На что влияет процессор
Что делает процессор в играх
Многие игроки ошибочно считают главной в играх мощную видеокарту, однако это не совсем правда. Конечно, многие графические настройки никак не влияют на CPU, а только затрагивают графическую карту, но это не отменяет того факта, что процессор никак не задействуется во время игры. В этой статье мы подробно рассмотрим принцип работы ЦП в играх, расскажем, почему нужно именно мощное устройство и его влияние в играх.
Роль процессора в играх
Как известно, CPU передает команды с внешних устройств в систему, занимается выполнением операций и передачей данных. Скорость исполнения операций зависит от количества ядер и других характеристик процессора. Все его функции активно используются, когда вы включаете любую игру. Давайте подробнее рассмотрим несколько простых примеров:
Обработка команд пользователя
Практически во всех играх как-то задействуются внешние подключенные периферийные устройства, будь то клавиатура или мышь. Ими осуществляется управление транспортом, персонажем или некоторыми объектами. Процессор принимает команды от игрока и передает их в саму программу, где практически без задержки выполняется запрограммированное действие.
Данная задача является одной из самых крупных и сложных. Поэтому часто случается задержка отклика при движении, если игре не хватает мощностей процессора. На количестве кадров это никак не отражается, однако управление совершать практически невозможно.
Генерация случайных объектов
Многие предметы в играх не всегда появляются на одном и том же месте. Возьмем за пример обычный мусор в игре GTA 5. Движок игры за счет процессора решает сгенерировать объект в определенное время в указанном месте.
То есть, предметы вовсе не являются случайными, а они создаются по определенным алгоритмам благодаря вычислительным мощностям процессора. Кроме этого стоит учитывать наличие большого количества разнообразных случайных объектов, движок передает указания процессору, что именно требуется сгенерировать. Из этого выходит, что более разнообразный мир с большим количеством непостоянных объектов требует от CPU высокие мощности для генерации необходимого.
Поведение NPC
Кроме этого в играх с открытым миром никогда не происходят случайные события, которые не видел бы главный персонаж. Например, на спортивной площадке никто не будет играть в футбол, если вы этого не видите, а стоите за углом. Все вращается только вокруг главного персонажа. Движок не будет делать того, что мы не видим в силу своего расположения в игре.
Объекты и окружающая среда
Процессору нужно рассчитать расстояние до объектов, их начало и конец, сгенерировать все данные и передать видеокарте для отображения. Отдельной задачей является расчет соприкасающихся предметов, это требует дополнительных ресурсов. Далее видеокарта принимается за работу с построенным окружением и дорабатывает мелкие детали. Из-за слабых мощностей CPU в играх иногда не происходит полная загрузка объектов, пропадает дорога, здания остаются коробками. В отдельных случаях игра просто на время останавливается для генерации окружающей среды.
Дальше все зависит только от движка. В некоторых играх деформацию автомобилей, симуляцию ветра, шерсти и травы выполняют видеокарты. Это значительно снижает нагрузку на процессор. Порой случается, что эти действия необходимо выполнять процессору, из-за чего происходят просадки кадров и фризы. Если частицы: искры, вспышки, блески воды выполняются CPU, то, скорее всего, они имеют определенный алгоритм. Осколки от выбитого окна всегда падают одинаково и так далее.
Какие настройки в играх влияют на процессор
Давайте рассмотрим несколько современных игр и выясним, какие настройки графики отражаются на работе процессора. В тестах будут участвовать четыре игры, разработанные на собственных движках, это поможет сделать проверку более объективной. Чтобы тесты получились максимально объективными, мы использовали видеокарту, которую эти игры не нагружали на 100%, это сделает тесты более объективными. Замерять изменения будем в одних и тех же сценах, используя оверлей из программы FPS Monitor.
GTA 5
Изменение количества частиц, качества текстур и снижение разрешения никак не поднимают производительность CPU. Прирост кадров виден только после снижения населенности и дальности прорисовки до минимума. В изменении всех настроек до минимума нет никакой необходимости, поскольку в GTA 5 практически все процессы берет на себя видеокарта.
Благодаря уменьшению населенности мы добились уменьшения числа объектов сложной логикой, а дальности прорисовки – снизили общее число отображаемых объектов, которые мы видим в игре. То есть, теперь здания не обретают вид коробок, когда мы находимся вдали от них, строения просто отсутствуют.
Watch Dogs 2
Эффекты постобработки такие, как глубина резкости, размытие и сечение не дали прироста количества кадров в секунду. Однако небольшое увеличение мы получили после снижения настроек теней и частиц.
Кроме этого небольшое улучшение плавности картинки было получено после понижения рельефа и геометрии до минимальных значений. Уменьшение разрешения экрана положительных результатов не дало. Если уменьшить все значения на минимальные, то получится ровно такой же эффект, как после снижения настроек теней и частиц, поэтому в этом нет особого смысла.
Crysis 3
Crysis 3 до сих пор является одной из самых требовательных компьютерных игр. Она была разработана на собственном движке CryEngine 3, поэтому стоит принять во внимание, что настройки, которые повлияли на плавность картинки, могут не дать такого результата в других играх.
Минимальные настройки объекты и частиц значительно увеличили минимальный показатель FPS, однако просадки все равно присутствовали. Кроме этого на производительности в игре отразилось после уменьшения качества теней и воды. Избавиться от резких просадок помогло снижение всех параметров графики на самый минимум, но это практически не отразилось на плавности картинки.
Battlefield 1
В этой игре присутствует большее разнообразие поведений NPC, чем в предыдущих, так что это значительно влияет на процессор. Все тесты проводились в одиночном режиме, а в нем нагрузка на CPU немного понижается. Добиться максимально прироста количества кадров в секунду помогло снижение качества пост обработки до минимума, также примерно этот же результат мы получили после снижения качества сетки до самых низких параметров.
Качество текстур и ландшафта помогло немного разгрузить процессор, прибавить плавности картинки и снизить количество просадок. Если же снизить абсолютно все параметры до минимума, то мы получим больше пятидесяти процентов увеличения среднего значения количества кадров в секунду.
Выводы
Выше мы разобрали несколько игр, в которых изменение настроек графики влияет на производительность процессора, однако это не гарантирует того, что в любой игре вы получите тот же самый результат. Поэтому важно подойти к выбору CPU ответственно еще на стадии сборки или покупки компьютера. Хорошая платформа с мощным ЦП сделает игру комфортной даже не на самой топовой видеокарте, а вот никакая последняя модель GPU не повлияет на производительность в играх, если не тянет процессор.
В этой статье мы рассмотрели принципы работы CPU в играх, на примере популярных требовательных игр вывели настройки графики, максимально влияющие на нагрузку процессора. Все тесты получились максимально достоверные и объективные. Надеемся, что предоставленная информация была не только интересная, но и полезная.
Помимо этой статьи, на сайте еще 12495 инструкций.
Добавьте сайт Lumpics.ru в закладки (CTRL+D) и мы точно еще пригодимся вам.
Отблагодарите автора, поделитесь статьей в социальных сетях.
Ядра или тактовая частота процессора: выясняем, что важнее для работы и игр
реклама
Процессоры будут являться «синтетическими», «созданными» на основе многоядерного процессора Ryzen 7 2700. В связи с тем, что данный процессор отказывается запускаться на частоте в 2 GHz (но данное сравнение не имело бы никакого отношения с действительностью), удалось создать лишь два «типовых» процессора.
реклама
Даже простым перемножением ядер на частоты, не сложно догадаться, что конфигурация с шестью ядрами, работающими на частоте в 3 GHz будет немного сильнее конфигурации с четырьмя ядрами, работающими на частоте 4 GHz. В условном «математическом бенчмарке» (данный «бенчмарк» справедлив только для «синтетических процессоров», различающихся лишь количеством и частотой ядер), суммарная производительность данных CPU будет сопоставима, как «18» и «16» в пользу процессора с большим количеством ядер, так как для большей справедливости данного тестирования, ему следовало «привязать» частоту в 2.66 GHz.
Но данное действие было невозможно по той же причине, по которой в тестировании отсутствует «синтетический Ryzen 7 / Xeon» с частотой в 2 GHz. Материнская плата ASUS TUF B450M-PRO GAMING не может запустить процессор Ryzen 7 2700 с частотой ниже 2.8 GHz: во-первых, это не подразумевается, так как минимальный множитель для данного процессора равен 28; во-вторых, при попытке «взятия» необходимой частоты посредством комбинации множитель/делитель (формула следующая: Ratio=2*FID/DID), система отказывается запускаться с любым напряжением, даже в значении «авто».
И кто-то заметит, что данное сравнение двух математически не равных процессоров якобы теряет смысл, так как «итак понятно, что процессор с шестью ядрами окажется чуть сильней». Но в данном случае частоты процессоров приближены к реальным, а сравнить процессоры на 2 GHz, 2,66GHz и 4 GHz, было бы как минимум нелепо, так как процессоров Ryzen с такими низкими частотами попросту нет. И опять же, это ни в коем случае не «симуляция известных процессоров», это всего лишь попытка сравнения высокой частоты и большого количества ядер, что важнее сейчас.
В общем, далее нет смысла вдаваться в нюансы данного эксперимента, предлагаем же перейти к реальному исследованию.
реклама
Но для начала осмотр тестовой конфигурации.
«Синтетические» процессоры тестировались на следующей конфигурации:
Вольтаж для процессора с шестью ядрами был подобран 0.8125 вольта, вольтаж же для процессора с четырьмя разогнанными ядрами составил 1.25 вольта. LLC был отрегулирован так, что напряжение при возрастании нагрузки оставалось стабильным.
Тестирование энергопотребления / уровня шума / температурных показателей
Тестирование процессоров проводилось посредством 10-минутного теста OCCT версии 5.5.7 с использованием AVX2 инструкций.
реклама
Для упрощения восприятия результатов тестирования, все данные были отображены в виде диаграммы с таблицей значений.
Таким образом, в тестировании OCCT процессор с шестью медленными ядрами оказался более «прохладным», чем процессор с разогнанными четырьмя ядрами. Но результаты данного тестирования нельзя интерпретировать на якобы Ryzen 5 3500X и Ryzen 3 3100/3300X. Все процессоры уникальны и данный тест лишь показывает серьезно возросшие показатели тепловыделения при небольшом разгоне, что характерно для всех процессоров Ryzen.
Тестирование в синтетических программах: CPU-Z
Теперь, когда мы разобрались с поведением двух экземпляров в стресс-тесте, предлагаю сравнить производительность процессоров в CPU-Z.
Для упрощения восприятия результатов тестирования, все данные были отображены в виде диаграммы с таблицей значений.
Результаты «математического бенчмарка» подтвердились. Четыре разогнанных ядра хоть и обошли шесть маломощных ядер в однопоточной производительности, но серьезно уступили во многоядерной производительности. Медленные шесть ядер обходят четыре быстрых на 12.5%, данная разница была известна еще заранее из «математического бенчмарка»: разница между 18 и 16 составляет 12.5%.
Тестирование в синтетике: Cinebench R20, CPU Queen, CPU PhotoWorxx
Перед тем, как мы перейдем непосредственно к играм, предлагаю ознакомиться со сводным тестированием процессоров в популярной синтетике.
Для упрощения восприятия результатов тестирования, все данные были отображены в виде диаграммы с таблицей значений.
Как мы можем наблюдать, процессоры очень близки по своей производительности в синтетических тестах. Но у процессора с низкой частотой и шестью ядрами закономерный отрыв в Cinebench R20 и небольшое превосходство в CPU PhotoWorxx. По результатам «общей синтетики» трудно выявить явного фаворита, процессоры очень близки, но за счет чисто «математического превосходства», 6 ядер с частотой в 3 GHz становятся более предпочтительными.
«Игровая синтетика»: Ashes of the Singularity: Escalation
Тестирование производилось с акцентом именно на CPU.
Для упрощения восприятия результатов тестирования, все данные были отображены в виде диаграммы с таблицей значений.
Стоит отметить, что оба процессора посредственно справились с данной игрой, но визуально плавность картинки была все-таки за процессором с шестью ядрами.
Assassin’s Creed Odyssey
Дополнительные слабые ядра положительно сказались на производительности в игре Assassin’s Creed Odyssey.
Для упрощения восприятия результатов тестирования, все данные были отображены в виде диаграммы с таблицей значений.
Даже на минимальные настройки графики не смогли «спасти» четыре разогнанных ядра от проигрыша в Assassin’s Creed Odyssey. К сожалению, разница в гигагерц не дала фору четырем ядрам.
Far Cry New Dawn
Для упрощения восприятия результатов тестирования, все данные были отображены в виде диаграммы с таблицей значений.
В данной игре шесть низкочастотных ядер потерпели разгромное поражение по плавности, проиграв четырем быстрым ядрам.
Metro Exodus
Для упрощения восприятия результатов тестирования, все данные были отображены в виде диаграммы с таблицей значений.
И опять с крохотным отрывом победу одержали четыре быстрых ядра. Но не стоит забывать, что это самые минимальные настройки графики, если бы видеокарта позволяла выставить максимальные настройки графики без «бутылочного горлышка», то процессор с четырьмя ядрами, скорее всего, серьезно бы уступил более медленному процессору, но с большим количеством ядер.
Заключение
Четыре ядра, шесть ядер, низкая частота, высокая частота имеет ли это такое большое значение, если итоговая производительность «гуляет» от игры к игре, а в синтетических тестах разница между этими решениями настолько мала, что становится трудно «рассудить», какой типовой процессор действительно лучший? Все зависит от ваших конкретных задач.
Как процессор влияет на производительность в играх
Основные моменты:
Анимация толпы неигровых персонажей
Узнайте, как процессоры влияют на производительность в играх. Такие игры как Total War: THREE KINGDOMS и HITMAN 2 масштабируются в соответствии с возможностями вашего игрового ПК.
Узнайте, как процессоры влияют на производительность в играх. Такие игры как Total War: THREE KINGDOMS и HITMAN 2 масштабируются в соответствии с возможностями вашего игрового ПК.
Игра на максимальных настройках позволяет раскрыть задумку разработчика. Они обеспечивают более полные и реалистичные впечатления от игры и более подробный уровень детализации. Но невозможно просто переключить настройку и «включить» такие параметры, как дальность прорисовки, моделирование ткани и физика разрушения. Каждая из этих настроек масштабируется в зависимости от качества вашего аппаратного обеспечения.
Но как именно использование процессора более высокого класса может привести к более насыщенному геймплею? Мы задали вопросы техническим директорам команд, создавших Total War: THREE KINGDOMS и HITMAN 2, две игры, демонстрирующие, как мощные процессоры влияют на игровые возможности.
Total War: THREE KINGDOMS
В стратегиях реального времени, например Total War: THREE KINGDOMS, эпические сражения включают армии грандиозных размеров. Однако в действительности при учете каждого отдельного отряда на поле битвы требуется задействовать невероятно высокий уровень ресурсов вашего компьютера.
Кроме того, процессор часто выполняет одновременно несколько задач в зависимости от того, что отображается на экране. «Рассмотрим сцену, где сталкиваются две огромные передовые линии с тысячами войск, и вы приблизили камеру достаточно близко, — продолжил Делл. — В этой ситуации время процессора будет в основном распределяться между боями на основе агентов объектов, механикой столкновения и построением матричных стеков для прорисовки всех объектов». Другими словами, процессор должен одновременно управлять присутствием и взаимодействием тысяч неигровых персонажей.
В таких ситуациях лучше всего использовать распараллеливание — процесс, который включает делегирование задач обработки различным ядрам многоядерного процессора. Таким образом, производительность THREE KINGDOMS масштабируется в соответствии с количеством доступных ядер. «Чем больше ядер у движка, тем больше солдат мы можем показать в любой фиксированный период времени, — говорит Dell. — Это лучше всего продемонстрировано в новом режиме Dynasty Mode в Total War: THREE KINGDOMS, где можно увеличить количество единиц на 500%. Чем больше ядер у вашего процессора, тем выше частота кадров».
Однако наличие нескольких ядер не является единственным важным фактором, на который следует обратить внимание. «Некоторые аспекты нашего моделирования, например обработка ИИ, поддаются распараллеливанию не так просто, — объяснил Делл. — Когда на одном ядре выполняется большое количество таких команд, для поддержания бесперебойной работы требуется более высокая тактовая частота».
Процессор выполняет несколько ролей для обеспечения функционирования игр. «Поточная производительность и несколько ядер для распределения рабочей нагрузки являются желательными характеристиками процессора для игроков Total War», — заключил Делл.
HITMAN 2
Детализированные окружения в HITMAN 2 имеют ощутимые преимущества при использовании процессора с большим количеством ядер, начиная от шумных улиц Мумбая до красочных гоночных трасс в Майами. «Повысить качество HITMAN 2 на ПК можно за счет дополнительных ресурсов, предоставляемых большим количеством ядер», — поделился технический директор HITMAN 2 Маурицио де Паскаль (Maurizio De Pascale).
В HITMAN 2 игровые настройки разбиты на три различных уровня качества «моделирования процессора»: «базовый» — стандартный вариант для компьютеров с четырьмя ядрами, «средний» — стандартный вариант для компьютеров с шестью ядрами и «лучший» — стандартный вариант для компьютеров с более чем восемью ядрами.
Как процессор влияет на производительность при выборе «лучших» настроек в игре? «В основном это повлияет на звук, толпы, моделирование ткани, анимацию неигровых персонажей и разрушение, — объяснил де Паскаль. — Толпы будут более плотными, и в то же время они станут визуально более разнообразными благодаря индивидуальным анимациям и поведению. Например, на уровне Майами можно увидеть множество развевающихся флагов с моделированием ткани».
Несмотря на то, что самый большой уровень HITMAN 2 вмещает до 300 неигровых персонажей, лишь небольшая их часть фактически получает полное обновление в каждом кадре. Другими словами, в анимациях некоторых неигровых персонажей может наблюдаться более низкая частота кадров, чем у других, в зависимости от того, сколько кадров отображается на экране одновременно. «В результате неигровые персонажи, находящиеся на расстоянии, будут обновляться с более низкой частотой, а в их анимации могут появиться видимые сбои», — сказал де Паскаль. Увеличение количества ядер увеличивает количество неигровых персонажей, которые будут обновляться в каждом кадре, до 40 обновляемых неигровых персонажей на «базовом» уровне, до 80 обновляемых персонажей на «среднем» уровне и до 120 обновляемых персонажей на «лучшем» уровне.
Плотность толпы — это не единственный важный элемент, на который влияет мощность процессора игрока. При использовании «лучших» настроек разрушаемые объекты будут распадаться на большее количество частиц и осколков. Даже звуковые эффекты выигрывают от доступа к большему количеству ядер. «На процессорах с большим количеством ядер мы используем более дорогой алгоритм для свертки реверберации, что приводит к тому, что звуковые эффекты становятся менее похожими на игровые и более реалистичными, создавая эффект присутствия», — рассказал Де Паскаль. Например, при использовании «лучших» настроек звук выстрела из соседней комнаты будет иметь реверберацию помещения, в котором в настоящее время находится Агент 47, именно так, как если бы вы услышали выстрел от первого лица. Однако при использовании более низких настроек звук выстрела получит реверберацию из комнаты, в которой он был совершен, что приведет к снижению реалистичности.
Реализм и эффект присутствия — это основа того, что делает HITMAN 2 столь впечатляющей при игре на высокопроизводительном процессоре. И хотя де Паскаль сказал, что игроки, использующие «базовые» и «средние» настройки, столкнутся с идентичным геймплеем, он отметил, что более высокие настройки улучшают общее впечатление от игры. «В некотором смысле использование многоядерного процессора, установленного на вашем игровом ПК, позволяется приблизиться к тому, как наши гейм-дизайнеры изначально задумывали игру», — говорит де Паскаль.
Что такое тактовая частота?
Основные моменты:
Технология Intel® Turbo Boost.
Тактовая частота — это одна из главных технических характеристик процессора, но какую роль она играет? 1
Тактовая частота — это одна из главных технических характеристик процессора, но какую роль она играет? 1
Процессор — это мозг вашего компьютера, и его производительность имеет решающее значение для скорости загрузки программ и стабильности их работы. Однако существует несколько способов измерения производительности процессора. Тактовая частота или просто «частота» — один из самых важных показателей.
Если вы хотите узнать тактовую частоту своего компьютера, откройте меню «Пуск» (или нажмите клавишу Windows*) и введите текст «О системе». Модель и тактовая частота вашего процессора будут показаны в графе «Процессор».
Что такое тактовая частота?
Обычно чем больше тактовая частота, тем быстрее работает процессор. Однако существует и много других факторов.
Ваш процессор каждую секунду обрабатывает множество команд различных программ (в форме низкоуровневых расчетов, таких как арифметические операции). Тактовая частота определяет количество циклов, выполняемых процессором за секунду и измеряется в гигагерцах (ГГц).
С технической точки зрения цикл представляет собой импульс, синхронизируемый внутренним осциллятором, но для наших целей это базовая единица, помогающая понять концепцию тактовой частоты процессора. В течение каждого цикла в процессоре открываются и закрываются миллиарды транзисторов.
Частота определяет количество операций, выполняемых за заданное время, как указывалось выше.
Процессор с тактовой частотой 3,2 ГГц выполняет 3,2 млрд. циклов в секунду. (В старых процессорах тактовая частота измерялась в мегагерцах или миллионах циклов в секунду).
Иногда в одном тактовой цикле выполняется несколько команд, а в других случаях одна команда обрабатывается за несколько тактовых циклов. Поскольку разные архитектуры процессоров обрабатывают команды по разному, лучше всего сравнивать тактовую частоту процессоров одной марки и одного поколения.
Например, новый процессор может легко обойти по производительности процессор пятилетней давности с более высокой тактовой частотой, поскольку новая архитектура обрабатывает команды более эффективно. Процессор Intel® серии X может обойти по производительности процессор серии K с более высокой тактовой частотой за счет того, что он распределяет задачи между большим количеством ядер и имеет больший размер встроенной кэш-памяти. Но в пределах одного поколения процессор с более высокой тактовой частотой обычно превосходит по производительности процессор с более низкой тактовой частотой при работе в нескольких приложениях. Именно поэтому важно сравнивать процессоры одной марки и одного поколения.