Тест 18 бюджетных процессоров в играх – THG.RU

Тест 18 бюджетных процессоров в играх | Двух- или четырёхъядерный процессор?

Появившиеся двухъядерные процессоры далеко не всегда улучшали производительность, по крайней мере, в сегменте настольных ПК. Большинство приложений просто не имели оптимизаций под несколько ядер. Многоядерные технологии были более актуальны для серверов и рабочих станций, оснащённых системными платами с несколькими процессорными разъёмами, и несколько одноядерных чипов решали сложные задачи параллельно. Однако игры поголовно были написаны под одно ядро.

Программировать с учётом многопоточности нелегко, и у разработчиков ушли годы на адаптацию к процессорам, улучшающим производительность через параллелизм, а не через частоту в 10 ГГц, которую предвещала Intel в 2000 году. Но постепенно многие приложения были переписаны под более современное оборудование, чтобы использовать преимущества нескольких ядер, работающих одновременно.

Вам нужны доказательства? Просто взгляните на наш тестовый пакет. Из однопоточных у нас всего две утилиты: Lame и iTunes. Всё остальное, в какой-то степени, работает со множеством потоков. Создание контента, сжатие и даже повседневные приложения нагружают четырёх- и шестиядерные CPU.

Игры, с другой стороны, движутся в этом направлении медленнее. Неудивительно, что до сих пор существуют однопоточные движки, поскольку упор делается на графическую производительность. Тем не менее, включение дополнительных потоков и использование большего количества ядер позволяет независимым разработчикам реализовать улучшенный искусственный интеллект либо добавить больше физики в движения объектов.

Таким образом, мы видим всё больше и больше игр, использующих потенциал четырёхъядерных процессоров. Но это скорее исключение, чем правило. Именно поэтому чипы Intel Sandy Bridge (и Ivy Bridge), демонстрирующие великолепную производительность при работе с одним потоком, доминируют в самых тяжёлых для процессора играх. В какой-то момент двухъядерные Pentium стали прямыми конкурентами четырёхъядерным CPU от AMD и вышли в лидеры.

Сейчас понятно, что AMD и Intel отказались от пути постоянного повышения тактовой частоты. Обе компании уже продают настольные процессоры с четырьмя модулями (AMD) или шестью ядрами (Intel). В свою очередь, разработчики продолжают оптимизировать игры для использования всех доступных ресурсов. Сегодня настал тот момент, когда для работы самых свежих компьютерных игр вам понадобится как минимум двухъядерный CPU, если по какой-то причине вы ещё не отказались от одноядерного чипа, откидывающего вас на восемь лет назад в технологическом плане. Но есть ли смысл пропустить двухъядерные решения и сразу окунуться в мир игр на четырёхъядерных процессорах?

Именно на этот вопрос мы и попытаемся сегодня ответить.

Тест 18 бюджетных процессоров в играх | Новый тест: задержка последовательных кадров

Как вы уже могли заметить в наших последних статьях, касающихся графики, мы работаем над новой методикой тестирования, в которой измеряется влияние изменений в задержке частоты кадров. Обычно главным критерием измерения производительности видеокарт является средняя частота кадров (FPS), которая сравнивается между различными моделями. Однако Скотт Воссон (Scott Wasson) из The Tech Report продемонстрировал, что средняя частота кадров не совсем полно характеризирует производительность конкретной графической подсистемы.

Сегодня по работе Скотта или по нашим исследованиям вы, вероятно, знакомы с феноменом подтормаживаний (micro-stuttering), который часто связывают с конфигурациями CrossFire или SLI. Он возникает в том случае, когда количество времени, проходящее между появлением кадров на экране, не одинаково, в результате чего наблюдаются микропаузы во время игры, даже несмотря на высокий средний показатель FPS. Например, на двух разных ПК средняя частота кадров составляет 24 FPS, но геймплей может отличаться: на одном всё работает плавно, на другом постоянно возникают микропаузы. Это связано с тем, что количество времени между некоторыми кадрами на одном меньше, а на другом больше.

На диаграмме ниже у системы A задержка почти одинаковая между всеми кадрами, а у системы B – нет. Таким образом, эффект притормаживания на системе B будет заметен, даже несмотря на то, что у обеих систем средняя частота кадров по-прежнему составляет 24 FPS.

На диаграмме у системы B было четыре кадра, на визуализацию которых ушло гораздо больше времени, чем на остальные. Проблему легко определить, если рассматривать не количество кадров в секунду, а время каждого кадра в этой секунде. Наши временные тесты проводятся как минимум в течение минуты, чтобы сгенерировать достаточно данных, что при 60 кадрах в секунду даёт нам 3600 значений. Это слишком много для того, чтобы сформировать понятный график. В этой ситуации помогает увеличение части графика. Но как выбрать наиболее актуальный отрезок? Ответить на это непросто.

Мы предпочитаем представлять эти данные в простой и осмысленной форме, простой для понимания и анализа. Мы не хотим тщательно рассматривать отдельные кадры, но подробно рассмотрим разницу между временем, необходимым на отображение последовательных кадров.

Чистое время рендеринга кадров – это только материал для анализа производительности. Мы пытаемся более подробно рассмотреть задержки, существующие между последовательными кадрами во время визуализации. Этой теме мы собираемся посвятить статью в ближайшем будущем. Тем не менее, представленная сегодня диаграмма задержки между последовательными кадрами включает среднюю разницу во времени между последовательными кадрами, разница во времени между последовательными кадрами 75-го перцентиля и разница во времени между последовательными кадрами 95-го перцентиля. Перцентили показывают нам, насколько всё плохо, в среднем, на большей выборке. В качестве примера: результат 75-го перцентиля показывает самую длинную задержку между последовательными кадрами, которую мы видим 75% времени, то же самое с 95-ым перцентилем.

Ниже можно найти пример того, как диаграмма задержки последовательных кадров описывает различия между системой A и системой B.

Как видите, диаграмма не отражает чистых значений частоты кадров. Её предназначение не в этом. Но мы по-прежнему будем измерять среднюю частоту кадров, ведь это важный показатель, даже несмотря на то, что он не даёт полную картину производительности. Мы просто добавили новые данные, чтобы заполнить пробелы.

Мы надеемся, что, сравнивая результаты различных CPU, нам удастся выявить проблемы, из-за которых некоторые модели создают заметно более высокие задержки по сравнению с предыдущими результатами. Из тестов вы также увидите, что у разных игр разная средняя задержка.

Тест 18 бюджетных процессоров в играх | Конфигурация и тесты

Для тестирования процессоров на базе LGA 1155, Socket AM3, Socket FM1 и Socket FM2 необходимо четыре различных платформы. Чтобы максимально убрать различные факторы, мы используем одинаковую память, накопитель и видеокарту.

Для платформы LGA 1155 мы выбрали системную плату Gigabyte Z77X-UP7. Это флагманская модель компании для данного процессорного разъёма. Похожая (более дешёвая) модель получила награду в обзоре “Six $220-280 Z77 Express-Based Motherboards, Reviewed” (англ.), поэтому UP7 – это отличный вариант для наших тестов.

Для системы на Socket AM3+ мы используем Gigabyte 990FXA-UD5. Эта модель показала наивысший результат в разгоне CPU в статье “Five $160 To $240 990FX-Based Socket AM3+ Motherboards” (англ.) и отличается полноценной поддержкой конфигурации SLI с четырьмя картами.

Системная плата ASUS F1A75-V Pro служит основой для системы на базе Socket FM1. Она продемонстрировала великолепный разгонный потенциал в обзоре “AMD A8-3870K: максимальный разгон”.

И, наконец, чипы Socket FM2 мы устанавливаем в ASRock FM2A85X Extreme6. Эта системная плата получила нашу награду Tom’s Hardware 2012 Approved в обзоре “Тест шести материнских плат на Socket FM2 для APU Trinity” благодаря высокой производительности и низкой цене.

В качестве видеокарты мы выбрали одну из самых быстрых моделей с одним GPU: MSI GeForce GTX 680 Lightning. Если мы хотим изолировать производительность CPU, то необходимо сделать всё возможное, чтобы убрать узкие места со стороны GPU.

Мы тестируем 18 наиболее популярных процессоров не дороже $200, включая модели предыдущих поколений (Core i5-2500K стоит дороже $200 и добавлен исключительно для сравнения), чтобы увидеть разницу между архитектурами. Линейку Athlon II X4 мы не включали, поскольку эти процессоры используют одинаковую с APU Llano микроархитектуру и кэш, поэтому они были бы лишними. Процессор AMD A8-3870K в точности повторяет характеристики модели Athlon II X4 3,0 ГГц.

Набор памяти Corsair Vengeance рассчитан на частоту 1000 МГц с таймингами 10-10-10-27 2T на стандартном профиле XMP, и мы устанавливаем такую скорость, где только возможно. Из-за ограничений некоторых платформ мы сбросили скорость модулей до 933 МГц на Pentium G860 и до 800 МГц с таймингами 9-9-9-24 2T на Athlon II X3 450.

Тест 18 бюджетных процессоров в играх | Результаты тестов

Metro 2033

Metro 2033 – это уже довольно старая игра, но она по-прежнему является ресурсоёмкой задачей для современного оборудования. Бутылочным горлышком для неё является графический процессор, поэтому мы не ждём, что результаты производительности CPU будут сильно колебаться (если судить по результатам предыдущих тестирований).

Большинство процессоров поддерживает среднюю частоту кадров на уровне не ниже 50 FPS. Двухъядерные A4 и Athlon II X3 не смогли превысить 40 FPS, а Pentium G860 расположился между ними со средним значением 47 FPS.

Минимальная частота практически одинаковая на всех платформах, что свидетельствует о наличии другого ограничивающего фактора, не связанного с CPU.

Сравните эти результаты с результатами в статье “Выбираем игровой процессор до $200: FX, APU или Pentium?”, опубликованными год назад. Вы заметите, что средняя частота кадров повысилась у всех процессоров, кроме Intel Pentium G860 и AMD Athlon II X3. На момент публикации использованная нами Radeon HD 7970 была совсем новой видеокартой, и драйверы, определённо, были “сырыми”. Возможно, это объясняет, почему GeForce GTX 680 с аналогичным уровнем производительности сегодня показывает более высокие результаты.

Очевидно, что почти всю первую половину теста ограничивающим фактором являются процессоры, а после первых двух третей – GPU, причём местами производительность всех платформ опускается ниже 20 кадров в секунду.

В целом результаты неплохие, что определённо порадует пользователей недорогих процессоров, поскольку между последовательными кадрами задержка невысока. Двухъядерные A4 выступили хуже всех, время задержки 95-го перцентиля достигает 20 миллисекунд.

А что насчёт перспективы? В среднем APU серии A4 достигают приблизительно 35 FPS. 20-миллисекундная задержка означает падение до 20 FPS. Если такой кадр будет появляться каждые 100 кадров, то на частоте 35 FPS вы будете сталкиваться с ним каждые 2,5 секунды. Это довольно упрощённый пример, поскольку перцентиль берётся в течение всего теста, но благодаря этому представить, что будет происходить на самом деле, значительно проще.

С другой стороны, Pentium G860 и Athlon II X3 450 демонстрируют примерно 10-милисекундную задержку на 95-ом перцентиле. Это можно представить как один медленный кадр (соответствующий уровню 30 FPS) при средней частоте 40 FPS. Разница небольшая. У FX-4300, A10-5800K и FX-4170 задержка 95-го перцентиля превышает восемь миллисекунд. У всех остальных участников тестирования она ниже шести, что почти не влияет на статистику.

Far Cry 3

Проверенную в Metro 2033 методологию тестирования временного интервала между последовательными кадрами мы собираемся повторить в Far Cry 3.

На этот раз Pentium, Athlon II X3 и двухъядерные APU застряли на уровне 30 FPS и ниже, хотя остальные чипы обеспечивают плавный игровой процесс. Эти показатели сходятся с результатами масштабирования CPU в обзоре “Far Cry 3: анализ производительности”, за исключением Phenom II X4, который сегодня проявил себя заметно лучше. В этот раз мы тестируем игру на более высоких графических настройках, возможно, это помогает нормализовать производительность процессора.

Распределение мест вполне предсказуемое, если посмотреть на график частоты кадров в динамике.

А вот такого мы не ожидали: самые длинные задержки между последовательными кадрами в Far Cry 3 наблюдаются у чипов Intel. Хотя в целом задержки достаточно низкие. Фактически они будут заметны лишь на процессорах i3-2120 и Pentium G860.

The Elder Scrolls V: Skyrim

В момент выхода на рынок для нормальной работы Skyrim требовались процессоры не ниже Core i5 или i7. Но с тех пор вышло несколько патчей, исправивших проблемы с производительностью на более слабых чипах.

Только у Athlon II X3 и APU серии A4 средний показатель частоты кадров ниже 50 FPS, и только чипы A4 не превышают 40 FPS. Это отличается от того, что мы видели в прошлогоднем обзоре “Выбираем игровой процессор до $200: FX, APU или Pentium?”.

Двухъядерные процессоры линейки Intel Pentium в Skyrim показали себя лучше, чем в Metro 2033 или Far Cry 3.

Анализ частоты кадров в динамике сюрпризов не преподнёс. Только у A4-5300 производительность проседает ниже 30 кадров в секунду.

Задержки последовательных кадров масштабируются плавно и, в целом, невысоки. Даже у самых медленных двухъядерных APU интервал 95-перцентиля не превышает 6 мс.

DiRT Showdown

DiRT Showdown использует продвинутую модель освещения, но CPU это касаться не должно.

И снова Pentium, Athlon II X3 и двухъядерные APU остаются позади. Остальные чипы достигают в среднем 60 FPS, реже 50 FPS. Опять же ситуация заметно отличается от той, которую мы наблюдали в прошлогоднем обзоре процессоров до $200, где Pentium был на одном уровне с AMD A8-3870K в DiRT 3.

Исходя из графика колебаний частоты кадров в течение теста, можно предположить, что играть получится даже на APU A4, поскольку частота держится на уровне 30 FPS.

В DiRT Showdown задержки последовательных кадров невысоки. Лишь на A4-5300 они достигают 10 миллисекунд. У остальных процессоров данный показатель не превышает 8 мс.

StarCraft II

StarCraft II – одна из игр, постоянно демонстрирующих преимущество процессоров Intel. Однако после прошлого обзора CPU в выбранном ценовом диапазоне мы уже видели несколько существенных изменений. Повлияет ли череда обновлений, включая опции постобработки и сглаживания, на результаты сегодня?

Intel по-прежнему доминирует в StarCraft. Но Pentium G860 обходит конкурентов от AMD уже не так заметно, как в прошлом году. По сути, он сейчас находится в группе худших образцов.

График частоты в динамике показывает, что скорость по ходу теста увеличивается. Это связано с тем, что в начале теста присутствует множество контролируемых компьютером юнитов. По мере их уничтожения нагрузка на систему падает.

В среднем различия по времени задержки довольно высокие. Скорее всего, причиной этому является тяжёлое начало теста и постепенное увеличение частоты кадров.

Тяжелее всего приходится APU Llano и процессору Athlon II X3.

Тест 18 бюджетных процессоров в играх | AMD или Intel?

Завершив тестирование, мы хотим представить среднюю производительность всех игр на разрешении 1920×1080 пикселей. Результат Intel Pentium G860 мы берём за 100%.

Совокупная диаграмма сильно отличается от представленной в обзоре “Выбираем игровой процессор до $200: FX, APU или Pentium?”, в большей степени из-за сравнения с процессором Pentium. В целом результаты почти оправдали ожидания, особенно если опираться на показатели вышеупомянутого тестирования. Процессоры AMD ближе подобрались к чипам Core i3 на архитектурах Sandy Bridge и Ivy Bridge. Можно даже сказать, что FX-8350, FX-6300 и FX-4300 “дышат в спину” чипам Intel начального уровня. Phenom II X4 и X6 тоже хороши, хотя они больше не выпускаются. Даже четырёхъядерные APU A10-5800K и A8-3870K неплохо справились.

Тем не менее, начиная с Pentium G860, кривая производительности резко снижается.

Не совсем ясно, что повлияло на результаты, которые по сравнению с прошлогодними заметно изменились. Мы используем несколько новых игр, обновлённые старые игры, новые драйверы и операционную систему, и всё это тем или иным образом влияет на результаты. Как бы там ни было, в сравнении с Intel Core i3 процессоры серии FX, старые Phenom II X6 и X4, а также Athlon II X4 выглядят чуть лучше, чем раньше. В свою очередь позиция Pentium G860 (Sandy Bridge) с прошлого раза не изменилась.

Однако Pentium совсем неплох. С ценой $70 он отлично противостоит протестированным чипам FX стоимостью $125 и выше, но выделяет гораздо меньше тепла. В любом случае, тенденция оптимизации игр под многопоточность продолжается, из-за чего в 2013 году мы постепенно дистанцируемся от двухъядерных процессоров и моделей без технологии Hyper-Threading (или аналогичных). По крайней мере, на текущий момент четырёхъядерные CPU Athlon II и Phenom II, которые ещё можно найти в продаже, выглядят весьма выгодно.

Но что будет, когда запасы этих чипов иссякнут? Козыри по-прежнему будут в руках Intel. Выше $160 у Core i5 нет конкурентов по производительности на доллар. Core i3-3220 за $130 тоже тяжело побить. Хотя линейка i3 больше не принижает семейство FX в играх, благодаря последним архитектурным обновлениям AMD, всё же она по-прежнему дешевле, быстрее и энергоэффективнее, чем большинство моделей на базе Vishera.

К счастью для AMD, её чипы выглядят куда лучше в неигровых дисциплинах нашего тестового пакета. Модульная конструкция новой архитектуры отлично себя проявляет в многопоточных приложениях. Для рабочей станции общего назначения это определённо что-то значит, но в чисто игровых системах игнорировать эффективность архитектур Intel Sandy Bridge и Ivy Bridge просто невозможно.