性能过剩?CPU居然不影响游戏性能表现
⭐发布日期:2024年10月09日 | 来源:学霸说保
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抛去价格优势,Intel CPU目前的市场统治力不断增强,这与其领先的工艺和架构密不可分,进入14nm时代的Skylake更是将其发扬光大。但CPU终究要靠程序应用表现来说话,不同的应用对于CPU的指标依赖有所不同,而CPU规格参数中核心数和频率是这些指标中的骨干。
CPU与游戏之间的关系并不被大多数用户熟知,当然这与游戏性能更多的依赖于显卡密不可分,于是在电竞潮流下CPU逐渐被边缘化,于是乎无论是新装电脑,还是旧有电脑升级,用户考量重心很自然的放在了显卡上,论坛上我们也见识了使用Core 2双核处理器,显卡却一路升级到GTX 970。造成这一现象的原因无外乎CPU游戏无用论。
基于此,笔者策划了一期CPU性能对游戏性能影响的内容,CPU的性能将通过核心数量、核心频率、超线程细分呈现,力求覆盖市售高(Core i7,四核八线程)、中(Core i5,四核四线程)、低(Core i3,双核四线程)及入门级(Pentium,双核双线程)处理器。除了核心数量本文还加入了核心频率对游戏性能的影响,测试使用的Core i7-6700K处理器分别运行在1.6GHz、3.2GHz、默认频率和4.5GHz频率,通过游戏性能的差异验证CPU频率对游戏性能的影响。
为了尽量避免显卡瓶颈对CPU性能发挥的影响,测试显卡选择了华硕GTX980 20周年纪念版,产品基于28nm GM204 GPU,拥有2048个CUDA核心,核心频率为1317-1431MHz,显存频率为7012MHz,显存容量为4GB,显存位宽为256bit。
CPU核心数与游戏性能的论证测试中,为了尽可能的符合市售CPU的特征,使用Core i7-6700K通过BIOS分别模拟成四核八线程、四核四线程、双核四线程、双核双线程,频率均为4.0-4.2GHz默认,另外还加入了单核双线程作为参考。
由于时间和测试误差的限制,测试项目仅选取了3DMark FireStrike、《Crysis 3》、《Tomb Raider 9》三个项目,其中3DMark FireStrike选择了Extreme模式,《Crysis 3》画质为1920x1080 Ultra 8xMSAA,《Tomb Raider 9》画质为1920x1080 Ultimate。
3DMark基准测试成绩
基准测试工具3DMark FireStrike考量CPU和GPU的综合表现,3DMark同时完善支持多线程处理器,所以不同核心数量会带来直接的CPU性能差异,进而一定程度上最后的总分。从双核双线程到四核八线程,综合得分呈现稳步增长,而最低单核双线程和最高四核八线程差距近2000分。
《Crysis 3》游戏测试成绩
第一款游戏《Crysis 3》,处理器核心数量对于游戏帧率的影响微乎其微,直至双核双线程也有46.9fps的平均帧率。不过在单核双线程测试过程中,一到游戏加载过程就会卡死无法进入游戏完成测试。
《Tomb Raider 9》游戏测试成绩
第二款游戏《Tomb Raider 9》,CPU的核心数似乎也对游戏帧率影响不大,即使到单核单线程状态,平均帧率也有117.7fps的成绩,和四核八线程仅有2fps的差距,同样比较微弱。
小结:单纯从测试的这两款游戏来看,CPU的核心数量和线程数量并没有对游戏帧率造成实质的影响,一方面是因为目前的处理器的单核性能已经足够强大,另一方面这与目前的游戏对于多线程的优化不足所致,造成多核处理器的逻辑线程一直处于空闲状态。
CPU核心频率与游戏性能论证测试过程中,保持CPU为四核八线程,频率分别为0.8GHz、1.6GHz、3.2GHz、默认频率(4.0-4.2GHz)和4.5GHz,内存频率保持不变。
3DMark基准测试成绩
3DMark的测试同样很精准的反映了CPU的性能差异,0.8GHz得分同样与默认频率之间拉开了近2000分的差距,不过3.2GHz余默认频率以及超频4.5GHz之间的差异并不太大。
《Crysis 3》游戏测试成绩
《Crysis 3》游戏测试中,CPU从3.2GHz到4.5GHz,游戏帧率基本保持一致。直到CPU频率降至1.6GHz后,游戏帧率才出现了一定下滑,而当CPU频率降至0.8GHz时游戏帧率直接下降至33.6fps,下滑了近30%。
《Tomb Raider 9》游戏测试成绩
《Tomb Raider 9》游戏测试表现和《Crysis 3》相似,3.2GHz到4.5GHz,游戏帧率基本保持一致,差异微弱,当频率降至1.6GHz,帧率出现小幅下滑,同样来到0.8GHz帧率出现严重下滑,平均帧率降至109.8fps,下降幅度约9%。
小结:CPU的核心频率本来是直接影响CPU的性能表现的,但对于游戏而言,测试的Core i7-6700K从3.2GHz到4.5GHz基本变化不大,所以对于那些想通过超频CPU提升游戏性能的大可不必。只有当CPU频率降至一定幅度内后,游戏性能的瓶颈才开始凸显。
测试小结
CPU性能与游戏性能的论证到此告一段落,可以说这样的测试完全出乎意料之外,CPU综合性能影响最大的两个因素核心数量、核心频率对于游戏帧率影响并不显著,只有当核心数量、核心频率降至一定程度才会出现性能瓶颈,很显然无论是频率还是核心数量即使是最低端的Celeron(双核双线程)也不会对也游戏的帧率造成实质性的影响。
当然这次测试,受到时间和测试精度的要求,仅仅用了两款游戏举例,并不能真实的反映市售所有游戏的真实情形。诚然这样,我们也不难发现对于一个纯粹的游戏玩家而言,绝大部分游戏使用Core i3(双核四线程)就可以满足需求,如果你是一名发烧的游戏玩家也可以选择Core i5(四核四线程),实在不是信仰Core i7(四核八线程)还是省了吧。
最后的话
到这里似乎又会勾起另外一个问题,CPU性能是否过剩了?而多核高性能CPU的真实功用又在哪儿呢?正如《处理器性能过剩?探秘CPU对SSD性能影响》一文描述的那样,CPU的性能还远未满足所有应用的需求,八核、十六核的处理器存在就有其应有的价值和应用所在。
CPU从单线程发展到双线程,然后又从单核发展到多核,CPU多核之间的协作效率的提升和应用程序的多核优化,基本实现了性能的翻倍。于游戏而言CPU参与的工作并不多,只有在遇到大量的物理运算(比如物体碰撞、爆炸碎屑效果)、AI运算(比如LOL中的小兵野兵行动)时才需要CPU过多的参与,CPU强大的功能在游戏时代似乎正在被边缘化,才导致了CPU性能的核心数量、核心频率的提升带来的游戏性能提升并不显著。
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Fabrizio
8秒前:3DMark基准测试成绩3DMark的测试同样很精准的反映了CPU的性能差异,0.
IP:23.28.9.*
马征
1秒前:造成这一现象的原因无外乎CPU游戏无用论。
IP:63.71.8.*
菲利普·鲍诺伊夫
4秒前:8GHz得分同样与默认频率之间拉开了近2000分的差距,不过3.
IP:57.82.4.*