Недорогой CPU для скоростного игрового ПК: стоит ли переплачивать? – THG.RU

Введение

Наверняка вам знаком такой термин, как “узкое место” – энтузиасты используют его, чтобы описать один компонент, часто не позволяющий всему компьютеру достичь полного потенциала производительности в том или ином тесте. Что касается игр, то “узким местом” в них чаще всего является CPU или видеокарта, в зависимости от производительности, которую требует второй компонент из пары.

Совсем недавно мы закончили наши сборки игровых компьютеров для геймеров, в которых иногда видны ограничения по производительности CPU, если в систему установлено несколько графических процессоров. С другой стороны, многие геймеры предпочитают использовать один GPU в системе. Среди наиболее производительных решений можно назвать видеокарту AMD Radeon HD 5850 за $320 (от 10 тыс. рублей в России), поскольку более дорогие варианты превращают геймеров на ПК в покупателей игровой приставки.

Мы определили наш предельный уровень графической производительности, но остаётся вопрос: насколько мощный CPU нам нужен, чтобы выжать последнюю каплю производительности из этого пиксельного “монстра”? Справится ли со своей работой двуядерный CPU, или, учитывая, что всё больше игр сегодня становятся многопоточными, нам потребуется трёхъ- или четырёхъядерный процессор? Насколько сильно поможет разгон? Следует ли потратить все сэкономленные на CPU деньги на крупный кулер CPU? Зная, что на все дополнительные следует найти ответы, прежде чем отвечать на главный вопрос, мы взяли два образца процессоров Intel и AMD, после чего приступили к тестированию.

Две платформы за $350

Самый свежий сокет CPU Intel для массового рынка LGA 1156 поддерживает процессоры Core семейств i3, i5 и даже некоторые модели Core i7 в дополнение к одному чипу “Pentium”, нацеленному на OEM-покупателей. Мы решили придерживаться уровня массового рынка, поэтому выбрали наименее дорогую модель на Core i3, а именно 2,93-ГГц i3-530 (от 3500 руб. в России).

Мы уже не так давно опубликовали статью “Сколько ядер процессора нужно на самом деле?“, в которой обнаружили, что в играх три ядра существенно опережают два, а четвёртое ядро даёт небольшое преимущество по сравнению с тремя. Но данное наблюдение было сделано до того, как технология Intel Hyper-Threading вернулась на рынок двуядерных процессоров, увеличив число ядер с физических двух до виртуальных четырёх. Процессор Core i3-530 обеспечивает одновременную работу четырёх потоков на двух ядрах, и он позволит нам определить, сможет ли новая технология опровергнуть наши предыдущие выводы.

Нажмите на картинку для увеличения.

Поскольку разгон составляет существенную часть нынешнего тестирования, мы взяли материнскую плату Gigabyte P55-UD3R за великолепную стабильность и умеренную цену (от 4300 руб. в России). Эта материнская плата по-прежнему поддерживается Gigabyte, при этом вам не придётся приносить в жертву пропускную способность шины видеокарты для полноскоростного подключения USB 3.0 (соответствующего контроллера на плате нет).

Принимая во внимание предыдущую статью, где три ядра существенно обошли два по производительности, мы решили выбрать трёхъядерный процессор AMD по той же цене $120, что и Intel Core i3-530. Единственная модель, которая нам подошла – 2,8-ГГц Phenom II X3 720 (от 4000 руб. в России).

AMD не мешало бы начать продавать 2,9-ГГц процессоры Phenom II X3 735 для замены предыдущей модели, но вместо этого компания решила сильнее разделить продуктовые линейки – недорогие процессоры Athlon II и более дорогостоящие Phenom II X4. Вряд ли ситуация изменится в обозримом будущем, поскольку у компании нет большого количество четырёхъядерных процессоров с одним дефектным ядром, которые необходимы для экономически выгодного производства X3.

Нажмите на картинку для увеличения.

В отличие от Intel, AMD обеспечивает достаточно линий PCIe 2.0 в своих чипсетах для массового рынка, чтобы поддержать контроллеры USB 3.0 с полной пропускной способностью, не перетягивая линии от видеокарты. Материнская плата 890GPA-UD3H для AMD Socket AM3 обеспечивает большую часть тех же функций по сравнению с Intel-совместимой моделью, но к ним добавились USB 3.0 и SATA 6 Гбит/с благодаря новому южному мосту AMD SB850. Есть и интегрированное графическое ядро, которое мы вряд ли будем использовать.

Модули памяти Crucial CT25664BA1339 заявлены в режиме DDR3-1333 CAS 9, однако они способны достигать задержек CAS 6 на заявленных частотах или частоты DDR3-1980 на заявленных задержках. Модули Crucial CT25664BA1339 продолжают приятно нас удивлять, обеспечивая прекрасные характеристики за свою невысокую цену. Они используют те же чипы памяти D9KPT, которые можно встретить на многих конкурирующих продуктах DDR3-1600. И распределители тепла оказываются не так и нужны.

Требуется ли разгон?

Мы не знали, какой эффект обеспечит разгон процессоров на производительность в играх, но мы ожидали получить, по крайней мере, какое-то улучшение. Главным вопрос заключался в том, какие деньги мы готовы потратить на улучшение возможностей разгона. Выбор велик: от нуля до бесконечности, но мы решили не брать ничего помимо крупного воздушного кулера CPU.

Кулер можно найти на рынке под названием Mugen-2 Revision B, при этом Scythe SCMG-2100 за $40 (от 1800 руб. в России) стоит относительно немало по сравнению с другими моделями для LGA-1156. Отметим, что этот кулер поддерживает и AMD Socket AM3, помимо широкого набора других сокетов.

Наша память поддерживает все необходимые частоты для разгона процессора, поэтому настало время приступить к самому процессу разгона.

Хотя большинство наших процессоров AMD Phenom II могут легко достичь тактовых частот от 3,8 до 4,0 ГГц, данная модель X3 720 из ранних образцов оказалась весьма проблематичной. Когда мы определили, что процессор не может достичь 3,70 ГГц при любых настройках, мы решили забыть о том, что перед нами “Black Edition” с разблокированным множителем, и использовали способ разгона, который выберет большее число пользователей. Множители HT link и северного моста можно менять у любого процессора AMD, и использование настройки 8x позволило нам увеличить эталонную частоту до 262 МГц.

Для стабильной работы на 3,67 ГГц потребовалось напряжение CPU 1,472 В, данный уровень достигался настройкой в BIOS 1,475 В. Крупный кулер при этом совсем не требовался, поскольку температура CPU никогда не превосходила 50° Цельсия под нагрузкой. Частота памяти была выставлена DDR3-1400 при напряжении 1,60 В с задержками CAS 7-7-7-16.

Процессор Intel Core i3-530 использует меньший техпроцесс 32 нм, поэтому мы ожидали более эффективного разгона. Небольшое напряжение 1,30 В для CPU в BIOS оказалось достаточным, чтобы мы получили финальную тактовую частоту 4,31 ГГц, температура под полной нагрузкой составила немногим выше 40° Цельсия, а реальное значение напряжения составило 1,296 В.

Увеличение базовой тактовой частоты CPU также привело к повышению частоты памяти, и мы выбрали задержки CAS 8-8-8-18 в режиме DDR3-1568, чтобы лучше соответствовать конфигурации частота/задержки у системы AMD.

Тестовая конфигурация

Хотя мы привели выше наши основные конфигурации, мы также решили добавить в нынешние тесты процессоры AMD Phenom II X4 965 и Intel Core i7-870, чтобы оценить зависимость от более мощных и дорогих CPU.

Данные процессоры тестировались на штатных тактовых частотах, но мы увеличили режим работы памяти до DDR3-1600 с задержками CAS 8-8-8-18 на 1,60 В. Это сделает сравнение данных CPU более актуальным с недорогими разогнанными платформами, поскольку соотношение частот и задержек вполне сравнимое.

Тесты и настройки

Результаты тестов

3DMark Vantage

Мы начнём нынешние тесты с синтетического приложения, которое имеет мало отношения к производительности реальных игр. Но слишком уж многие читатели просят проводить тесты и на 3DMark Vantage.

Результаты общей производительности 3DMark демонстрируют, что Core i7-870 на штатных тактовых частотах существенно обгоняет разогнанную конфигурацию на Core i3. Топовый четырёхъядерный процессор AMD приходит третьим.

Результаты GPU 3DMark выигрывают от частоты CPU выше трёх гигагерц. Не получили ли мы “узкое место” по CPU, которого столь опасаются многие энтузиасты?

Тест CPU 3DMark даёт иную картину, но только по той причине, что он не учитывает производительность GPU и во многом опирается на последние оптимизации, внесённые в процессоры линейки Intel Core.

Modern Warfare 2

После проведения синтетических тестов давайте посмотрим, как выбранные нами процессоры влияют на реальные игры. Мы начнём с новейшей игры в серии Call of Duty с самым высоким уровнем детализации, но без полноэкранного сглаживания.

Система на разогнанном i3-530 выглядит очень неплохо, но при одинаковых тактовых частотах процессор AMD всё же выходит вперёд. Кроме того, в данном тесте видно, что четыре ядра лучше трёх, но, в любом случае, данный тест почти что упирается в производительность GPU в самом высоком разрешении.

Включение полноэкранного сглаживания в режим 4x ещё сильнее нагрузило GPU, причём то такой степени, что мы уже не наблюдаем заметной разницы в производительности между пятью конфигурациями. Шестая конфигурация, на очень дорогом процессоре Intel Core i7-870, весьма иронично оказалась в аутсайдерах.

Crysis

Мы продолжаем тестировать Crysis просто по причине того, что эта игра очень серьёзно нагружает графическую подсистему на самых высоких настройках – пусть даже визуально она впечатляет ничуть не больше, чем другие современные игры.

Видеокарта HD 5850 не смогла достичь 40 fps при умеренном разрешении и с высоким уровнем детализации. Мы проанализировали логи и обнаружили, что в разрешении 1680×1050 все шесть конфигураций дают минимальную частоту кадров выше 22 fps. Так что сами решайте, является ли эта минимальная частота кадров приемлемой – но нам больше по вкусу уровень 25 fps.

Процессор Intel Core i7-870 не очень впечатляюще выглядит в этих тестах, хотя мы тестировали его на том же “железе”, что и Core i3-530.

Dirt 2 Demo

Dirt 2 Demo хорошо реагирует на процессоры AMD, и при этом игра получает больший выигрыш от дополнительных ядер X4, чем от разгона X3.

Phenom II X4 продолжает лидировать в Dirt 2 Demo на самых высоких настройках, хотя разница между всеми шестью конфигурациями мизерная.

Far Cry 2

Far Cry 2 положительно относится к тактовой частоте CPU, но при равных тактовых частотах отдаёт предпочтение процессорам AMD. Небольшая разница в производительности указывает, что “узким местом” является видеокарта, хотя во всех разрешениях мы получаем вполне плавную игру.

После включения сглаживания в разрешении 2560×1600, одиночная Radeon HD 5850 “захлёбывается”, средняя частота кадров падает до уровня 40 fps, который мы считаем достаточным для плавной игры. Производительность CPU в данном случае вряд ли имеет существенное значение.

Tom Clancy’s H.A.W.X

Существенный разгон Core i3 продолжает обеспечивать минимальный отрыв в игре Tom Clancy’s H.A.W.X, однако наиболее ограничивающим фактором по-прежнему является видеокарта.

В разрешении 2560×1600 после включения сглаживания все конфигурации обеспечивают почти что одинаковую частоту кадров в H.A.W.X.

Call of Pripyat

Наш последний тест S.T.A.L.K.E.R. отдаёт предпочтение процессорам AMD. И мы, наконец, нашли игру, в которой Core i7 обгоняет относительно дешёвый Core i3.

Сейчас уже вполне очевидно, что видеокарта Radeon HD 5850 обеспечивает превосходную производительность, и при этом она является наиболее ощутимым “узким местом” по производительности в играх.

Энергопотребление и эффективность

Процессор Intel Core i3-530 работает от самого низкого напряжения, но можно ли его назвать наиболее эффективным процессором для геймера? Давайте сначала взглянем на результаты энергопотребления всей системы.

Мы выражаем соболезнования сторонникам “зелёного” лагеря, которые хотят собрать “зелёную” машину.

Разделив суммарную приведённую производительность на среднее энергопотребление, мы получаем эффективность. Мы видим, что двуядерный процессор существенно обгоняет трёхъядерный CPU. Процессор Intel Core i7-870 (лидер по производительности для массового рынка) был выбран за 100% для оценки производительности и эффективности.

Заключение

Мы часто сталкиваемся с так называемыми “узкими местами” по производительности CPU систем с несколькими GPU, однако наши игровые тесты с максимальным визуальным качеством показали, что в случае одиночных GPU даже такая высокопроизводительная видеокарта, как Radeon HD 5850, не может в полной мере использовать все возможности современных недорогих CPU.

Как видим, разница по суммарной производительности очень невелика, при этом мы наблюдаем преимущество архитектуры AMD. Учитывая ценовые преимущества продуктов AMD, всё это играет на руку геймерам с небольшим бюджетом. Для поклонников AMD есть хорошие новости: даже дешёвые процессоры Athlon II X3 обеспечивают схожую производительность в играх по сравнению с протестированным в данной статье Phenom II X3, хотя переход на подобный процессор уже не позволил бы говорить о сравнимой цене двух наших систем.

Впрочем, отсутствие преимуществ в играх не мешает отдать предпочтение процессорам i3, i5 или i7 из-за превосходства Intel во многих неигровых приложениях. Есть и хорошая новость для сторонников Intel с ограниченным бюджетом: переход на самую дешёвую модель Core i3 не приводит к какому-либо дефициту по производительности в играх с максимальным визуальным качеством, по крайней мере, когда система ограничена одним high-end GPU, таким как Radeon HD 5850.

Некоторые читатели наверняка будут спорить, что нынешние тесты являются исключением – и большинство сборщиков игровых систем среднего уровня вряд ли будут автоматически выставлять максимальное визуальное качество в играх. Действительно, если бы мы проводили большую часть наших тестов с низким уровнем детализации, то наверняка получили бы совершенно другие выводы. Однако, как нам кажется, любой геймер, который потратит на видеокарту больше 10 тысяч рублей, наверняка пожелает играть на максимальных настройках качества. И за исключением Crysis (в которую сегодня на самом деле играет не так и много геймеров), мы смогли вполне комфортно играть в разрешении до 2560×1600 с полной детализацией и максимальным качеством. Четыре игры из протестированных нами позволили комфортно играть в самом высоком разрешении даже после включения полноэкранного сглаживания (при сохранении прежних максимальных настроек).

Конечно, несколько раз мы вплотную подошли к пределу, после которого игру уже нельзя назвать плавной, да и некоторые пользователи наверняка превзойдут наше максимальное разрешение, увеличив число пикселей через поддержку ATI Eyefinity на нескольких мониторах. Впрочем, мы уже достигли пределов нашей видеокарты, и установка более скоростного CPU уже не может помочь. Если вы решите снизить уровень детализации при увеличении количества пикселей, то следует помнить, что все эти пиксели по-прежнему будут обрабатываться GPU, а не CPU, поэтому прирост от более скоростного центрального процессора всё равно не будет значительным.

Чтобы нам потребовался более мощный центральный процессор, нам следует перейти от возможностей одиночного GPU на технологии CrossFire или SLI. На данный момент подобными конфигурациями обладают крайне немногие геймеры. И наши тесты доказывают, что для рядовых геймеров выбор недорогого CPU будет ничем не хуже более дорогой high-end модели.