Обзор современных процессоров. Как выбрать центральный процессор, и зачем это нужно

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

Ведущий мировой производитель процессоров для ПК, Intel, представил на проходящей в Тайбэе выставке Computex новую линейку высокопроизводительных процессоров для настольных компьютеров - X-series. У топового чипа в ней целых 18 вычислительных ядер и соответствующий ценник: 2 000 долларов.

Для геймеров-экстравертов

По сути, представлена новая платформа: процессоры X-серии будут работать с новым чипсетом, X299. Предназначена она главным образом для геймеров (особенно тех, которые одновременно с игрой хотели бы транслировать ее своей онлайн-аудитории в высоком разрешении), профессионалов, работающих с 3D-графикой и видео, разработчиков ПО, а также всех тех, кто готов расставаться с солидными суммами в обмен на обладание «самым-самым» производительным «железом».

При этом важно понимать: вошедшие в линейку решения начального уровня, скорее всего (точно можно будет утверждать только по итогам тестирования), не обеспечат значительного превосходства в играх по сравнению с более доступными обычными Core i3 или i5 без престижной наклейки «X-series». По крайней мере, если не сочетать их с максимально производительными из доступных сегодня на рынке видеокартами.

Следите за руками

Структура новой интеловской линейки чипов не самая очевидная. Самые «младшие» в ней процессоры «Kaby Lake-X» i5-7640X и i7-7740X используют те же ядра Core седьмого поколения, что и выпущенные ранее массовые Core i5 и i7 с архитектурой Kaby Lake. Здесь тоже по четыре ядра и четыре (i5) или восемь (i7) потоков обработки данных, два канала памяти и 16 каналов PCIe непосредственно на процессоре. Отличаются новые X-чипы более «горячим» термопакетом (до 112 ватт против 91 ватта у аналогичных массовых решений) и новым сокетом 2066 — именно его использует чипсет X299.

Повыше, чем у рядовых представителей семейства Core, и тактовые частоты: i7-7740X имеет базовую частоту 4,3 ГГц и TurboBoost частоту до 4,5 ГГц. У i7-7700K при той же цене в 399 долларов базовая частота на 100 МГц ниже, хотя «разгонная» совпадает. Равенство цен должно побудить геймеров предпочесть новинки X-series из-за их разгонного потенциала, более значительного хотя бы из-за отсутствия встроенного графического ядра. Правда, за материнскую плату на наборе микросхем X299 придется заплатить побольше? чем за массовое решение.

В X-чипах уровнем повыше на смену архитектуре Kaby Lake-Х приходит Skylake-X, но это не просто чип 6-го поколения Skylake в новом сокете: использованы ядра Skylake-SP, разработанные, в том числе, для будущего поколения чипов Xeon. Чипы с архитектурой Skylake-X поддерживают Turbo Boost Max 3: чип сам определяет ядра, способные работать на наиболее высокой частоте, и при нагрузке на 1-2 ядра нагружает именно их. Переработана структура кэш-памяти на кристалле: индивидуальные кэши каждого ядра увеличились до 2 МБ, в то время как общий для всех ядер кэш чипа был уменьшен. В Intel говорят, что это повысит производительность. В то же время, по сравнению с Xeon будет ряд ограничений: например, лишь 4 канала памяти вместо шести.

Skylake-X начального уровня будут представлены 6-ядерным 12-поточным i7-7800X (3,5/4,0 ГГц) - стоит от 389 долларов, но не поддерживает Turbo Boost Max 3 и (официально, по крайней мере) память с частотой выше 2400 МГц. Ступенькой выше расположился 599-долларовый 8-ядерный 16-поточный i7-7820X (3,6/4,3 и до 4,5 (в режиме Turbo Boost Max 3) ГГц) с поддержкой частот памяти до 2666 МГц. Наконец, 999-долларовый 10-ядерный i9-7900X (3,3/4,3/4,5 ГГц) обладает 44 линиями PCIe, Turbo Boost Max 3 и поддержкой 2666-МГц памяти. Все эти три процессора имеют термопакет 140 ватт.

В верхней части новой линейки расположились процессоры с термопакетом 165 ватт и 12, 14, 16 или 18 ядрами (потоков вдвое больше), рабочие частоты для которых Intel пока не готова объявить, в отличие от цен, стартующих с отметки 1 199 долларов. Известно, что «самый-самый» процессор в линейке получит название i9-7980XE (не просто i9, а i9 Extreme) и будет стоить 1 999 долларов.

Свободный множитель и другие радости

Все новые чипы Intel X-series обладают разблокированным множителем, то есть изначально позиционируются как решение для оверклокеров. Предназначенный для них чипсет X299 поддерживает энергонезависимую память Optane, которая может выступать как в роли «оперативки», так и для хранения данных. К нему можно подключать до трех SSD-дисков c интерфейсом PCIe или NVMe, 8 устройств SATA и 10 устройств USB 3.1 первого поколения. Поддержку Thunderbolt 3 и USB 3.1 2-го поколения в чипсет не встроили, реализовывать ее придется за счет дополнительных контроллеров.

А что у AMD?

Несмотря на то, что новые высокопроизводительные процессоры AMD Ryzen наделали этой весной много шума, Intel пока сдавать позиции не собирается и по-прежнему оценивает свои чипы дороже. Так, 16-поточный чип Intel X-series обойдется в 599 долларов, в то время как аналогичный 16-поточный AMD Ryzen - в 499. Да, они не идентичны, у процессора Intel вдвое больше каналов памяти, однако связка материнская плата + процессор с технологиями Intel обойдется в любом случае дороже, чем аналогичное решение от AMD. В то же время, на 18-ядерный Intel Core i9 Extreme у AMD ответа пока нет - такого масштабирования производительности ядер Zen компании еще только предстоит добиться.

Желающие собрать себе новый компьютер в 2018 году могут крупно ошибиться при выборе процессора. В прошлом году и начале нынешнего произошли крупные события в процессорной индустрии, многое изменилось, на сцену выходят новые поколения CPU.

В компьютерных магазинах сейчас обилие моделей процессоров, старых и новых поколений вперемешку. И купить процессор прежних поколений - значит, серьёзно проиграть в деньгах и в сроке жизни платформы.

Поколения процессоров в 2018 году

Год назад на рынке настольных и мобильных процессоров случилась если не революция, то по меньшей мере сильная встряска. Компания AMD, которая много лет отставала от Intel по характеристикам процессоров, выпустила процессоры на полностью новой архитектуре:

• Ryzen 3 1200/1300X/2200G
• Ryzen 5 1400/1500X/1600/1600X/2400G
• Ryzen 7 1700/1700X/1800X
• Ryzen Threadripper 1900X/1920X/1950X

Первые три линейки используют сокет AM4, Threadripper - премиумный TR4. Это новые платформы AMD, которые будут жить ещё минимум несколько лет. Они используют новейший стандарт оперативной памяти - DDR4, а также поддерживают PCIe 3.0, NVMe SSD, и другие современные фичи.

Ryzen настолько хорошо показал себя на фоне процессоров компании Intel, что она осенью 2017 года тоже обновила платформу, выпустив процессоры 8 поколения Coffee Lake:

• Core i3 8100/8350k
• Core i5 8400/8600k
• Core i7 8700k
• Core i9 7900X/7920X/7960X/7980XE

Как и в случае с AMD, первые три линейки используют десктопную платформу LGA1151-2, а последняя - премиум-платформу LGA2066. И точно так же они используют DDR4, PCIe 3.0, и всё остальное.

Собирая новый компьютер, именно на эти платформы и надо ориентироваться. Но сейчас магазины завалены процессорами прежних поколений, для сокетов AM3, AM3+, LGA1150, LGA2011. Покупать их нет никакого смысла, по ряду причин:

1. Они используют устаревший стандарт оперативной памяти DDR3, с меньшими частотами и объёмами, с большим потреблением энергии. Её не получится перенести на новый компьютер через несколько лет, придётся покупать новую.
2. Новые процессоры из тех что уже есть, и тех что будут, на этих сокетах не работают. Через 3-4 года не получится просто поменять процессор на два поколения новее, придётся ещё покупать материнскую плату и оперативную память.
3. Им недоступны PCIe 3.0, поддержка NVMe SSD, и т.д.
4. Процессоры прежних поколений намного слабее новейших, особенно это заметно для AMD.

Немного лучше на их фоне выглядит сокет LGA1151 первой ревизии, который не поддерживает процессоры Intel 8 поколения (Coffee Lake), но работает с прежними поколениями: Kaby Lake и Skylake. Эта платформа уже использует DDR4 и остальные новшества, но так же больше не поддерживается, и при обновлении процессора её придётся поменять.

Покупать процессоры Kaby Lake и Skylake теперь просто невыгодно, потому что за ту же цену получается меньше ядер и меньше частоты, чем в случае с Coffee Lake. Например, прежние Core i5 с 4 ядрами равноценны нынешнему Core i3 с теми же 4 ядрами, а в нынешних i5 установлено уже 6 ядер. Core i7 8700k может выполнять 12 потоков одновременно, по сравнению с 8 потоками у Core i7 7700k/6700k.

Так что выбор процессора при сборке нового компьютера лучше ограничить только моделями Ryzen и Coffee Lake - тем более, что новые программы всё чаще используют много ядер. Тогда собранный компьютер будет актуальным как минимум 5 лет.

Сколько денег потратить на процессор?

Условно процессоры можно разделить на несколько категорий, исходя из их цены и производительности.

• Ультрабюджетные (low-end) - Intel Celeron и Pentium, а также AMD A6/A8/A10/A12/Athlon. Как правило, это 2 ядра без HT и с невысокой частотой. Стоимость - до 4.000 рублей.
• Офисные (low-middle) - сюда относятся Intel Core i3 и старые i5, новейшие Pentium с HT (каждое ядро как бы двойное, т.е. 2 ядра видятся как 4), вместе с AMD Ryzen 3/5 с SMT (то же, что и HT). От 2 до 4(8 благодаря SMT) ядер, цена - от 4.000 до 12.000 рублей.
• Средний сегмент (middle) - здесь уже можно рассчитывать на 6 ядер в последних Intel Core i5 и на 6(12) ядер в AMD Ryzen 5. Диапазон цен: 12.000-20.000 рублей.
• Топовые (top) - самые мощные процессоры для платформ LGA1151 и AM4, имеют 6(12)-8(16) ядер. Это Intel Core i7 и AMD Ryzen 7. От 20.000 до 30.000 рублей.
• Премиум сегмент (HEDT) - процессоры для рабочих станций, использующие отдельные сокеты - LGA2066 и TR4, и с числом ядер от 8(16) до 18(36). Сюда относится всё, что дороже 30.000 рублей, и самые мощные модели могут стоить около 140.000 рублей.

Есть два подхода к тратам на процессор: купить подешевле и через несколько лет обновить, или же сразу выбрать как минимум средний про цене и производительности. Однако первый подход уместен, по большей части, только в случае процессоров AMD - эта компания редко меняет сокеты, так что в материнскую плату 3-5-летней давности можно установить новейший процессор. Для этого надо только обновить БИОС.

Intel же меняет сокеты куда чаще, и скорее всего, после Coffee Lake это случится снова. Поэтому брать процессор Intel “навырост” нет смысла. Единственный вариант - сразу не тратить много денег на мощный процессор, а взять минимально подходящий, например, Core i3. А года через 4 взять б/у Core i7 по значительно меньшей цене. Впрочем, надо помнить, что тогда при замене процессора платформа уже будет устаревшей.

Если нужна производительность прямо сейчас, то лучше сразу потратиться на топовые или премиум модели. Купив такой процессор, можно 5-7 лет не испытывать нехватки мощности и ядер. Так, в 2018 году компьютеры на базе процессоров Core i7 2012 года остаются очень быстрыми в работе, и недостаток производительности чувствуется только в тяжёлых задачах вроде кодирования видео и компиляции.

С другой стороны, нередки случаи, когда мощность процессора пропадает впустую - получается, что на него только потратили лишние деньги. Чтобы такого не случилось, лучше исходить из тех задач, для которых покупается компьютер. Ведь даже low-end процессоры не плохи сами по себе - на каких-то задачах их вполне хватает для удобной работы.

Какой процессор выбрать для…

…компьютерных игр

Хоть в последнее время всё больше игр создаётся с прицелом на многоядерность, для подавляющего большинства новинок всё ещё более чем хватает 4 ядер. Здесь намного актуальнее высокая частота и быстрая работа с оперативной памятью. Поэтому процессоры AMD Ryzen, где упор сделан именно на многоядерность, в играх, как правило, не блещут даже на фоне прежних поколений Intel Core. Впрочем, отставание небольшое.

Чтобы комфортно играть в связке с достаточно мощной видеокартой в большинство игр, годится 4-ядерный процессор Intel Core i3 8100, но лучше - Core i3 8350k с его частотой в 4 ГГц. Если взять 6-ядерные Core i5 8400/8600k, то останется хороший запас по ядрам на игры в ближайшие лет 5. Ну а с Core i7 на 6(12) ядер запас будет ещё больше. Процессоры Intel здесь хороши ещё потому, что k-модели можно разогнать где-то до 5 ГГц, при хорошем охлаждении.

Есть ли смысл для игр брать процессоры AMD Ryzen? Да, если речь идёт о том, чтобы играть и параллельно делать что-то ещё - например, записывать и кодировать видео. Отставание Ryzen 5/7 в играх от процессоров Intel редко ощущается, но при этом старшие Ryzen имеют много ядер, которые ещё умножаются на 2 технологией SMT - т.е. речь идёт о формулах 6(12) и 8(16). Отличный задел на будущее.

Премиум процессоры обеих компаний покупать для игр нет смысла. Большое количество ядер оборачивается сниженной частотой, что для игр плохо.

Ну а офисные и low-end процессоры сгодятся для игр прошлых лет, а также лёгких игрушек без графических изысков. При этом даже необязательно покупать отдельную видеокарту - интегрированное видеоядро справляется. Особенно, если речь идёт о Ryzen 3 2200G и Ryzen 5 2400G, их видеоядро равно по мощности видеокарте Nvidia GeForce 1030.

…Интернета и офисных задач

Здесь, как и в случае с играми, нужна высокая частота и достаточно мощное ядро, а количество ядер не так уж важно. Поэтому офисный сегмент процессоров это 2(4) ядра или полноценные 4 с частотой до 4 ГГц. Впрочем, для работы в Интернете и с офисными программами вполне хватает ультрабюджетных процессоров Intel с 2 ядрами. Даже в самые дешёвые Pentium ставят мощные видеоядра HD530 - с аппаратным ускорением в Интернет-браузере и офисном пакете процессор не страдает от нагрузки.

Компания AMD тут выглядит похуже - для таких задач разумно брать разве что младшие Ryzen 3 с 4 ядрами или Ryzen 5 с 4(8) ядрами, это уже офисный сегмент. Ультрабюджетные Athlon и A-серия безнадёжно устарели и слабы даже для офиса.

Интернет и работа с документами это те задачи, для которых нет смысла тратиться на топовые или HEDT-процессоры. Даже если используется сразу много офисных и Интернет-приложений, мощности среднего сегмента хватает с избытком. Это Intel Core i5 с 6 ядрами и AMD Ryzen 5 с формулой 6(12). Исключение: интенсивная работа с большими и сложными таблицами, здесь пригодятся топовые процессоры.

…работы с видео и 3D

Та сфера, где процессорной мощности не бывает много. Несмотря на то, что при работе с видео и 3D-графикой значительная часть операций передаётся видеокарте, без мощного процессора работать очень неудобно. Здесь всё зависит от бюджета - если он позволяет, то лучше взять HEDT-процессоры Intel Core i7 и i9 на сокете LGA2066, или AMD Threadripper на сокете TR4. При этом процессоры AMD выгоднее, потому что мощнее равных по цене процессоров Intel.

Также хороший вариант - топовые процессоры Intel Core i7 и AMD Ryzen 7 с 6(12) и 8(16) ядрами. Ну а любителям, что не могут позволить себе дорогое железо, можно рекомендовать AMD Ryzen 5 1600/1600X с его 6(12) ядрами, который находится в среднем сегменте и опережает по мощности Core i7 прошлых поколений.

Офисные процессоры и low-end для работы с видео и 3D можно использовать разве что от безысходности. Такие тяжёлые задачи на настолько слабых процессорах будут причинять в работе большие неудобства, граничащие со страданием.

…программирования

Сборка исходных кодов программ также требует мощного процессора - чем больше ядер и чем выше частота, тем удобнее работать программисту. Премиум процессоры AMD Threadripper и Intel Core i9 дают ему максимальную производительность труда. Впрочем, топовые AMD Ryzen 7 и Intel Core i7 тоже показывают отличные результаты. В компиляции недостаток ядер иногда можно компенсировать частотой, и она у топовых процессоров выше, чем у HEDT.

Средний Ryzen 5 1600/1600X тоже пригоден для программирования, а вот у его ценовых аналогов Core i5 уже маловато ядер для быстрой компиляции. Конечно, при необходимости можно вполне работать и на офисных процессорах вроде Core i3 и Ryzen 3, но о большой скорости работы при компиляции больших проектов говорить не приходится.

Итоговые тезисы

• Платформы компании AMD живут дольше, их процессоры можно обновлять спустя годы.
• Не стоит переплачивать за мощность, которая не будет почти никогда использоваться.
• Новый компьютер на процессорах Intel должен быть только на поколении Coffee Lake.
• AMD Ryzen 5 в тяжёлых задачах может соперничать с топовыми процессорами.
• Для работы с видео, 3D, компиляцией стоит брать самые мощные топы и HEDT.

Ещё на сайте:

Лучшие процессоры для ПК 2018 года обновлено: Март 29, 2018 автором: alex ferman

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

Как правило, процессоры тестируют в паре с топовыми видеокартами уровня 1080 Ti или Titan X. Они хорошо показывают возможности «камней», но не отвечают на вопрос, что брать под более простые системы. Мы заказали в «Ситилинк» три «камня» на базе Coffee Lake и подготовили компьютер на 1070 Ti Strix.

Тестовый стенд

Начнем с компьютера. В основу легла ASUS TUF Z730-Pro , плата из среднего сегмента, но с правильной системой питания, хорошим набором портов и гибким BIOS. Почему TUF, а не Strix? Хотели отдохнуть от подсветки и получить приличный набор технологий, качественную обвязку звукового чипа, поддержку DTS и управление вентиляторами.

На охлаждение «камней» поставили СВО DeepCool MAELSTROM 120K . Она подойдет как для топовых i5 и i7, так и для i3. Он у Intel получился горячим и под нагрузкой добирается до 71°C.

Корпус просторный, с парой вертушек, и рассчитан на двойные радиаторы жидкостного охлаждения. Отметим, что стандартно комплектные вентиляторы стоят на передней панели и что для сборки без СВО придётся или переставлять одну из вертушек, или покупать дополнительную.

1070 Ti взяли в исполнении ASUS Strix . Об этой серии рассказывали не раз, так что отметим только важные моменты. Карта охлаждается алюминиевым радиатором с тремя вертушками, основные элементы проклеены термопрокладками, а процессор берет 1962 МГц против 1683 у референса и держится в пределах 53°С.

И наконец, обеспечивать питание отправили Seasonic на 650 Вт — холодный и с огромным КПД. Предвосхищая комментарии в духе «зачем такой дорогой БП?», сразу скажем. Компьютер запустился бы и на FSP за 2500 рублей, но мы делаем ставку на надёжность и стабильность. Кому такой вариант не нравится — мы не настаиваем.

Процессор

А теперь о тестах. У нас получилась предтоповая система с бюджетом примерно в 100 тысяч рублей. «Примерно», потому что цена на видеокарту рекомендованная, а если не зацикливаться на качестве, гибкости и максимальных частотах, можно сэкономить на чипсете, памяти и блоке питания. Но суть не в этом. Давайте посмотрим, какой процессор подойдет такому компьютеру.

Итак, на руках три «камня» — i3-8350K , i5-8600K и i7-8700K . Все они тестировались в стоке и суммарно прошли семь игровых и тринадцать процессорных тестов, среди которых как синтетические, так и реальные приложения. Итог — интересный.

С 1070 Ti в играх особой разницы нет. А это значит, что впервые за долгое время i3 можно покупать для чисто игровых систем даже с мощными видеокартами.

Вывод из этого прост. Для игрового компьютера до 80—100 тысяч рублей хватает Core i3. Старшие процессоры стоит покупать, если интересуют рабочие задачи. Какую модель брать — решайте сами, процессорные тесты и расклад мы дали.

Еще раз повторим, что выбор в пользу i3 касается только систем с видеокартами уровня 1080. С Ti или Titan X старшие Core i5 с i7 уйдут вперед. Впрочем, это можно скомпенсировать разгоном. Все процессоры разгоняются, и из того же i3 мы выжали 4,4 ГГц, а из i7 — 4,7 ГГц.