Процессорозависимость: игровые тесты CPU от Celeron до восьмиядерных Core i7


Сейчас наблюдать за тем, что происходит в сегменте высокопроизводительных CPU, — куда менее увлекательное занятие, чем в былые годы. На то есть несколько причин. Во-первых, AMD надолго оставила попытки отнять у Intel лидерство в вычислительной мощности. Эволюция чипов самой Intel по-прежнему следует закону Мура, но массовый пользователь уже не может воспользоваться ее плодами. С каждым взмахом маятника «тик-так» Intel умеренно повышает число исполняемых инструкций на такт CPU, но тактовые частоты процессоров сейчас немногим выше, чем на заре архитектуры Core. В результате в плане однопоточной производительности архитектура x86 уже давно не показывает больших достижений. Прогресс движется за счет прироста ядер, но стандартные десктопные задачи (не исключая игры) с трудом осваивают многопоточный параллелизм.

Наконец, пользователь, не обремененный профессиональными задачами, которые связаны с тяжелыми расчетами и генерацией мультимедийного контента, просто не столь нуждается в высокопроизводительном CPU, как в былые годы. Все, что нужно, – это подобрать достаточно мощный процессор за приемлемые деньги. В узком случае компьютерных игр, которые остаются едва ли не единственной причиной, побуждающей массового пользователя к апгрейду, требуется CPU, адекватный по производительности графическому процессору и способный обслужить будущие GPU, которые как раз таки приходится менять сравнительно часто, чтобы удовлетворить аппетиты все новых игр.

Однако выбрать достаточно хороший продукт не так просто, как самый лучший или выбрать между Intel и AMD (что имеет смысл только в бюджетной категории). Сравнительные тесты комплектующих – плохие помощники в этом вопросе. GPU, как правило, тестируются на самом мощном оборудовании, доступном тестеру (чтобы именно GPU в этих тестах оказывался “бутылочным горлышком”), а в обзорах CPU игровые тесты стоят далеко не на первом месте и часто довольно далеки от практики (один топовый GPU, небольшой набор игр при низких настройках графики). Мы сегодня проникнем в эту серую зону и попытаемся ответить на следующие вопросы:

  1. Насколько современные игры чувствительны к производительности CPU?
  2. При какой частоте смены кадров (и, соответственно, при использовании каких GPU) процессорозависимость проявляет себя?
  3. Какие именно параметры CPU сильнее всего влияют на игровую производительность (частота, количество ядер, объем кеш-памяти, контроллер RAM и пр.)?
  4. Есть ли разница в процессорозависимости между графическими драйверами AMD и NVIDIA при использовании сопоставимых по мощности GPU?

⇡#Чего ждать и чего не ждать от DirectX 12

Но сначала убедимся в том, что сейчас еще не поздно провести такое тестирование, хотя мы стоим на пороге большого события, которое повлияет на связь между вычислительной мощностью CPU и игровой производительностью. Эффективность использования CPU в играх стала предметом широкой дискуссии, когда AMD представила API Mantle и обратила внимание на то, что у DirectX 11 не все гладко в этой области. Грядущий DirectX 12, который будет официально доступен вместе с Windows 10 уже этим летом, обещает исправить ситуацию. Но было бы ошибкой считать, что DirectX 12 устранит нужду в достаточно мощном CPU для игр, по качеству графики сопоставимых с теми, которые сегодня работают под DirectX 11.

Какое-то преимущество от DirectX 12 получат все игровые системы в силу того, что новый API позволяет распределять компонент нагрузки, относящийся к драйверу GPU, на несколько процессорных ядер.

Тем не менее в фокусе оптимизаций конвейера рендеринга в DirectX 12 находится более узкая задача – снизить нагрузку на CPU при отработке вызовов на отрисовку – draw calls (см. предварительный обзор DirectX 12). Чем больше отдельных объектов существует в трехмерной сцене, тем больше draw calls должен отработать процессор. При этом из-за особенностей DirectX 11 использование циклов CPU возрастает лавинообразно.

Бенчмарк Star Swarm позволил адресно исследовать эту проблему в первые месяцы после выхода Mantle. Сцены с огромным числом корабликов, которые показывает Star Swarm, при использовании DirectX 11 ставят на колени любой компьютер, в то время как под Mantle наблюдается многократный рост частоты смены кадров.