Выбор оптимального сочетания видеокарты и процессора — один из самых сложных вопросов при апгрейде игрового ПК. Плохо сбалансированная сборка может обернуться бессмысленной тратой денег и низкой производительностью в играх. Давайте разберемся, чем чревата установка мощной видеокарты в пару к бюджетному процессору и что получится, если к топовому процессору добавить видеокарту среднего уровня.
Приступая к апгрейду игрового ПК и выбору процессора и видеокарты, многие пользователи испытывают затруднения, не найдя однозначной информации о том, что к процессору «X» нужно ставить видеокарту «Y» и наоборот. Хороших статей на тему оптимального сочетания процессора и видеокарты в сети совсем немного: они быстро теряют актуальность, а попытки выяснить истину на форумах тонут в сотнях противоречивых комментариев.
В результате выбор связки процессора и видеокарты часто делается интуитивно или по совету друзей, либо жестко ограничивается бюджетом — тогда один из компонентов покупают «на сдачу». Результатом такой сборки может стать компьютер, в котором мощный процессор простаивает, поскольку ограничен бюджетной видеокартой. Или, наоборот, бюджетный процессор в играх постоянно загружен на 100% и не успевает подготовить данные для мощной видеокарты, что делает игровой процесс дерганным и некомфортным.
И в том, и в другом случае пользователь не получает за свои деньги ту игровую производительность, которую обеспечило бы оптимальное сочетание процессора и видеокарты. Стоит обратить внимание на то, что мы рассматриваем обычные игровые ПК, ведь во многих рабочих задачах требования к процессору и видеокарте принципиально иные. Можно встретить как рабочие ПК с мощными многоядерными процессорами и слабой видеокартой, так и профессиональную видеокарту серии Quadro в связке с бюджетным четырехъядерником.
Что в играх зависит от процессора, а что — от видеокарты
Каждый компонент игрового ПК занят своим делом, результат их совместной работы мы видим на экране, когда запускаем игру. Процессор занимается обсчетом мира игры и обрабатывает геометрию неподвижных объектов. В зависимости от игры, на нем может лежать работа по обработке геометрии динамических объектов, расчету их повреждений и деформации. Также процессор рассчитывает физику персонажей игры и работу системы искусственного интеллекта для компьютерных противников.
Нагрузка на процессор практически не зависит от того, насколько качественная графика выставлена в настройках игры и от разрешения рендера. Но некоторые настройки игр, например, плотность движения машин на дорогах или количество людей на улицах, могут повысить нагрузку на процессор. И если он с трудом тянет какую-либо игру, не выдавая даже 60 кадров в секунду, и при этом загружен на 100%, повлиять на это практически невозможно. Такая ситуация будет и в разрешении игры 1024х768 на низких настройках, и в разрешении 4K с высокими настройками, если, конечно, видеокарта справится с таким режимом.
Ситуация усугубляется тем, что процессор в ПК занят не только игрой. Он постоянно выполняет фоновые задачи, такие как свернутый браузер или мессенджеры и вдобавок обслуживает ресурсоемкие нужды операционной системы: работу антивируса или скачивание и установку обновлений. Бюджетный процессор с малым количеством ядер часто становится «бутылочным горлышком» всей системы. В этом случае в играх появятся неприятные рывки, возникающие из-за скачков времени кадра и провалов частоты кадров, а игровой процесс станет крайне некомфортным.
За последние годы заметно выросли требования игр и к подсистеме памяти. Огромные открытые миры с десятками тысяч объектов, подгружающихся на лету, и текстуры высокого разрешения требуют высокой пропускной способности ОЗУ и ее низкой латентности. Поэтому для мощных процессоров стоит позаботиться о высокочастотной ОЗУ с низкими таймингами, иначе можно потерять 10–15% процессорной производительности в играх, что как раз и составляет разницу между топовыми процессорами и моделями среднего уровня.
Задачи видеокарты в играх состоят из наложения текстур на объекты, просчета и отрисовки теней и освещения. В некоторых игровых движках видеокарта просчитывает геометрию объектов и их физическое взаимодействие. На конечных этапах обработки картинки она также накладывает постэффекты и сглаживает неровности объектов.
Уменьшение качества настроек игры и разрешения рендера позволяет видеокарте выдавать больше кадров в секунду, но на бюджетной модели даже самые низкие настройки новых игр не дадут поиграть с комфортом. А самые высокие требования к видеокарте диктуют разрешение 4K и желание играть с высокой кадровой частотой.
Как понять, что является слабым местом системы
Потребуется программа для мониторинга загрузки процессора и видеокарты во время игры, например, MSI Afterburner. Помимо стандартного счетчика кадров в секунду, MSI Afterburner может вывести параметры 1% и 0,1% FPS, которые отлично показывают наличие микрофризов во время игры, благодаря чему они стали повсеместно использоваться в тестированиях производительности.
Если загрузка процессора в играх держится близко к 100%, кадровая частота скачет и держится ниже 60, параметры 1% и 0,1% FPS опускаются до 30 и ниже, а в игре наблюдаются неприятные фризы и рывки, это означает, что процессор не справляется с играми. Если виновница низкого FPS — видеокарта, понять это довольно просто: нужно уменьшить настройки качества графики в игре и разрешение рендера. Если FPS будет расти, то замена видеокарты на более мощную даст прирост кадровой частоты в играх.
Тестирование игр на минимальных настройках в минимальном разрешении поможет узнать, на что способен ваш процессор в играх и какой максимальный FPS может выдать ПК. Это особенно важно для киберспортсменов и обладателей высоко герцовых мониторов, которые играют с кадровой частотой 100 и выше.
Несколько лет назад был популярен термин «раскрытие видеокарты», показывающий, что если видеокарта «Y» загружена на 100% процессором «X», то он ее «раскрывает», и эта связка является оптимальной. Сегодня термин устарел, и многие понимают, что формула оптимальной производительности намного сложнее. В нее входят разрешение и настройки игры, кадровая частота и даже цена процессора и видеокарты. Но в хорошо сбалансированной системе без включения вертикальной синхронизации в играх видеокарта обычно загружена на 100%, а у процессора остается запас производительности.
Что показывают тесты ?
Теперь, когда мы разобрались с теорией, настало время взглянуть на тестирование разных сочетаний видеокарт и процессоров. Это поможет сделать оптимальный выбор.
Оно показало, что при наличии слабой видеокарты, такой как GeForce GTX 1050 Ti, которая тормозит систему, замена процессора на более мощный не даст никакого прироста в играх. С другой стороны, замена видеокарты GeForce GTX 1050 Ti на Radeon RX 5600 XT в системе со слабым процессором Core i5-4590 не всегда дает плавный геймплей: процессор ограничивает мощную видеокарту. Это еще раз доказывает, что в игровом ПК важен баланс между процессором и видеокартой.
В 2020 году на сайте 3DNews вышло интересное тестирование, в котором сравнили производительность разных процессоров и видеокарт в популярных онлайн-играх при разрешении 1080p. Автор стремился достичь максимальной кадровой частоты в играх, что очень ценится в онлайн-баталиях. Тест показывает, что производительность ПК в играх в большей степени зависит от видеокарты.
На графике ниже видно, как растет производительность при замене видеокарты на более мощную, но прирост производительности обходится все дороже и достигает пика стоимости с GeForce RTX 2080 Ti. Из видеокарт 2021 года схожую с GeForce RTX 2080 Ti производительность имеет GeForce RTX 3070.
Заметное влияние на производительность оказывает смена процессора с Ryzen 7 3800X на Core i7-10700K, что позволит выиграть около 12% средней кадровой частоты.
А вот в режимах с разной конфигурацией ядер и потоков, самыми оптимальными оказались режимы с шестью и восемью потоками, а переход к 16-ти потокам не дал прироста производительности. Но нужно учитывать специфику движков онлайн-игр: в популярных одиночных играх прирост был бы заметнее.
По результатам теста, оптимальной для онлайн-игр по соотношению цена/производительность можно считать связку из шестиядерного процессора от Intel и видеокарты уровня GeForce GTX 1660 SUPER.
В 2019 году на 3DNews сделали еще один интересный тест с целью выбрать наиболее оптимальную связку. Для этого проверили работу видеокарт GeForce RTX 2060 и GeForce GTX 1660 Ti в сочетании с различными процессорами. Несмотря на то, что прошло уже два года, тестирование остается актуальным, ведь GeForce RTX 2060 и GeForce GTX 1660 Ti до сих пор есть в продаже и являются отличным выбором для игр в Full HD. Повсеместно в продаже имеется видеокарта GeForce GTX 1660 SUPER, которая ненамного отстает в играх от GeForce GTX 1660 Ti.
Для тестирования использовалось несколько процессоров AMD Ryzen на архитектуре Zen+ и Intel Core Coffee Lake Refresh. Ryzen 5 2600X присутствует в продаже и в 2021 году, схожую производительность имеют процессоры Ryzen 5 2600 и Ryzen 5 1600. А процессоры Core i7-8700K и Core i9-9900K схожи по производительности с популярными Core i5-10400F и Core i7-10700F.
Результаты получились интересными. На графике представлены 0,01% и среднее количество кадров в секунду в 13-ти популярных играх в разрешении 1080p. Хорошо видно, что производительность GeForce RTX 2060 и GeForce GTX 1660 Ti продолжает неуклонно расти с более мощными процессорами. Процессоры Zen+ имеют довольно посредственную производительность в играх, и связка шестиядерного Ryzen 5 2600X и GeForce RTX 2060 практически равна по производительности связке Core i7-8700K с более слабой видеокартой GeForce GTX 1660 Ti.
А в некоторых играх процессор Zen+ и вовсе становится «бутылочным горлышком». В Far Cry New Dawn практически незаметен прирост от замены GeForce GTX 1660 Ti на GeForce RTX 2060 даже с процессором Ryzen 7 2700X.
Похожая картина наблюдается в Hitman 2 и некоторых других играх. Из этого можно сделать вывод, что с процессорами с низкой производительностью на ядро, такими как Zen+, нет смысла собирать систему с видеокартой производительнее, чем GeForce GTX 1660 Ti или GeForce GTX 1660 SUPER. В такой системе разница от использования более мощной видеокарты часто будет незаметна.
Итоги
Тесты еще раз показали, что нет смысла брать мощную видеокарту в пару к слабому процессору, ведь она будет работать так же, как более дешевая модель. Также нет смысла брать бюджетную видеокарту к производительному процессору. Будет неплохо подобрать процессор в игровой ПК с «запасом», чтобы обеспечить возможность апгрейда видеокарты на более мощную модель в будущем.
Категории процессоров и видеокарт, приведенные в материале — это примерный ориентир, следуя которому вы сможете собрать оптимальный игровой ПК. Но никто не мешает взять более мощную видеокарту или процессор из другой категории под ваши рабочие задачи или игры.