Чем заняться редакторам раздела 3D-графики во времена жесточайшего дефицита видеокарт, когда обзоры графических процессоров новых поколений вызывают у наших читателей вполне обоснованное недоумение и даже возмущение? Например, можно в очередной раз попробовать разобраться в том, насколько важны центральные процессоры для игровых систем. Тем более что вопрос требуемой мощности CPU для домашних ПК является одним из актуальных как при покупке новых ПК в сборе, так и при модернизации уже имеющихся систем.
Многие читатели сразу скажут, что такие исследования имеют мало смысла, ведь основным ограничителем производительности в современных играх является именно GPU, и наибольший бюджет и внимание нужно уделять видеокарте. Это во многом так и есть, особенно если речь идет о современных 3D-играх. Но домашние ПК используются не только для игр, на них обрабатываются фотографии и монтируется бытовое видео, а современное ПО умеет использовать многопоточность, получая преимущество от нескольких вычислительных ядер. И у домашних компьютеров встречаются задачи, требующие одновременного выполнения сразу нескольких ресурсоемких вещей, вроде стриминга игрового процесса.
Да и в самих играх без мощного многоядерного процессора уже никуда не денешься, ведь в обратном случае даже самая дорогущая видеокарта топового уровня просто не сможет показать все свои возможности и отработать немалые деньги, уплаченные за нее. Хотя мы и не отрицаем, что для домашних ПК далеко не всегда есть смысл гнаться исключительно за самыми мощными моделями CPU, но и самые слабые для них тоже не подойдут. Всегда нужно искать оптимальные варианты, которые и стоят относительно недорого, и не сильно уступят топовым моделям в большинстве игр.
Именно этим мы сегодня и займемся. Причем постараемся сделать максимально возможное по массовости сравнение всех доступных нам CPU, и сразу в нескольких играх. Мы включили в наше исследование по несколько самых интересных процессоров из линеек компаний AMD и Intel, а в случае Ryzen — даже из нескольких поколений этих процессоров. Ну а со стороны Intel игровые позиции будут защищать сразу несколько моделей 10-го поколения, хотя совсем скоро должно появиться уже следующее поколение, которое мы также обязательно рассмотрим, но несколько позднее.
10-е поколение — это процессоры семейства Comet Lake (кодовое имя для всего поколения), которые используют микроархитектуру Skylake и произведены по улучшенному техпроцессу 14 нм. Они имеют до 10 вычислительных ядер, поддерживают многопоточность на всех моделях CPU, за исключением Celeron, имеют турбо-частоту вплоть до 5,3 ГГц для одного ядра и до 4,9 ГГц для всех ядер, а также официально поддерживают скоростную память DDR4. Работают все эти процессоры в связке с чипсетами 400-й серии и предназначены для процессорного разъема LGA 1200.
Со стороны AMD у нас будут, разумеется, модели новейшей линейки Ryzen 5000, основанные на архитектуре Zen 3, получившей значительные улучшения по сравнению с предыдущей Zen 2. Новая архитектура обеспечила приличный прирост по количеству одновременно исполняемых за такт инструкций, так как новые модули в чиплетах содержат уже по восемь ядер и включают 32 МБ кэш-памяти L3, доступной всем ядрам чиплета. Такое архитектурное решение серьезно снизило задержки при обмене данными, были устранены и некоторые другие «узкие» места архитектуры Zen 2, и в результате однопоточная производительность выросла чуть ли не на четверть.
Процессоры Intel (в скобках указано количество ядер и потоков, а также тактовые частоты): Core i9-10900K (10C/20T; 3,7—5,3 ГГц) Core i7-10700K (8C/16T; 3,8—5,1 ГГц) Core i5-10400 (6C/12T; 2,9—4,3 ГГц) Core i3-10100 (4C/8T; 3,6—4,3 ГГц) Pentium Gold G6600 (2C/4T; 4,2 ГГц) Celeron G5920 (2C/2T; 3,5 ГГц)
Процессоры AMD (в скобках указано количество ядер и потоков, а также тактовые частоты): Ryzen 9 5950X (16C/32T; 3,4—4,9 ГГц) Ryzen 9 5900X (12C/24T; 3,7—4,8 ГГц) Ryzen 7 5800X (8C/16T; 3,8—4,7 ГГц) Ryzen 5 5600X (6C/12T; 3,7—4,6 ГГц) Ryzen 7 3700X (8C/16T; 3,6—4,4 ГГц) Ryzen 5 3600X (6C/12T; 3,8—4,4 ГГц) Ryzen 3 3300X (4C/8T; 3,8—4,3 ГГц) Ryzen 3 2200G (4C/4T; 3,5—3,7 ГГц)
Совсем немного о разнице между играми и другими ресурсоемкими приложениями с точки зрения производительности CPU. Современные многоядерные процессоры выглядят намного лучше моделей с меньшим количеством ядер в чисто вычислительных задачах, вроде рендеринга не в реальном времени и при обработке больших объемов данных. Но в играх просто нет настолько интенсивных вычислений большого объема, занимающих все имеющиеся ядра. В большинстве игр важнее производительность одного-двух ядер, чем их общее количество. Но и слишком малого количества ядер им тоже не хватит, чаще всего желательны четыре. В общем, сегодня нас во многом интересует именно баланс однопоточной скорости и многоядерности, его мы и собираемся исследовать. Чтобы определить разницу между производительностью процессоров AMD и Intel, мы протестировали их в восьми очень разных играх, имеющих встроенные возможности для тестирования. Использование встроенных бенчмарков мы считаем делом весьма полезным, так как при небольшой разнице в производительности, точность измерения и повторяемость результатов нужно обеспечить максимально возможные. Кроме средних показателей частоты кадров, мы также приведем и минимальный FPS, чтобы отследить редкие случаи падения производительности, вызывающие отсутствие комфорта и плавности, которые как раз и встречаются при нехватке вычислительных ядер. Ну а еще позже рассмотрим и влияние мощности CPU на время рендеринга кадров более подробно.
Мы специально проверили производительность в играх разных жанров и времени выхода, использующих различные графические API, а также разработанные с технической поддержкой компаний AMD или Nvidia и т. д., чтобы максимально охватить возможные варианты развития событий. И усредненная сравнительная производительность в этом наборе игр вполне дает нам возможность сделать несколько довольно однозначных выводов.
При упоре производительности в возможности именно CPU, мощные модели центральных процессоров могут дать приличный прирост скорости рендеринга в подавляющем большинстве случаев, причем для игр полезна и однопоточная производительность и многопоточная, хоть и в разной степени. Ведь и игры все разные, а значит и нагрузка на CPU и GPU в них отличается, что также еще и сильно зависит от применяемого графического API. В целом, можно однозначно заявить, что игры постарше, рассчитанные на более старые API, получают больший прирост от увеличения однопоточной производительности, а более новые имеют преимущество и при большем количестве вычислительных потоков, хотя больше 6-8 ядер даже самые современные проекты до сих пор эффективно не используют.
Возможно, ситуация изменится с выходом мультиплатформенных игр, изначально созданных уже с учетом консолей следующего поколения, имеющих восемь полноценных вычислительных ядер, как в не самых слабых процессорах настольных систем. Также нужно учитывать и то, что мы производили измерения в условно идеальной ситуации, когда кроме игры в фоновом режиме ничего особо не выполнялось. В реальных же условиях у пользователя может быть запущено разнообразное ПО, потребляющее часть ресурсов системы, и тут уже могут понадобиться 1-2 дополнительных ядра.
Но такие ситуации невозможно как-то стандартизировать, ведь у всех свои потребности. Кто-то занимается стримингом, кто-то просто запускает систему до того уровня, что фоновые задачи сильно влияют на основные. Мы все же исходим из того, что основной задачей игрового (домашнего) ПК является именно то, что исполняется на переднем (главном) плане — сама игра. И для того, чтобы подвести итоги по всем проверенным проектам, оценим среднегеометрические показатели по играм. Сравниваем показатели производительности отдельно для двух выбранных режимов разрешения и настроек качества.
