ядер-потоков либо игра оптимизирована на мало потоков а мощности ядер недостаточно. естественно проблемы могут быть и от видеокарты но обычная картина при слабом процессоре и доброй карте - игра плавно теряет фпс до тормозов.

Для наглядности если взять гта 5 которую я имел удовольствие тестировать с пек-пек амд фх6100 и жифорс 690 (при исключении зависимости видеопамяти) в 1600х1200 процессор может спускать игру в годе густо населенном машинами до 25фпс да и ниже вероятно. однако если выехать за город можно собственно иметь под 50-60фпс. у посонов обычно наблюдалась картина диаметрально противоположная так как за городом графон и травон что создает нагрузку на видеокарту а баланс пека смещен в сторону гпу.

а fx 8300 хватит? и влияет ли частота оперативки на игры или нет?
с 970 и разрешением 1080п такая связка будет вполне себе уравновешенной (даже я бы сказал стремящейся к дифициту гпу производительности при правлеьном подборе комплетухи к проессору) в играх начиная с 15-16 года если стремится ставить максимальные настройки. так как производительность 970 это обычно ели-ели 30фпс
если отвечать как влияет оператвка на фпс - влияет 2 канала в большей степени чем частота памяти в одноканале. для дефольной частоты фх 8300 2х 1333 памяти будет довольно. далее приступая к разгону что тема отдельная с 2х канальной памятью может потребоваться 1600 и более быстрая память. может в том плане что после эдок 3.8-4ггц амд начнет кукузить с 1333 памятью выдавая фпс меньше чем мог бы и ростом частоты коэффициент кукукузы будет нарастать
нормальным решением я бы назвал взять этот фуыкс с нормальной полноразмерной мат платой и гнать до 4.-4.4ггц без турбо с поднятием множителя НТ. такой производительности в принципе будет довольно для большинства современных игрор типа ассассина до 30фпс и обеспечит раскрытие карт вплодь до эдок 1080 или 1080ти если с запасом рассматривать.

Со старыми процессоры в свою очередь может быть такой курьез что не смотря на какую-то там производительность в бенчмарках равною некоторому процессору нового поколения - он будет существенно медленней и тянуть игры где то на грани не играбельности (и может быть ситуация обратная когда какой нибудь 32 поточный процессор будет скажем так сосать в играх эпохи пастгену). поэтому пек-пек делать бы достоверный прогноз как там попрет какой-то сильно старый процессор с нормальной картой да на максах пек-пек (а иное меня не интересует) я бы не стал

Первый четырехъядерный процессор вышел осенью 2006 года. Им стала модель Intel Core 2 Quad, основанная на ядре Kentsfield. В то время популярными играми считались такие бестселлеры, как The Elder Scrolls 4: Oblivion и Half-Life 2: Episode One. Еще не появился «убийца всех игровых компьютеров» Crysis. А в ходу был API DirectX 9 с шейдерной моделью 3.0.

Как выбрать процессор для игрового ПК. Изучаем эффект процессорозависимости на практике

Но на дворе конец 2015 года. На рынке, в настольном сегменте, присутствуют 6- и 8-ядерные центральные процессоры, однако популярными по-прежнему считаются 2- и 4-ядерные модели. Геймеры восхищаются ПК-версиями GTA V и «Ведьмак 3: Дикая охота», а в природе пока не существует игровой видеокарты, способной выдать комфортный уровень FPS в 4K-разрешении при максимальных настройках качества графики в Assassin’s Creed Unity. К тому же состоялся релиз операционной системы Windows 10, а это значит, что официально наступила эпоха DirectX 12 . Как видите, за девять лет много воды утекло. Поэтому вопрос выбора центрального процессора для игрового компьютера актуален как никогда.

Суть проблемы

Существует такое понятие, как эффект процессорозависимости. Он может проявиться абсолютно в любой компьютерной игре. Если производительность видеокарты упирается в возможности центрального чипа, то говорят, что система процессорозависима. Надо понимать, что не существует единой схемы, по которой можно определить силу этого эффекта. Все зависит от особенностей конкретно взятого приложения, а также выбранных настроек качества графики. Тем не менее, в абсолютно любой игре на «плечи» центрального процессора ложатся такие задачи, как организация полигонов, расчеты освещения и физики, моделирование искусственного интеллекта и еще множество других действий. Согласитесь, работенки предостаточно.

Самое сложное - это подобрать центральный процессор сразу для нескольких графических адаптеров

В процессорозависимых играх количество кадров в секунду может зависеть от нескольких параметров «камня»: архитектуры, тактовой частоты, количества ядер и потоков, а также объема кэша. Основная цель этого материала - выявить основные критерии, влияющие на производительность графической подсистемы, а также сформировать понимание, какой центральный процессор подойдет той или иной дискретной видеокарте.

Частота

Как выявить процессорозависимость? Самый действенный способ - эмпирически. Так как параметров у центрального процессора несколько, то давайте разберем их по очереди. Первая характеристика, на которую чаще всего обращают самое пристальное внимание, - это тактовая частота.

Тактовая частота у центральных процессоров уже достаточно давно не растет. Сначала (в 80-е и 90-е) увеличение именно мегагерц приводило к бешенному росту общего уровня производительности. Сейчас же частота центральных процессоров AMD и Intel застыла в дельте 2,5-4 ГГц. Все, что ниже - слишком бюджетно и не совсем подходит для игрового компьютера; все, что выше - это уже оверклокинг . Так и формируются линейки процессоров. Например, есть модель Intel Core i5-6400, функционирующая со скоростью 2,7 ГГц (182 доллара США), а есть Core i5-6500 со скоростью работы 3,2 ГГц (192 доллара США). У этих процессоров одинаковы абсолютно все характеристики, кроме тактовой частоты и цены.

Оверклокинг уже давно превратился в «оружие» маркетологов. Например, только ленивый производитель материнских плат не хвастается отличным разгонным потенциалом своей продукции

В продаже можно найти чипы с разблокированным множителем. Он позволяет самостоятельно разгонять процессор. У Intel такие «камни» имеют литеры «К» и «Х» в названии. Например, Core i7-4770K и Core i7-5690X. Плюс есть обособленные модели с разблокированным множителем: Pentium G3258 , Core i5-5675C и Core i7-5775C. Процессоры AMD маркируются схожим образом. Так, гибридные чипы в названии имеют букву «K». Есть линейка процессоров FX (платформа AM3+). Все входящие в нее «камни» имеют свободный множитель.

Современные процессоры AMD и Intel поддерживают функцию автоматического разгона. В первом случае она называется Turbo Core, во втором - Turbo Boost. Суть ее работы проста: при должном охлаждении процессор во время работы увеличивает свою тактовую частоту на несколько сотен мегагерц. Например, Core i5-6400 функционирует со скоростью 2,7 ГГц, но при активной технологии Turbo Boost этот параметр может перманентно увеличиваться до 3,3 ГГц. То есть ровно на 600 МГц.

Важно помнить: чем выше тактовая частота - тем горячее процессор! Так что необходимо позаботиться о качественном охлаждении «камня»

Возьму видеокарту NVIDIA GeForce GTX TITAN X - самое мощное одночиповое игровое решение современности. И процессор Intel Core i5-6600K - мейнстрим-модель, оснащенную разблокированным множителем. Затем запущу Metro: Last Light - одну из самых процессорозависимых игр наших дней. Настройки качества графики в приложении подобраны таким образом, чтобы количество кадров в секунду каждый раз упиралось в производительность процессора, но не видеокарты. В случае с GeForce GTX TITAN X и Metro: Last Light - максимальное качество графики, но без применения сглаживания. Далее замерю средний уровень FPS в диапазоне от 2 ГГц до 4,5 ГГц в разрешениях Full HD, WQHD и Ultra HD.

Эффект процессорозависимости

Наиболее заметно эффект процессорозависимости, что логично, проявляется в легких режимах. Так, в 1080p с ростом частоты стабильно увеличивается и средний FPS. Показатели получились весьма впечатляющими: при увеличении скорости работы Core i5-6600K с 2 ГГц до 3 ГГц число кадров в секунду в Full HD-разрешении увеличилось с 70 FPS до 92 FPS, то есть на 22 кадра в секунду. При увеличении частоты с 3 ГГц до 4 ГГц - еще на 13 FPS. Таким образом, получается, что используемый процессор при заданных настройках качества графики смог «прокачать» GeForce GTX TITAN X в Full HD только с 4 ГГц - именно с этой отметки количество кадров в секунду при увеличении частоты ЦП перестало расти.

При увеличении разрешения эффект процессорозависимости проявляется менее заметно. А именно количество кадров перестаёт расти, начиная с 3,7 ГГц. Наконец, в разрешении Ultra HD мы практически сразу же уперлись в потенциал графического адаптера.

Дискретных видеокарт много. На рынке принято каталогизировать эти устройства по трем сегментам: Low-end, Middle-end и High-end. Капитан Очевидность подсказывает, что разным по производительности графическим адаптерам подходят разные процессоры с разными частотами.

Зависимость производительности в играх от частоты центрального процессора

Теперь возьму видеокарту GeForce GTX 950 - представителя верхнего сегмента Low-end (или нижнего Middle-end), то есть абсолютную противоположность GeForce GTX TITAN X. Устройство относится к начальному уровню, тем не менее, оно способно обеспечить приличный уровень быстродействия в современных играх в разрешении Full HD. Как видно из графиков, расположенных ниже, процессор, функционирующий на частоте 3 ГГц, «прокачивает» GeForce GTX 950 и в Full HD, и в WQHD. Разница с GeForce GTX TITAN X видна невооруженным взглядом.

Важно понимать, что, чем меньше нагрузки ложится на «плечи» видеокарты, тем выше должна быть частота центрального процессора. Нерационально приобрести, например, адаптер уровня GeForce GTX TITAN X и использовать его в играх в разрешении 1600х900 точек.

Видеокартам уровня Low-end (GeForce GTX 950, Radeon R7 370) хватит центрального процессора, функционирующего на частоте от 3 ГГц. Адаптерам сегмента Middle-end (Radeon R9 280X, GeForce GTX 770) - 3,4-3,6 ГГц. Флагманским видеокартам High-end (Radeon R9 Fury, GeForce GTX 980 Ti) - 3,7-4 ГГц. Производительным связкам SLI/CrossFire - 4-4,5 ГГц

Архитектура

В обзорах, посвященных выходу того или иного поколения центральных процессоров, авторы то и дело констатируют, что разница в производительности в х86-вычислениях год от года составляет мизерные 5-10%. Это своеобразная традиция. Ни у AMD, ни у Intel уже давно не наблюдается серьезного прогресса, а фразы в стиле «продолжаю сидеть на своем Sandy Bridge, подожду следующего года » становятся крылатыми. Как я уже говорил, в играх процессору тоже приходится обрабатывать большое количество данных. В таком случае возникает резонный вопрос: в какой степени эффект процессорозависимости наблюдается в системах с различными архитектурами?

И для чипов AMD, и для Intel можно определить список современных архитектур, которые до сих пор пользуются популярностью. Они актуальны, в глобальном масштабе разница в быстродействии между ними не такая большая.

Возьмем пару чипов - Core i7-4790K и Core i7-6700K - и заставим их работать на одной частоте. Процессоры на базе архитектуры Haswell, как известно, появились летом 2013 года, а решения Skylake - летом 2015 года. То есть прошло ровно два года с момента обновления линейки «так»-процессоров (так Intel называет кристаллы, основанные на совершенно разных архитектурах).

Влияние архитектуры на производительность в играх

Как видите, разницы между Core i7-4790K и Core i7-6700K, работающими на одинаковых частотах, не наблюдается. Skylake опережает Haswell лишь в трех играх из десяти: в Far Cry 4 (на 12%), в GTA V (на 6%) и в Metro: Last Light (на 6%) - то есть во все тех же процессорозависимых приложениях. Впрочем, 6% - это сущие пустяки.

Сравнение архитектур процессоров в играх (NVIDIA GeForce GTX 980)

Немного банальностей: очевидно, что игровой компьютер лучше собирать на базе максимально современной платформы. Ведь важна не только производительность самих чипов, но и функциональность платформы в целом.

Современные архитектуры за небольшим исключением имеют одинаковую производительность в компьютерных играх. Обладатели процессоров семейств Sandy Bridge, Ivy Bridge и Haswell могут чувствовать себя вполне спокойно. С AMD аналогичная ситуация: всевозможные вариации модульной архитектуры (Bulldozer, Piledriver, Steamroller) в играх обладают примерно схожим уровнем производительности

Ядра и потоки

Третий и, возможно, определяющий фактор, ограничивающий производительность видеокарты в играх, - количество ядер центрального процессора. Недаром у все большего числа игр в минимальных системных требованиях указывается необходимость установки четырехъядерного центрального процессора. К ярким примерам можно отнести такие хиты современности, как GTA V, Far Cry 4, «Ведьмак 3: Дикая охота», и Assassin’s Creed Unity.

Как я уже говорил в самом начале, первый четырехъядерный процессор появился девять лет назад. Сейчас в продаже есть 6- и 8-ядерные решения, но в ходу по-прежнему 2- и 4-ядерные модели. Приведу таблицу маркировок некоторых популярных линеек AMD и Intel, разделив их в зависимости от количества «голов».

Гибридные процессоры AMD (A4, A6, A8 и A10) иногда называют 8-, 10- и даже 12-ядерными. Просто маркетологи компании к вычислительным блокам еще и приплюсовывают элементы встроенного графического модуля. Действительно, существуют приложения, которые могут задействовать гетерогенные вычисления (когда х86-ядра и встроенное видео вместе обрабатывают одну и ту же информацию), но в компьютерных играх такой схемы не применяется. Вычислительная часть выполняет свою задачу, графическая - свою.

Некоторые процессоры Intel (Core i3 и Core i7) имеют определенное количество ядер, но удвоенное количество потоков. За это отвечает технология Hyper-Threading , впервые нашедшая свое применение еще в чипах Pentium 4. Потоки и ядра - немного разные вещи, но об этом мы поговорим чуть позже. В 2016 году AMD выпустит процессоры, построенные на базе архитектуры Zen. Впервые чипы «красных» обзаведутся технологией, схожей с Hyper-Threading.

На самом деле, Core 2 Quad на ядре Kentsfield не является полноценным четырехъядерником. В его основе лежат два кристалла Conroe, разведенные в одном корпусе под LGA775

Проведем небольшой эксперимент. Я взял 10 популярных игр. Согласен, такого ничтожного количества приложений недостаточно, чтобы со 100-процентной уверенностью утверждать о полном изучении эффекта процессорозависимости. Однако в список попали только хиты, которые наглядно продемонстрируют тенденции в современном геймдеве. Настройки качества графики подбирались таким образом, чтобы итоговые результаты не уперлись в возможности видеокарты. Для GeForce GTX TITAN X - это максимальное качество (без сглаживания) и разрешение Full HD. Выбор подобного адаптера очевиден. Если процессор сможет «прокачать» GeForce GTX TITAN X, то он справится с любой другой видеокартой. В стенде использовался топовый Core i7-5960X для платформы LGA2011-v3. Тестирование проводилось в четырех режимах: при активации только 2 ядер, только 4 ядер, только 6 ядер и 8 ядер. Технология многопоточности Hyper-Threading не задействовалась. Плюс тестирование проводилось с двумя частотами: при номинальных 3,3 ГГц и в разгоне до 4,3 ГГц.

Процессорозависимость в GTA V

GTA V - одна из немногих игр современности, задействующих все восемь «корок» процессора. Следовательно, ее можно назвать самой процессорозависимой. С другой стороны, разница между шестью и восемью ядрами оказалась не такой внушительной. Судя по результатам, два ядра очень сильно отстают от других режимов работы. Игра тормозит, большое количество текстур элементарно не прорисовывается. Стенд с четырьмя ядрами демонстрирует заметно более высокие результаты. От шестиядерного он отстает всего на 6,9%, а от восьми ядер - на 11%. Стоит ли в таком случае овчинка выделки - решать вам. Однако GTA V наглядно демонстрирует, как количество ядер процессора влияет на производительность видеокарты в играх.

Похожим образом ведет себя абсолютное большинство игр. В cеми из десяти приложений система с двумя ядрами оказалась процессорозависимой. То есть уровень FPS был ограничен именно центральным процессором. В то же время в трех из десяти играх шестиядерный стенд продемонстрировал преимущество над четырехъядерным. Правда, разницу нельзя назвать существенной. Самой радикальной оказалась игра Far Cry 4 - она тупо не запустилась на системе с двумя ядрами.

Прирост от использования шести и восьми ядер в большинстве случаев оказался либо слишком маленьким, либо его вообще не было.

Процессорозависимость в «Ведьмак 3: Дикая охота»

Тремя играми, лояльными к двухъядерной системе, оказались «Ведьмак 3», Assassin’s Creed Unity и Tomb Raider. Во всех режимах были продемонстрированы одинаковые результаты.

Для тех, кому интересно, приведу таблицу с полными результатами тестирования.

производительность многоядерных систем в играх

Четыре ядра - оптимальное количество на сегодняшний день. В то же время очевидно, что с двухъядерным процессором игровые компьютеры собирать не стоит. В 2015 году именно такой «камень» является бутылочным горлышком в системе

С ядрами разобрались. Результаты испытаний наглядно свидетельствуют о том, что в большинстве случаев четыре «головы» у процессора лучше, чем две. В то же время некоторые модели Intel (Core i3 и Core i7) могут похвастать поддержкой технологии Hyper-Threading. Не вдаваясь в подробности, отмечу, что у таких чипов есть определенное число физических ядер и удвоенное количество - виртуальных. В обычных приложениях толк от Hyper-Threading, несомненно, имеется. Но как у этой технологии обстоят дела в играх? Особенно этот вопрос актуален для линейки процессоров Core i3 - номинально двухъядерных решений.

Для определения эффективности многопоточности в играх я собрал два тестовых стенда: с Core i3-4130 и Core i7-6700K. В обоих случаях использовалась видеокарта GeForce GTX TITAN X.

Эффективность Hyper-Threading у Core i3

Практически во всех играх технология Hyper-Threading сказалась на производительности графической подсистемы. Естественно, в лучшую сторону. В некоторых случаях разница оказалась гигантской. Например, в «Ведьмаке» количество кадров в секунду увеличилось на 36,4%. Правда, в этой игре без Hyper-Threading то и дело наблюдались отвратительные фризы. Замечу, что за Core i7-5960X таких проблем не замечалось.

Что касается четырехъядерного процессора Core i7 с Hyper-Threading, поддержка этих технологий дала о себе знать только в GTA V и Metro: Last Light. То есть всего в двух играх из десяти. В них заметно увеличился и минимальный FPS. В целом Core i7-6700K с Hyper-Threading оказался на 6,6% быстрее в GTA V и на 9,7% - в Metro: Last Light.

Hyper-Threading в Core i3 реально тащит, особенно, если в системных требованиях указана четырехъядерная модель процессора. А вот в случае с Core i7 прирост производительности в играх не такой существенный

Кэш

С основными параметрами центрального процессора разобрались. У каждого процессора есть определенный объем кэша. На сегодняшний день в современных интегральных решениях применяется до четырех уровней этого типа памяти. Кэш первого и второго уровней, как правило, определяется архитектурными особенностями чипа. Кэш третьего уровня от модели к модели может меняться. Приведу небольшую таблицу для ознакомления.

Итак, у более производительных процессоров Core i7 в наличии 8 Мбайт кэша третьего уровня, у менее быстрых Core i5 - 6 Мбайт. Скажутся ли эти 2 Мбайт на производительность в играх?

Процессорах семейства Broadwell и некоторых Haswell используется 128 Мбайт памяти eDRAM (кэш 4-го уровня). В некоторых играх она способна серьезно ускорить работу системы

Проверить очень легко. Для этого необходимо взять два процессора из линеек Core i5 и Core i7, установить для них одинаковую частоту и отключить технологию Hyper-Threading. В итоге в девяти протестированных играх лишь в F1 2015 наблюдалась заметная разница в размере 7,4%. Остальные 3D-развлечения никак не откликнулись 2-мегабайтный дефицит кэша третьего уровня у Core i5-6600K.

Влияние кэша третьего уровня на производительность в играх

Разница в кэше третьего уровня между процессорами Core i5 и Core i7 в большинстве случаев не влияет на производительность системы в современных играх

AMD или Intel?

Все испытания, рассмотренные выше, проводились с участием процессоров Intel. Однако это совершенно не означает, что мы не рассматриваем решения AMD в качестве основы для игрового компьютера. Ниже приведены результаты тестирования с использованием чипа FX-6350, используемого в самой производительной платформе AMD AM3+, с задействованием четырех и шести ядер. К сожалению, в моем распоряжении не оказалось 8-ядерного «камня» AMD.

Сравнение AMD и Intel в GTA V

GTA V уже зарекомендовала себя как самая процессорозависимая игра. С использованием четырех ядер в AMD-системе средний уровень FPS оказался выше, чем, например, у Core i3 (без Hyper-Threading). К тому же в самой игре изображение рендерилось плавно, без подтормаживаний. А вот во всех остальных случаях ядра Intel оказывались стабильно быстрее. Разница между процессорами существенная.

Ниже приведена таблица с полным тестированием процессора AMD FX.

Процессорозависимость в системе AMD

Заметной разницы между AMD и Intel не наблюдается только в двух играх: в «Ведьмаке» и Assassin’s Creed Unity. В принципе, результаты отлично поддаются логике. Они отображают реальную расстановку сил на рынке центральных процессоров. Ядра Intel заметно мощнее. В том числе и в играх. Четыре ядра AMD соперничают с двумя Intel. При этом средний FPS зачастую оказывается выше у последних. Шесть ядер AMD конкурируют с четырьмя потоками Core i3. По логике вещей восемь «голов» FX-8000/9000 должны навязать борьбу Core i5. Да, ядра AMD абсолютно заслуженно называют «полуядрами». Таковы особенности модульной архитектуры.

Итог банален. Для игр лучше подходят решения Intel. Однако среди бюджетных решений (Athlon X4, FX-4000, A8, Pentium, Celeron) предпочтительнее продукция AMD. Тестирование показало, что менее производительные четыре ядра в процессорозависимых играх ведут себя лучше, чем более быстрые два ядра Intel. В среднем и высоком ценовых диапазонах (Core i3, Core i5, Core i7, A10, FX-6000, FX-8000, FX-9000) уже предпочтительнее решения Intel

DirectX 12

Как уже было сказано в самом начале статьи, с выходом Windows 10 для разработчиков компьютерных игр стал доступен DirectX 12. С подробным обзором этого API вы можете познакомиться . Архитектура DirectX 12 окончательно определила направление развития современного геймдева: разработчикам стали необходимы низкоуровневые программные интерфейсы. Основная задача нового API заключается в рациональном использовании аппаратных возможностей системы. Это и задействование всех вычислительных потоков процессора, и вычисления общего назначения на GPU, и прямой доступ к ресурсам графического адаптера.

Windows 10 только-только появилась. Однако в природе уже существуют приложения, поддерживающие DirectX 12. Например, компания Futuremark интегрировала в бенчмарк подтест Overhead. Данный пресет способен определить производительность компьютерной системы, используя не только API DirectX 12, но и AMD Mantle. Принцип работы API Overhead прост. DirectX 11 накладывает ограничения на количество команд отрисовки процессора. DirectX 12 и Mantle решают эту проблему, обеспечивая возможность вызова большего числа команд отрисовки. Так, во время теста выводится все большее число объектов. До тех пор, пока графический адаптер не перестает справляться с их обработкой, а FPS не упадет ниже 30 кадров. Для тестирования я использовал стенд с процессором Core i7-5960X и видеокартой Radeon R9 NANO. Результаты получились весьма интересными.

Обращает на себя внимание тот факт, что в паттернах, задействующих DirectX 11, изменение количества ядер центрального процессора практически не влияет на общий результат. А вот с использованием DirectX 12 и Mantle картина меняется кардинальным образом. Во-первых, разница между DirectX 11 и низкоуровневыми API оказывается просто космической (где-то на порядок). Во-вторых, количество «голов» центрального процессора существенно влияет на итоговый результат. Особенно это заметно при переходе от двух ядер к четырем и от четырех к шести. В первом случае разница достигает практически двукратной отметки. В то же время особых отличий между шестью и восемью ядрами и шестнадцатью потоками нет.

Как видите, потенциал DirectX 12 и Mantle (в бенчмарке 3DMark) просто огромен. Однако не стоит забывать, что мы имеем дело с синтетикой, в нее не играют. Реально же профит от использования новейших низкоуровневых API есть смысл оценивать только в реальных компьютерных развлечениях.

Первые компьютерные игры, поддерживающие DirectX 12, уже маячат на горизонте. Это Ashes of the Singularity и Fable Legends. Они находятся в стадии активного бета-тестирования. На днях коллеги из Anandtech