Срок доставки товара в течении 1-3 дней !!!
|
|
Процессорозависимость видеосистемы. Переходная область. "Критическая" точка частоты CPU. Соотношение процессора и видеокарты
Как процессор раскрывает видеокарту?
Привет, друзья.
Даже не знаю, сколько времени существует сабж. Кто-то когда-то ляпнул не подумав, и теперь очень многие озаботились «раскрытием». Сразу дам ответ на вопрос темы: никак.
Вроде бы все знают, что эти устройства отвечают за разные вещи. Но стоит завести речь про игры, как обязательно кто-то начнёт доказывать раскрываемость.
Прежде, чем продолжить, давайте разберёмся, чем занимается каждое устройство.
Что делает процессор в играх?
Процессор «тянет» движок игры. Кому-то фраза покажется весьма абстрактной, поэтому посмотрим, что делает (или может делать) процессор:
- Загружает ресурсы с винчестера в память. Это могут быть карта уровня, объекты (люди, техника, деревья и прочее), текстуры, спрайты, звуки, музыка и т. п.
- Формирует мир. Берётся карта уровня, которая имеет горки и впадины, на ней расставляются объекты (трава, деревья, дома с обстановкой, люди и прочее).
- Обрабатывает взаимодействие мира и объектов + искусственный интеллект. Персонажи перемещаются по неровным поверхностям (склоны, ступени, вода и прочее), на карте существуют непроходимые места. Сюда же можно отнести различные триггеры — события, наступающие при определённых обстоятельствах. Например, каждый день в 18:00 к банку подъезжает машина инкассаторов. Если зайти в дом с собакой, та залает. Это мелочи, но они способствуют дополнительному погружению.
- Обрабатывает действия игрока. Помимо того, что персонажи смотрят в разные стороны и ходят/бегают, они так же могут взаимодействовать с окружающим миром: карабкаться по приставной лестнице, открывать двери, брать/перемещать предметы, говорить с другими персонажами или игроками и атаковать их, плавать, ездить, летать и много что ещё, предусмотренное разработчиками.
- Формирует поведение игровых персонажей. Времена, когда компьютерные болванчики стояли и ждали, прошли. Есть игры с открытым миром, персонажи в которых ходят по улицам, ездят на машинах и мотоциклах, следуют распорядку дня: едят, работают, спят.
- Физика, погода и различные эффекты. В один пункт попало сразу множество разных технологий. Если в игре есть возможность оглушить персонажа, тело должно упасть как в реальности, вплоть до скатывания по лестнице, коли так случится, а не сложиться в кулёк с торчащими руками/ногами. Если подует ветер, это может влиять на листву деревьев, траву, волосы персонажей и их одежду, создавать рябь на воде. Аналогично и с дождём, при котором поверхности становятся мокрыми. Пламя костра может разбрасывать вокруг искры. Взрывы способствуют разделению объектов с последующим разлётом частей. Продолжать можно долго.
- Звук. Звук не просто подаётся на колонки, он ещё может смешиваться (что давно есть) и позиционироваться в пространстве. Игроки с системой 5.1 или 7.1 оценят.
- Прочее. Всё перечислить вряд ли возможно. К тому же, разработчики вольны добавлять что угодно, нагружая даже самые быстрые процессоры.
Как видно, нигде не участвует фраза «видимая часть мира». Процессору не важно, на каком разрешении генерируется картинка, FullHD или 4k. Зато ему важно количество объектов, которые требуется обрабатывать. Поэтому процессоры тестируют на минимальных графических настройках, а видеокарты, наоборот, на максимальных.
Что делает видеокарта в играх?
Видеокарта формирует сцену. Фраза так же не способствует раскрытию ситуации, поэтому давайте более детально поговорим об этом. Видеокарта отвечает за:
- Формирование мира. Получив от процессора координаты всех объектов, их нужно воплотить в 3D.
- Текстуризация, рельефное текстурирование. Если посмотреть вокруг нас, одноцветных объектов почти нет. Хоть мы и говорим, что асфальт грязносерый, а листья зелёные, на деле всё сложнее. Построение таких одноцветных объектов будет напоминать рисунок ребёнка, т. к. мы знаем, что в реале лист не одноцветный, имеет жилки, пожухлости и разную интенсивность цвета. Поэтому приходится использовать текстуры — изображение, приближенное к реальному визуалу. Порой используется фраза «фотореалистичная текстура» в том смысле, что изначально была сфотографирована поверхность, которую позже доработали для «натягивания» на объект. Создание полноценной сетки кирпичной кладки выльется в существенные проблемы при рендеринге картинки в реальном времени. Для экономии ресурсов придуманы технологии, позволяющие имитировать поверхности, например: Bump mapping, Normal mapping, Parallax occlusion mapping и прочие.
- Освещение. Глобальное (Солнце) и локальные (лампы, фонари, факелы и т. п.) источники света вносят немалую порцию жизненности в игры.
- Исполнение шейдеров. Это специальные программы, написанные для процессоров видеокарт. Могут применяться для: заданного деформирования объектов, отражения, текстурирования сложных объектов, особого преломления света и прочего.
- Дополнительные вычисления. Чип видеокарты содержит множество процессоров, которые в некоторых случаях можно использовать вместо центрального (но это ложится на плечи разработчика). Как вариант, мощности видеокарты на базе чипов от NVidia используют движок PhysX. Для примера произвольных однотипных вычислений примером служит майнинг, который успешно применяется уже несколько лет.
Так что лучше выбрать: мощный процессор или видеокарту?
Всякие таблицы соответствия — условность по своей сути. Эмпирически получено такое соотношение: цена видеокарты равняется двойной цене процессора. Почему так?
Возможно, людская психология. Если человек может купить дорогой процессор, то он может потянуть и хороший монитор с высокой частотой обновления и большим разрешением, что требует более мощной видеокарты. Разработчики подстраиваются исходя из этого.
Для комфортной игры с высокой частотой/разрешением нет смысла покупать дешёвый процессор (Intel Pentium) и дорогую видеокарту (NVidia GeForce 1080 Ti), либо взять дорогущий камень (Ryzen R7 1800X) и в пару к нему начальную игровую карту (Radeon RX 560). Производительность упрётся либо в процессор, либо в видеокарту.
Со слабым процом игровой процесс будет рваным, с постоянными фризами и лагами, непрогрузкой текстур и объектов.
С начальной игро-картой тоже не всё гладко: проц может быть в состоянии подготовить 200 кадров, но если видеокарта с высокими настройками графики способна сформировать только 30, это и будет предел.
Ещё раз: выбираем не что-то одно мощное, а оставшееся покупаем на сдачу. Лучше сразу взять мощный процессор, и через месяц-другой докупить к нему хорошую видеокарту. Либо подойти к вопросу более рационально и найти компромисс между устройствами, хотя бы руководствуясь соотношением 2:1.
Друзья, нужно понимать, что при разрешении 4k нагрузка на видеокарту значительно возрастает, чем при 2k. По сути, процессор обрабатывает то же окружение, и если в разрешении 1280×720 он выдаёт 200 кадров (условно, от игры зависит) и работает на полную, то в разрешении 3840×2160 ограничение будет со стороны видеокарты, и та же конфигурация выдаст 40 кадров. Из-за этого процессоры тестируют на низких разрешениях, чтобы просто показать, как он раскрывает (наконец-то это слово) движок игры. Видеокарты, в свою очередь, тестируют на максимальных настройках в высоком разрешении.
Главное осознавать, что сейчас выходит достаточно много консолепортов, а оптимизация уже не та, что раньше. Единичные просадки до 30-40 FPS возможны в отдельных играх на топовой системе, но со слабым процессором они будут случаться чаще. И не забываем, что некоторые игры более процессорозависимы, а значит дополнительная частота и/или ядра способствуют бусту производительности.
Что важнее в играх: процессор или видеокарта?
После прочитанного выше подобный вопрос смущать не должен. Конечно важнее процессор. Если он обеспечит достойный уровень производительности, нагрузку на видеокарту можно попытаться «подогнать» под реалии. Естественно, это не всегда выйдет, и поиграть на интегрированной в процессор графике, например, в «Ведьмак 3», не получится. Но в игры попроще — GTA 5 или CS:GO — вполне.
Для современных игр желательны четырёхядерные (как минимум) процессоры с частотой 3–3,5 ГГц. Более старые Интелы i5/i7 и АМД FX хорошо бы разогнать до 4–4,5 ГГц. Очевидно, чем выше частота, тем игры будут работать быстрее. Жаль, прогресс в этом направлении пока не радует.
Более старые однопоточные игры, напротив, требовательны к частоте процессора. Например, первый Crysis. Поэтому не удивляйтесь, что пересев на стоковый Ryzen R7 1700 получите меньше FPS, чем было на стареньком i3-4370. Может, новинка и уступит несколько процентов здесь, зато в новых играх явит себя во всей красе.
Автор публикации
1 866не в сети 2 дня
x64 (aka andi)
Комментарии: 2718Публикации: 380Регистрация: 02-04-2009
a-panov.ru
Процессор против видеокарты или очерёдность апгрейда
Введенние
Каждый раз, когда выходит новая статья, мне остается лишь с грустью смотреть на недосягаемые цифры на графиках в различных обзорах, где «Athlon 1900+ в некоторых тестах обходит Pentium 4 2 ГГц при использовании GeForce 3 Ti 500”. Мой компьютер уже готов справлять свой полуторагодовой юбилей, да и в девичестве отнюдь не являлся “хай-эндом” – скорее, крепким середнячком, собранным по принципу “больше производительности за меньшие деньги”. Мысли об апгрейде посещают меня, как и любого обладателя “подержанной” системы, достаточно часто. В то же время, компьютер вполне сносно работает и хотя мое материальное положение не является катастрофическим постоянно тратить большие суммы на апгрейд представляется несколько неразумным...Тем не менее, всегда наступает момент, когда производительность (особенно – в играх) уже перестала устраивать, а вот денег на новую систему выкроить еще не удалось. Поэтому приходится ограничивать себя и апгрейдить только самое необходимое. Но это все лирика, перейдем к суровой прозе.Цель статьи – проверить, что больше окажет влияние на производительность системы: более быстрый процессор или новая видеокарта. Кроме того, в рамках статьи рассматривались следующие вопросы: рост производительности при замене отдельно процессора и видеокарты рост производительности процессоров Duron и Athlon при повышении тактовой частоты с различными видеокартами изменение производительности при переходе с Duron на Athlon одинаковой частоты при использовании различных видеокарт
С чего начинать
В качестве суммы апгрейда была избранна сумма «около 100 долларов», разумеется, в рублевом эквиваленте. Психологически такая сумма представляется оптимальной для небольшого апгрейда. На эту сумму надо привести компьютер в более-менее современное состояние. В принципе, задача ставилась простая – получить прирост качества и скорости игр (в «зачете» шли Quake3 и Unreal Tournament, за приз зрительских симпатий боролись сами с собой «Дальнобойщики-2». Как всегда, криво написанная игра (в данном случае – последняя) потребовала к себе особого отношения, но уж больно она симпатишная...). В качестве базовой была выбрана следующая конфигурация, как наиболее точно отвечающая условиям тестирования (просто другой под рукой не оказалось). AMD Duron 600 (разгоняется до 900-950 МГц коэффициентом) M/b Abit KT7 (VIA KT133) (разгон шиной до 120 МГц с возможными глюками) 256Mb PC133 NCP (2x128Мб) 3dfx Voodoo 3 3000 (номинальные частоты) IBM DPTA 7200rpm, 20 Gb. Aureal Superquad (чип AU8830A2, старая ревизия), драйвера 2048 CDROM Pioneer 36x USRsportster 33.6 ISA модемПодопытные игры, как всегда – Quake3 1.27g, normal, 640x480, Unreal Tournament, 800x600 (демки записаны на картах Cranes и Ice station Zeto). Установленная система – относительно чистая Windows Me.Теперь попробуем определиться, на что можно рассчитывать, имея эту конфигурацию и оговоренную сумму.Во-первых, отсеем то, что не нужно. 1. Память. 256 Мб хватит всем, даже при использовании WinXP. Впрочем мне кажется и 128 Мб не являются настолько уж «критически низкой» величиной, чтобы вопрос об увеличении оперативной памяти ставился на первое место. Ну и, наконец, стоимость SDRAM в настоящее время находится на достаточно низком уровне и набрать около 500 рублей можно «в рабочем порядке». 2. Звуковая карта. В общем-то, для комфортной игры любая PCI-звуковая карта подойдет, а при жестком лимите средств, наверное, даже Vortex2 менять не стоит, несмотря на проблемы с драйверами в Win2000 (и особенно – на VIA). 3. Жесткий диск. Ну, на игры винчестер влияния не оказывает, а для обычной работы хватит любого более-менее нового (чуть не написал «более-менее жесткого») диска. Правда, на нем может кончиться место, но это уже к теме статьи не относится. 4. Материнская плата. В принципе, самый лучший кандидат «на перспективу». Однако, даже если удастся на отведенные средства купить последнюю, самую современную «мать», особого прироста производительности сейчас это не принесет, а до того времени, пока появятся свободные средства для апгрейда всего остального, она уже тоже успеет устареть. Таким образом у нас остается всего лишь два кандидата: процессор и видеокарта. Что принесет модернизация каждого из этих компонентов – вот это мы и постараемся выяснить.
Модернизация процессора. Duron 600 – Athlon 1200
Благодаря ценовым войнам последнего времени, даже цены на топ-модели падают до смешного уровня, а уж более низкоскоростные процессоры впору раздавать бесплатно (кстати, на Тайване, например, где-то с год назад действовало предложение, когда покупатели плат Abit KT7A получали Duron 600 в подарок). Собственно, сейчас цена любого Athlon средних частот находится в пределах 100 долларов. К сожалению, уже не всегда можно достать процессоры 1100 и 1200 МГц, работающие на шине в 100МГц, но... На худой конец и 1ГГц процессор тоже подойдет.Итак, посмотрим, что же дает установка более мощного процессора. Первым по плану идет Quake3.
Видеокарта: смена 3dfx Voodoo3 на GeForce2 Ti
В этом разделе пришлось пойти на небольшую сделку с совестью. Титаниумы от хороших производителей стоят дороже, чем 100 долл., а советовать покупать noname-плату очень не хочется (к тому же нет никаких гарантий, что на такой карте не будет стоять чип GF2Pro или даже GTS в сочетании с взломанным BIOS. После псевдо-MX400, на самом деле являющихся МХ200, и подозрительного равенства цен GF2Ti = GF2Pro возникают некоторые подозрения). С другой стороны, цены постепенно падают...Однако пора перейти к цифрам. Поскольку объявленной целью апгрейда является повышение играбельности, делать замеры в Q3 в разрешении 1024х768 (где основным фактором, ограничивающим производительность, является видеоускоритель, поэтому лучше видно разницу различных видеокарт) показалось мне малопродуктивным занятием: если даже в 640х480 результаты получаются низкими, что уж говорить о более высоких разрешениях.
Итак, начиная с тех же самых цифр мы получаем всего лишь 10 процентов прироста производительности в Demo001. Причем вполне возможно, что этот прирост объясняется более качественным драйвером. А вот с Demo002 ситуация гораздо интереснее. Забегая чуть вперед скажу, что для Voodoo3 отставание fps в Demo002 от Demo001 гораздо меньше, более того – с увеличением частоты цифры растут быстрее, так что с быстрым процессором demo002 на Voodoo3 будет быстрее, чем demo001. А вот «фишкой» видеокарт от Nvidia являются стабильно меньшие результаты Demo002 по сравнению с Demo001, причем разница практически не зависит от частоты процессора, составляя примерно 3-4 fps. В силу вышеизложенных обстоятельств прирост здесь и вовсе 4%. Мда, негусто...Ожидать прироста от UT глупо, т.к. переход с Glide на Direct3D очевидно приведет к большей загрузке процессора, который и так является самым большим ограничивающим фактором в демке. Тем не менее, глянем на график:
Результаты это подтверждают: минус 10% для А1 и целых минус 13% для A2. Вполне ожидаемо. Немощь процессора, не позволяющая раскрыть полностью потенциал мощной видеокарты, еще усугубляется большей требовательностью к процессору Direct3D. В плане качества все также неоднозначно. На GF2Ti играть имеет смысл только в 32-битном цвете, т.к. при установке 16 бит GeForce2 проигрывает Voodoo3 в качестве (причем это частенько заметно). Правда, тут переход к 32-битной картинке не оказывает большого влияния на скорость, а становится действительно немножко красивее. Опять же, повышается четкость... Лучше всего повышение качества заметно на «внеконкурсных» «Дальнобойщиках-2» (хотя, по иронии судьбы, они поддерживают только 16-битный цвет). Во-первых, картинка стала четче (правда, это не всегда хорошо для дороги, зато повысилась четкость отрисовки кабины), появились некоторые дополнительные эффекты. Режим АА, который ничего путного в шутерах не приносит (его лучше всего видно на малоподвижных деталях, а малоподвижные в шутерах долго не живут...), здесь раскрывается во всей красе. Однако все эти соображения перевешиваются ценой: ради 10% прироста (и это я еще беру максимум!) выкидывать сумму от 90 до 120 долларов представляется в высшей степени неосмотрительным. Если вы не собираетесь в ближайшее время менять процессор, а видеокарта уже совсем вас не устраивает (ну, бывает такое), лучше обратить внимание на GeForce2 MX/MX400 (пользуясь случаем, хочу еще раз напомнить, что МХ200 очень сильно проигрывает по производительности, и не стоит ее брать для игр ни при каких обстоятельствах). Улучшения в качестве будут те же, а разницы в скорости на этом процессоре все равно не удастся заметить. Брать GF2Ti «на вырост» также не следует: из-за ценовых войн с ATI стоимость всей линейки может падать достаточно быстро. Вывод из этой части достаточно простой: если у вас образовались лишние 100 долларов и вы хотите, чтобы ваши любимые игры шли быстрее, то разумнее будет остановить свой выбор на новом процессоре: выгода от покупки будет больше. Прирост в качестве, получаемый от более современного видеоакселератора, не оправдывает разницы в цене, кроме того, современные видеокарты очень быстро стареют.Однако, статья была бы неполной, если бы мы здесь и остановились. Поэтому далее мы посмотрим на привлекательность того или иного процессора с точки зрения соотношения «цена/производительность» как с видеокартой Voodoo3, так и с GeForce2, соотношение Duron и Athlon и многое другое...Различные процессоры при использовании Voodoo3
Quake3 достаточно ровно реагирует на прирост производительности. Для графиков достраивались показания процессоров Duron 700, 800 и Athlon 1.1ГГц, которые не измерялись, чтобы избежать «лесенок» и сделать графики более наглядными. Причем, по крайней мере, в части Athlon можно этот график подтвердить фактами: разница между Athlon 900 и Athlon 1000 такая же, как и между Athlon 1000 и Athlon 1100 и 1200-ой моделями. Из этого графика можно сделать следующие выводы: 1. Грубая формула соотношения производительности Athlon и Duron следующая: Athlon X = Duron X+100МГц 2. Прирост производительности при увеличении частоты для Athlon немного меньше, чем для Duron (примерно 3-3.5 fps против, соответственно, 4.5-5). Мне кажется, здесь же стоит повторить старую мысль, высказанную еще в статье о разгоне Duron: с увеличением частоты процессоров все больше начинает не хватать пропускной способности шины, поэтому относительный прирост уменьшается. Особенно это заметно для Duron, для Athlon зависимость смягчается из-за большего объема процессорного кэша. 
Относительный прирост производительности в игре UT примерно такой же, и зависимости те же, разве что рост более плавный. Причем, при подходе к частоте 1200 МГц процентный прирост, кажется, даже чуть увеличивается (особенно это заметно на графике А2). Исходя из графиков можно сделать следующий вывод: старичок Voodoо 3 хорошо реагирует на увеличившиеся частоты процессора и новый мощный Athlon позволит вам еще некоторое время не думать о смене видеокарты. Естественно, в высоких разрешениях видеокарта начнет «просаживаться», однако, если поставленная задача – добиться максимального прироста «малой кровью» то, несомненно, Voodoo3 еще рано списывать в тираж.Различные процессоры при использовании GeForce 2 Ti
Вот вам и выводы... Прирост от перехода с Duron на Athlon той же тактовой частоты составляет целых 25%! Особо впечатляет, что у Demo001 в конце график вроде бы даже немножко загибается вверх, т.е. при дальнейшем приросте частоты процессора относительный прирост производительности пойдет еще веселее! В Demo002 рост линеен, зато скорость возросла на 27%. Таким образом, вышеприведенные выводы здесь будут звучать следующим образом: 1. Прирост тактовой частоты больше для Athlon, чем для Duron. 2. Duron серьезно отстает по производительности от Athlon. 3. Частота шины, по крайней мере, при применении Athlon, не является «бутылочным горлышком», т.к. ее относительное влияние с увеличением частоты процессора должно было бы расти, а не снижаться. 
А теперь, получив очередной неожиданный результат, попробуем его объяснить. Первое предположение – что Voodoo3 дурацкая карта и «режет» производительность процессора – приходится отбросить, т.к. на Duron производительность на Vooodoo3 растет быстрее и, например, в Demo001, изначально проигрывая 6 кадров в секунду, карта сокращает этот разрыв до 2х... Более высокие частоты – тоже не объяснение. Ведь речь идет о производительности системы, и совершенно очевидно, что с ростом тактовой частоты производительность должна все больше упираться в системную шину, т.е. относительный прирост должен снижаться. А этого не происходит. Остается предположение, что все дело – в большем объеме кэша. А если так, значит, видеоускорители от Nvidia более активно используют процессор на определенных этапах рендеринга сцены, когда Voodoo3 справляется «своими силами». А столь большой прирост при переходе на Athlon объясняется тем, что теперь меньше надо полагаться на системную память, а можно хранить данные в кэше.Ну, поскольку в “живом” состоянии до наших дней дотянул только один из конкурентов, от анализа Voodoo3 вполне можно и воздержаться. Говоря же о Nvidia GeForce2 Ti можно выделить следующие основные рекомендации: 1. Если вы нацелились на покупку этой карты, Athlon выглядит гораздо предпочтительней в качестве «пары», чем более дешевый Duron. 2. Довольно очевидный вывод, что чем выше частота процессора, тем лучше. Поскольку сравнение скорости процессора и видеокарты на частотах шины 133 и 100 МГц не проводилось, более того, целью статьи являлось как раз посмотреть, как новые компоненты уживутся с устаревающей платой, работающей только на 100МГц шине, анализ перехода со 100МГц на 133 МГц я оставлю для другой статьи, посвященной сравнению SiS735 и VIA KT266A, где он будет более уместным.Соотношение Duron и Athlon одной тактовой частоты
Если уж вопрос, что называется, назрел, и дело дошло до изучения прайсов, то сразу возникает мысль, стоит ли покупать более дорогой Athlon (хотя, для моделей 900 МГц разница составляет всего 10-15 долл.) или более дешевый Duron. Тактовая частота – одинаковая, архитектура, в принципе – тоже... Так стоит ли выкладывать лишние деньги? Разница в стоимости между Duron 900 и Athlon 900 - 16%. Производительность...
Если взять Voodoo3, то средний прирост производительности составит 5% - т.е. примерно столько, сколько дает переход на Duron 1000, который стоит примерно столько же, сколько Athlon 900. В общем, выбирайте, что хотите – прирост будет одинаковым, стоимость - тоже. При этом Duron может оказаться чуточку разгонябельнее, зато Athlon может дать некоторый прирост и в других приложениях.А вот при использовании GeForce2 Ti ситуация, как уже отмечалось, меняется кардинальным образом:
Прирост очевиден, точно так же, как и необходимость выбирать именно Athlon. При разнице стоимости в те же 16% прирост составит 25% в Q3 и 10% в UT. Впрочем, проценты процентами, а я в первую очередь всегда смотрю на прирост абсолютных цифр. А он, на мой взгляд, даже в демке А1 оправдывает разницу в цене. Практический вывод из вышесказанного только один: если уж к вам в компьютер попал столь мощный зверь как GF2Ti, то стоит вплотную призадуматься о покупке высокоскоростного Athlon, который позволит раскрыть весь потенциал этой карты.Стоимость vs Производительность
Первоначально этот раздел представлялся мне достаточно простым, однако... Во-первых, начать с того, что младшие процессоры линеек Athlon и Duron стремительно дешевеют и столь же стремительно исчезают из продажи. Поэтому любое сравнение цифр может предоставить лишь ограниченную пользу на очень небольшой срок.Ситуация осложняется еще и там, что цены всех рассматриваемых моделей (по крайней мере, тех, которые есть в продаже) отличаются достаточно незначительно.С соотношением Duron и Athlon разобрались: учитывая мизерную разницу в цене, покупка Duron имеет смысл только при возможности разгона на 200-300 МГц (что для высокоскоростных процессоров практически недостижимо) или при совсем уж серьезной нехватке денег. Особенно следует присматриваться к Athlon, если у вас уже есть современная видеокарта (типа Ti). Что же касается выбора тактовой частоты – тут все зависит от цены. Не секрет, что новые, недавно появившиеся на рынке модели всегда продаются по завышенным ценам – т.е. в соотношении с другими моделями линейки разница стоимости намного превышает разницу частоты. Поэтому выбор всегда определяется возможностями кошелька: более быстрый процессор обеспечит большую скорость, но и стоит дороже. Мне представляется, что нужно идти от верхнего в линейке процессора и найти последнюю «ступеньку», после которой дальнейшая стоимость процессоров падает достаточно плавно. Вот «верхний» процессор до «ступеньки» и будет оптимальным выбором. Брать процессоры, цены которых находятся выше «ступеньки» (если представить все цены в виде графика, то в этом месте, как правило, начинает загибаться вверх – в бесконечность... ;) ) стоит тогда, когда разница в стоимости между выбранным процессором и более слабым не является для вас существенным фактором.С видеокартами все чуть сложнее. Из вышеприведенных графиков видно, что брать мощную карту в дополнение к слабому (старому) процессору не стоит: прироста вы не получите, а денег потратите немало. С другой стороны, в оценке видеокарты помимо «чистой производительности» немалую роль играют и другие аспекты, например, поддержка различных технологий (например, отсутствие T&L в настоящее время считается серьезным минусом), качество реализации определенных функций (например, сильное падение производительности блока T&L у видеокарт серии GeForce, различия в падении производительности при переходе с 16-и битной цветности на 32 бит и многие другие аспекты), качество драйверов и прикладного ПО и, наконец, качество изображения. Карта, которая предоставляет оптимальное соотношение всех этих характеристик (и не будем забывать про цену) и становится бестселлером. Применительно к поставленной проблеме ответ однозначен: покупать GF2Ti в пару к Duron 600 совершенно не стоит. Лучше уж протянуть некоторое время и сменить сразу видеокарту и процессор (и, до кучи, и материнскую плату). А пока протянуть на старой доброй Voodoo3. С другой стороны, если уж совсем невтерпеж, то есть достаточно неплохой выход – карты серии МХ400, которые имеют такое же качество, а в некоторых случаях даже превосходят по функциональности полноценные продукты (имеется ввиду Twinview, например). Ну а разница в скорости будет незаметна из-за медленного процессора.Размышления
Что касается меня, то приоритетом номер один для меня является, на данный момент, покупка нового процессора. Я не настолько часто играю, чтобы возросшее качество окупало для меня потраченные 100 долларов, кроме того, моя любимая игра – UT, которая использует Glide. Единственный случай, когда я сильно пожалел о том, что у меня нет карточки из серии GF2 – при игре в Soldier of Fortune. Вот там разница в качестве была действительно разительной. С другой стороны, мне гораздо больше нравится картинка DivX на Voodoo3, чем на GF2 – там меньше квадратиков ;). При работе никаких недостатков не проявилось, однако, поддержка Voodoo3 прекращена, и уже встречались сообщения о проблемах при использовании Windows XP.Выводы
Поскольку практически все выводы были сделаны по тексту статьи, здесь остается лишь подвести итог: Если у вас есть ограниченная сумма и вам необходимо произвести апгрейд малой кровью, то следует остановить свой выбор на новом процессоре. Если же скорость вас устраивает, а хочется повышения качества/поддержки новых технологий – можно прикупить и новую видеокарту, но следует быть готовым к тому, что прирост «FPS-ах» окажется достаточно мал.fcenter.ru
Видеокарта + процессор
в задачах профессионального и игрового 3D
Каждый год, когда наступает время обновить методику тестирования процессоров, мы оказываемся в роли активного пользователя, который год назад проапгрейдил свою систему и, желая оставаться на переднем крае прогресса, снова присматривает компоненты для апгрейда. И в первую очередь, конечно же, видеокарту, как наиболее быстро прогрессирующий компонент. При этом мы точно также исходим из предположения, что сопутствующий апгрейду прирост производительности должен быть явным, то есть не должен выискиваться с лупой, иначе проще обойтись тем что есть.
И, надо отметить, что исходя из производительности в играх, прогресс видеокарт за год крайне редко нас разочаровывает. Как минимум, один из производителей успевает выпустить новое семейство графических процессоров, топовые модели в котором демонстрируют 1,5-2-кратный прирост по сравнению с прошлогодними «топами». Ну а прогресс центральных процессоров практически всегда к моменту обновления методики приводит к тому, что даже на «середнячках» игры начинают отчаянно упираться именно в производительность видеокарты.
Но есть и один нюанс, который приходится учитывать в виду того, что в нашей универсальной методике не только игры зависят от аппаратного 3D-ускорения в исполнении графических процессоров, но и программы трехмерного моделирования. Здесь о каком-то приросте в разы от смены видеокарты говорить не приходится. Во-первых, потому что центральному процессору здесь достается гораздо больше работы, и нет четко выраженного «узкого места». А во-вторых, прогресс самих видеокарт лежит сейчас в несколько иной области, они становятся все более универсальными, и превосходно справляются с все более сложными шейдерами, но это совсем не главное в данном случае. Определяющим фактором в таких программах является скорость обработки «геометрии», которая в контексте игр, вообще, крайне редко является значимым фактором. В результате на первый план выходит оптимизация драйверов для работы под управлением OpenGL. И именно за счет этого фактора, как мы в свое время протестировали, даже более слабая по техническим характеристикам карта может оказаться в выигрыше. Но времени с тех пор прошло немало, и у нас уже накопилось достаточно косвенных свидетельств, что OpenGL-драйвер в составе ATI Catalyst подвергался переработке. Пора проверить каково нынешнее положение дел на практике.
Тестирование
Чтобы тема не показалась слишком узкой и академичной, мы взяли две конфигурации, собранные по весьма популярному критерию примерно равной стоимости системы в сборе. В одну конфигурацию попала более дорогая видеокарта, а второй достался пропорционально более дорогой процессор. Какой вариант окажется оптимальным?
Первая конфигурация:
- Процессор: AMD Phenom II X4 965
- Видеокарта: HIS Radeon HD 5870
- Системная плата: Gigabyte MA770T-UD3P
- Процессор: Intel Core i7 860
- Видеокарта: Palit GeForce GTX 275
- Системная плата: Gigabyte P55-UD6
Обе видеокарты являются копиями референсных продуктов и работают на штатных частотах, Phenom II также работает на штатной частоте. А для Core i7 мы не выключали режим Turbo Boost, поэтому он фактически работает в режиме «оверклокинга», на динамически повышаемой частоте, но этот режим предусмотрен разработчиками по-умолчанию и используется большинством пользователей. Остальные компоненты одинаковые, включая 4 ГБ DDR3-1333 и HDD 750 ГБ Seagate Barracuda ES.2. Операционная система: Vista Ultimate SP1 x64. В тестировании использовались все тесты из нашей методики, где задействуется 3D-ускорение, за исключением 3dsmax. Соответствующий бенчмарк просто отказался запускаться со сменой стенда (сам тест является фактически нашей самостоятельной разработкой, в которой используется часть тестов из соответствующего бенчмарка от SPEC, но с обновленной версией самой программы и тестовыми задачами, и является довольно капризным, требующем «тюнинга» при обновлении стенда или версии ПО). Чтобы не загромождать диаграммы, по-традиции отсылаем желающих сравнить с другими конфигурациями, протестированными ранее по нашей методике (с GeForce GTX 275), к сводной таблице.
3D-моделирование и CAD/CAM-приложения
В Lightwave, очевидно, эффект от усиления как процессора, так и видеокарты практически одинаков (хотя процессорозависимость все-таки чуточку больше). Однако сам по себе такой прирост не вызывает энтузиазма, и если у вас уже есть конфигурация, подобная базовой в этом тесте, вряд ли затраты на такой апгрейд дадут заметный на глаз результат.
В этом тесте больший балл соответствует более высокой производительности. И комментарии просто излишни. Прирост от смены видеокарты обеспечивает 39% выигрыш. Если пытаться добиться того же эффекта сменой процессора, придется поставить Core i7 Extreme 975, что обойдется в сумму несколько иного порядка.
Здесь меньшее значение соответствует лучшему результату, и выигрыш от усиления видеокарты очевиден, хоть и скромнее (13,5%), чем в предыдущем случае. Но с оценочной точки зрения эти проценты имеют не меньший вес, поскольку добиться аналогичного эффекта сменой процессора, хотя бы и на самый мощный из современных, не получится вовсе.
А вот PRO/Engineer отдал предпочтение более слабой видеокарте от NVIDIA. Забегая вперед, отметим, что это единственное исключение, которое либо является отголоском былых проблем с оптимизацией драйверов ATI под OpenGL. Либо вызвано какими-то особенностями именно этой программы, которые удачно совпали с особенностями архитектуры NV GT200.
Какое заключение напрашивается по этой диаграмме? Что в этой программе, наиболее консервативной из всех используемых в нашей методике, обсчет графики целиком лежит на процессоре. Но не будем торопиться с выводами, а приведем результат, который в SPEC относят на счет производительности центрального процессора.
И тут оказывается, что при сравнении процессоров разница вовсе не велика (причем в пользу Phenom II), а вот смена видеокарты дает весьма убедительный прирост. Вот и верь после этого SPEC! Впрочем, по совокупности обоих результатов Core i7 обеспечивает «своей» конфигурации небольшое преимущество.
Однако и эту программу, подытоживая результаты в профессиональных приложениях, можно назвать явно проголосовавшей в пользу Radeon HD5870. Иными словами, проблемы с OpenGL-драйвером от ATI можно считать решенными.
Игры
Но разумеется, основная причина, по которой мы присматриваемся к новым видеокартам: это, конечно же, игры. Поскольку именно в них и потенциальный прирост может быть гораздо более убедительным, и он банально просто необходим для тестирования современных процессоров, чтобы в сравнении на новых играх обнаруживалась разница, а не всюду одинаковое количество кадров в секунду, зависящее от производительности видеокарты.
С точки зрения данной игры, ответ на вопрос: какая конфигурация лучше: с более мощной видеокартой или процессором подороже, имеет совершенно однозначный ответ в пользу первого варианта.
В данном случае формально выигрыш также за более производительной видеокартой, хотя практического значения это уже не имеет в виду заоблачной частоты кадров в секунду во всех трех случаях.
А вот и первая из двух игр из нашей методики, однозначно отдавшая голос в пользу более производительного процессора.
В GTAIV с формальной точки зрения надо отдать предпочтение карте от NVIDIA, но на практике отличия в несколько кадров вписываются в погрешность измерения, которая в бенчмарке этой игры весьма велика. К тому же карта ATI устанавливалась в стенд уже замусоренный драйверами от NVIDIA. На чистой системе, скорее всего, результат был бы просто равным для всех трех конфигураций. Но что это означает на практике? Скорее всего, это подтверждает наше предположение, что 64-65 кадров в секунду являются неким внутренним ограничением движка данной игры на выбранных настройках качества, поскольку даже установка старших моделей процессоров из семейства Core i7 не позволяет «пробить» этот порог.
Вот, наконец, и игра, которая мозолила нам глаза совершенно равными результатами на абсолютном большинстве процессоров, которые участвовали в тестах в течении года. Впору уже было отказываться от нее, все равно было ясно, что единственное о чем она «мечтает» это получить более мощную видеокарту. И совершенно предсказуемо, получив, наконец, желаемое, позволяет HD5870 продемонстрировать свой потенциал.
Второй пример, когда более мощный процессор выигрывает у более мощной видеокарты. Впрочем, аналогично тесту в GTAIV это соревнование можно сравнить с «прыжками в ширину». Победа, конечно, есть, но медаль выдать не за что, поскольку практического значения подъем частоты кадров выше 150 (да и сотни) fps уже не имеет, даже с точки зрения самых привередливых игроманов.
Если бы в Crysis выиграла не конфигурация с более мощной видеокартой, мы бы сильно удивились, не так ли? Ну что же, придется найти какой-нибудь другой повод поудивляться, поскольку в данном случае все точно соответствует ожиданиям.
А вот эта игра известна своей весьма высокой зависимостью от производительности процессора, так что итог нельзя было предопределить. Однако, если процессор достаточно мощный, потребность в видеокарте соответствующего уровня встает в полный рост.
Выводы
В первую очередь, надо отметить, что влияние видеокарты на интерактивные операции в профессиональных OpenGL-приложениях по-прежнему довольно высоко, то есть насыщение не наступило (хотя зависимость от процессора здесь в среднем естественно выше, чем в играх, да и никто нарочно не выдумывает какими бы еще красочными шейдерами загрузить конвейеры видеокарты). Поэтому в результате и оказалось, что в среднем эти программы проголосовали в пользу конфигурации с более мощной видеокартой.
Что касается игр, то здесь особой интриги и взяться было некуда. Впрочем, результат в Far Cry 2 показал, что недооценивать важность центрального процессора тоже нельзя. И если бы, например, в пару к HD 5870 мы поставили не Phenom II X4 965 (позволивший получить больше 50 fps, что на практике соответствует плавному изображению и комфортной игре), а, например, что-то из ряда Athlon II X3 или Core i3, то получили бы менее 40 fps. А это уже явно маловато, во всяком случае, покупатель мощной видеокарты обычно рассчитывает на более высокие показатели. Очевидно, чтобы их достичь, и нужно соблюдать баланс между затратами на видеокарту и процессор, а для графически-ориентированного ПК можно порекомендовать эмпирическое правило: потратить на процессор хотя бы половину стоимости видеокарты.
| Видеокарта GeForce GTX 275 предоставлена компанией Palit, видеокарта Radeon HD5870 предоставлена компанией HIS |
www.ixbt.com
Видеокарта + процессор, во что разумнее инвестировать?
Если обратить внимание на конфигурации готовых компьютеров, в особенности предлагаемых средней величины компаниями-сборщиками, на основе розничных магазинов, торгующих комплектующими, можно обнаружить немало явно неоптимальных сочетаний компонентов. И наиболее частым, пожалуй, является «усиление» центрального процессора за счет видеокарты. Такие конфигурации бывают ориентированы вовсе не на сегмент рабочих станций (для которых как раз хорошую видеокарту не жалеют), а на домашних пользователей. В большинстве случаев, никакого «злого умысла» со стороны продавцов не имеется, и большинство, разумеется, в курсе, что, как минимум, для игр, достойный графический процессор в конфигурации нужен. Однако если покупатель с порога заявляет, что ему необходим компьютер на процессоре «таком-то», и желательно дешевле, спорить зачастую не имеет смысла, проще предложить ему что-нибудь подобное, хотя бы и вовсе без видеокарты (с интегрированной в чипсет графикой), но непременно с «четырехъядерником». В таком случае, вполне вероятно, что через пару месяцев он вернется к вам за видеокартой, а в противном случае, может и сразу уйти к соседу, который знает как продавать четырехъядерники еще дешевле (например, за счет экономии на корпусе с блоком питания).
Впрочем, адекватных покупателей, как и продавцов, несомненно, большинство, однако теоретические пожелания «не экономить» высказывать так же просто, как рекомендовать делать по утрам зарядку и соблюдать режим. Поскольку если выбирать все компоненты, исходя из принципа разумного максимума, есть шанс только за одну видеокарту заплатить столько, сколько хватит на покупку неплохого системного блока в «офисной» конфигурации (и, что важно, в современных играх такая карта вовсе не окажется избыточной, а позволит реально повысить комфорт). Подход достойный уважения, но в действительности, как правило, существует некая сумма, которую покупатель готов потратить на компьютер в целом, и при этом желает, чтобы тот его максимально радовал, в том числе в играх, то есть был бы максимально универсальным. Адекватный экономный покупатель понимает, что такой компьютер не может стоить $400-500, но $650-700, наверное, может?
Этот вопрос мы и собираемся сегодня практически исследовать. Очевидно, что, наращивая мощность графического процессора, поневоле придется «затрагивать интересы» других компонентов. И если на оперативной памяти или винчестере много не «наэкономишь» (они нынче недороги), то диапазон цен на процессоры, даже если отбросить «экстремальные» модели, которые с чистой совестью сложно рекомендовать даже разумным максималистам, дает определенную свободу выбора.
Конфигурация и ПО
В качестве графических процессоров были взяты представители линейки Nvidia, в ценовом диапазоне до $300. Как показывает практика, с выходом экономичных решений на 55—65 нм техпроцессах от обоих производителей, именно этот диапазон является наиболее массовым, даже среди активных игроков. И, как уже отмечалось, пользователи, готовые потратить на видеокарту $500—800 или укомплектовать систему двумя и более картами, как правило, выбирают все заведомо с запасом, исходя из собственных представлений о перспективности и желательности тех или иных излишеств. Список карт включает Geforce 8400 GS 256 MB (минимальная цена на момент написания статьи по данным price.ru — $40), Geforce 8500 GT 512 MB ($70), Geforce 8600 GT 256 MB ($95), Geforce 8800 GT 512 MB ($320).
Процессоры подбирались в аналогичном диапазоне, проще, по организационным причинам, оказалось укомплектовать стенд процессорами Intel, в список попали Pentium E2160 (1,8 ГГц, 1 МБ L2-кэш, 800 МГц FSB, от $75), Core 2 Duo E4500 (2,2 ГГц, 2 МБ L2-кэш, 800 МГц FSB, от $125), Core 2 Duo E6750 (2,66 ГГц, 4 МБ L2-кэш, 1333 МГц FSB, от $200), Core 2 Quad Q6600 (2,4 ГГц, 2 х 4 МБ L2-кэш, 1066 МГц FSB, от $280). Впрочем, надо отметить, что аналогичные по стоимости процессоры AMD демонстрируют в тестах примерно равные показатели (где-то чуть лучше, где-то чуть хуже), поэтому к вопросу выбора платформы мы в данном тестировании возвращаться не будем. А для тех, кто проникнется идеей дальнейшей оптимизации стоимости не ущерб производительности и функциональности, напрашивается, в первую очередь, совет учесть при выборе платформы совокупную стоимость процессора и системной платы с интересующими вас характеристиками. Что, вполне возможно, высвободит еще немного средств, которые можно будет потратить на ту же видеокарту или что-то еще, реально влияющее на потребительские свойства компьютера.
Использовались одинаковые компоненты для всех конфигураций (чтобы «смета» на покупку системного блока приняла законченный вид, мы учли и стоимость компонентов, напрямую на результаты тестов не влияющих):
- системная плата Asus P5K-V ($130) на чипсете Intel G33, интегрированная графика в которой также заодно выступала в качестве объекта исследования, в качестве видеокарты за условные $0
- оперативная память 2 × 1 GB DDR2-800 SDRAM Hynix CL5 ($45)
- жесткий диск: 250 GB Seagate Barracuda 7200.10 SATA, 7200 об/мин ($70)
- DVD-RW: Pioneer DVR-112D ($30)
- корпус с БП мощностью 400 Вт ($60)
- карт-ридер ($10)
Программное обеспечение:
- ОС Windows Vista Ultimate (32 bit), драйверы Nvidia Forceware 169.21, Intel 8.3.1.1009
- PCMark Vantage (стандартные настройки)
- 3DMark 06 (1280x1024, 4xAA, 8xAF)
- Cinebench R10 (стандартные настройки)
- S.T.A.L.K.E.R. 1.003 (GSC Game World/THQ) — DirectX 9.0, No AA, 16x AF, демо для запуска. Файлы надо положить в рабочий каталог игры, где все savegames (Documents and settings). После запуска игры загрузить уровень ixbt3 и, выйдя в консоль, запустить демо: demo_play ixbt3. Настройки тестирования — maximum (включено динамическое освещение)
- Company Of Heroes (Relic Entertainment/THQ) — DirectX 9.0, shaders 2.0, 4x AA, 16x AF, батник для запуска. После вхождения в игру вызвать опцию настроек, выбрать раздел по графике и нажать на кнопку с тестом. Тестирование проводилось при максимальном качестве
- Call Of Juarez (Techland/Ubisoft) — DirectX 10, shaders 3.0 (HDR), No AA, No AF
- F.E.A.R. (Multiplayer) (Monolith/Sierra) — DirectX 9.0, 4x AA, 16x AF, мультитекстурирование, настройки тестирования — maximum, Soft shadows
Тестирование
Тестирование состояло в прогоне вышеперечисленных тестов для всех сочетаний графических и центральных процессоров. В итоговую таблицу собраны все результаты, и с помощью нее можно оценить, какой производительности можно ждать от выбранного сочетания процессора и карты, а также насколько оправданы дополнительные расходы/экономия. Иными словами, насколько улучшится/ухудшится результат, в зависимости от смены видеокарты или процессора. По щелчку на таблице, открывается увеличенная копия.
Для удобства сравнения конфигураций предлагаем воспользоваться также нашим интерактивным конструктором:
www.ixbt.com
Тестирование зависимости производительности видеокарт от установленного процессора на примере продукции компаний Intel и NVIDIA
Dota 2
Компьютерная игра Dota 2 весьма чувствительна как к тактовой частоте процессора, так и к количеству доступных ядер. Для GeForce GTX 960 и GTX 980 установка более мощного процессора обеспечивает более высокие показатели минимального и среднего fps. Приносит свои дивиденды и дополнительный разгон, прирост производительности составляет от 4% до 13%. Pentium G3258 явно не хватает, чтобы раскрыть весь потенциал GeForce GTX 980. При дефолтной частоте работы, его результаты в парах c GTX 960 и GTX 980 практически идентичны, а отставание от старших моделей стремится к двукратной отметке.В тестах GeForce GTX 750 Ti ограничивающим фактором выступала уже сама видеокарта. Можно наблюдать высокую плотность результатов Core i5 / i7. Совсем рядом расположился и более доступный вариант — Core i3-4150.
В целом можно говорить, что в данном приложении Core i3 выглядит привлекательнее Pentium G3258, а Core i7 оправдывает разницу в цене относительно Core i5.
World of Tanks
World of Tanks славится отсутствием полноценной поддержки многопоточности, что косвенно подтверждают графики GeForce GTX 960 и GTX 980. Данные видеокарты обладают запасом мощности, задействовать который можно только при повышении тактовых частот центрального процессора. Двухъядерный Pentium G3258 в разгоне до 4,5 ГГц оставил далеко позади Core i3 и вплотную приблизился к результатам Core i5-4670K и Core i7-4770K на стоковых частотах. С установкой более слабого графического адаптера дельта результатов практически исчезает, что наглядно демонстрирует гистограмма GeForce GTX 750 Ti.Battlefield 4
При активации сглаживания и выборе ультра-настроек графики в игре Battlefield 4, показатели частоты кадров упираются в возможности используемых видеокарт. Даже в случае установки GeForce GTX 980, разница между стоковыми и разогнанными версиями Core i5-4670K и Core i7-4770K составила менее одного fps. Для GTX 960 и GTX 750 Ti используемый процессор и дополнительный разгон не играют роли как таковые. Ситуация меняется, стоит понизить параметры графики до средних настроек. Разрывы показателей GTX 980, в зависимости от используемого CPU, достигают 125 кадров в секунду. В очередной раз Pentium G3258 и i3-4150 не справляются с возможностями топового ускорителя от NVIDIA. MSI GTX 980 Gaming 4G систематически сбрасывала частоту работы видеоядра, что отчетливо видно по графикам — значения среднего fps для этих процессоров при использовании GTX 980 и GTX 960 находится на одном уровне.Far Cry 4
Тенденция, наблюдаемая в Battlefield 4, сохранилась и Far Cry 4. Владельцы GeForce GTX 960 и GTX 750 Ti могут не задаваться вопросом замены или разгона установленного процессора. Разница между стоковыми показателями Pentium G3258 и результатами i7-4770K в разгоне варьируется от 0% до 4%.Установка GeForce GTX 980 внесла некую ясность. Для игры «с ветерком» понадобится центральный процессор уровня Core i5/Core i7. Подойдут и более простые модели без индекса «К», поскольку эффект от дополнительного повышения тактовой частоты отразится только на результатах минимального fps. О победе Core i3 над Pentium не приходиться говорить, поскольку в случае использования ускорителя GeForce GTX 980, оба процессора выглядят неубедительно на фоне старших моделей.
Понижение настроек графики не вносит значительных изменений в расстановку сил. Pentium G3258 теперь уступает i3-4150 и в тестировании с GeForce GTX 960, а их общие результаты с более мощной видеокартой значительно отстают от Core i5 и Core i7.Dying Light
В игре Dying Light, при использовании бюджетных, а также видеокарт среднего ценового сегмента, все снова сводится к возможностям графического ускорителя. Быстродействие центрального процессора тут отходит на второй план. Дополнительный разгон оправдан только при задействовании видеоаwww.overclockers.ua
Процессорозависимость видеосистемы. Переходная область. "Критическая" точка частоты CPU
История вопроса
Со времени публикации первой статьи о процессорозависимости видеосистемы прошло довольно много времени. Тогда мы выяснили, что если производительность видеосистемы более чем достаточна, то результаты тестов в FPS практически линейно зависят от частоты центрального процессора. И наоборот, если мощность видеокарты недостаточна, график результатов с определенного момента выходит на горизонтальную «полочку», и практически не зависит от частоты центрального процессора. Однако один момент в то время остался без внимания и с тех пор не давал покоя. Чтобы проиллюстрировать, о чем именно идет речь, приведем один из графиков старой статьи. Как видите, линия результатов для режима 1024х768 No AA/AF идет очень близко к наклонной синей линии, иллюстрирующей линейную зависимость от частоты CPU. В дальнейшем, для определенности, будем называть этот участок графика зависимости FPS от частоты CPU – линейным участком. Второй важный участок графика – горизонтальная «полочка», которую вы можете видеть в правой части графика, на примере линии для режима 1600x1200 4AA/16AF. Как видите, переход между этими крайностями происходит плавно, без изломов. Это хорошо видно по линиям результатов для режимов 1600х1200 No AA/AF и 1280х1024 4AA/16AF, например. Область между линейной и горизонтальной частями графика назовем «переходной». Откуда она берется? Почему мы наблюдаем плавный изгиб линий, а не четкий излом? Чем это обусловлено? Ответы на эти вопросы мы и попытаемся найти.Предварительные замечания
Как показывает опыт, какую бы видеокарту мы не взяли, на каком бы стенде и в каких режимах не проводили тестирование – в большинстве случаев график зависимости среднего FPS от частоты CPU будет иметь все три области – линейную, переходную и горизонтальную. Конечно, в отдельных случаях какие-то из указанных областей могут быть выражены не так четко. Например - если видеокарта не ограничивает производительность системы, то мы, разумеется, получим зависимость FPS от частоты CPU близкую к линейной. И наоборот, если видеокарта «слаба», а CPU довольно мощный, то график FPS от частоты CPU выродится в горизонтальную линию. Впрочем, эти две крайности являются частыми вариантами более общего случая, указанного выше. Почему график зависимости среднего FPS от частоты CPU имеет именно такую «каноническую» форму? Для того, чтобы ответить на этот вопрос, давайте детально рассмотрим исходные данные, на которых он строится. Если вы читали предыдущие статьи этой серии, то метод получения этих данных вам должен быть знаком. Мы будем использовать данные о времени рендеринга каждого кадра, предоставляемые утилитой FRAPS так, как это описано в статье Методика тестирования видеокарт 2007. Использование FRAPS. Тестовый стенд по нынешним меркам не самый современный, но вполне достаточный, чтобы продемонстрировать все ключевые идеи и выявить необходимые закономерности.| AMD Athlon64 X2 3800+ @ FSB=270 MHz |
| ASUS EN8800GTS 320 Mb |
| ASUS A8N-SLI Premium |
| Hynix PC3200 2x1024 Мб |
| WinXP + SP2 + DirectX 9.0c |
| FSP 400 Вт |
рисунок 2
Это диаграмма распределения значений мгновенных FPS для частоты процессора равной 2700 МГц. Строится она следующим образом – берем время рендеринга каждого кадра, рассчитываем на его основе мгновенный FPS, а затем подсчитываем, сколько значений мгновенных FPS находятся в пределах определенного диапазона. В нашем случае диапазон FPS был выбран равен единице. А высота каждого столбика на диаграмме как раз и показывает, сколько мгновенных FPS из всей демо-сцены укладываются в каждый диапазон. На диаграмме мы также провели вертикальную красную линию, которая обозначает средний FPS. Как видите, разброс значений мгновенных FPS очень высок – от 35 до 300. Однако, большая часть значений сосредоточена в левой половине диаграммы. Что будет, если мы уменьшим частоту центрального процессора? По идее, теперь расчет кадров должен выполняться чуточку медленнее. Но более всего это должно сказаться на тех кадрах, чей мгновенный FPS близок к максимальным. Давайте попробуем на основе диаграммы распределения, изображенной на рисунке 2 построить график средних FPS, аналогичный графику 1, но с важным условием – мы будем шаг за шагом «отбрасывать» все значения мгновенных FPS, которые больше некоторого уровня, то есть не будем включать их в расчет среднего FPS. Что из этого получится, вы можете видеть на рисунке ниже.рисунок 3
Здесь по оси Х вместо частоты центрального процессора откладывается «уровень отсечки». Понятно, что этот график искусственен, причем по построению. Более того, способ отбрасывания «мгновенных FPS» прямо влияет на величину среднего FPS, рассчитываемого таким образом. И вот почему. Можно просто отбросить некоторое количество кадров, оставляя общее время рендеринга демо-сцены неизменным, а можно вместе с отбрасываемыми кадрами из общего времени рендеринга вычесть и время, потраченное на их отрисовку. Возникает вопрос – какой из способов «достовернее»? В реальности, при уменьшении частоты CPU «быстрые» кадры не пропадают, просто они рендерятся дольше. С другой стороны, общее время рендеринга увеличивается, и это тоже надо бы учитывать. Впрочем, сейчас мы не будем глубоко вдаваться в эти подробности. Свой "выдуманный" график мы можем строить так, как захотим (для определенности отметим, что мы использовали первый из вышеприведенных способов). А уж насколько он коррелирует с реальным положением дел, скоро станет известно. Что касается переходной области, то на примере построения данного графика становится понятна причина ее возникновения. Если постепенно наращивать мощность процессора (увеличивая его частоту, например), то увеличивается доля кадров, с высоким мгновенным значением FPS, а значит и средний FPS постепенно растет. Однако, все большее увеличение частоты CPU приводит к тому, что главным сдерживающим фактором уже становится видеокарта. Поэтому темп прироста «быстрых кадров» падает. Когда потенциал видеокарты раскрыт полностью и она уже не способна выдать больше кадров чем может, увеличение частоты CPU больше никак не сказывается на приросте среднего FPS, и в итоге мы получаем горизонтальную «полочку» на графике зависимости среднего FPS от частоты CPU.Реальная картина
В дополнение к рисунку 2 построим еще несколько диаграмм распределения мгновенных FPS, в зависимости от реальной частоты центрального процессора.рисунок 4
Некоторые изменения в картине распределения есть, но далеко неочевидные. Идем дальше. Понизим множитель CPU (а значит и его частоту) еще на ступень.рисунок 5
Здесь уже более заметно, что плотность значений в правой части диаграммы заметно меньше, чем на рисунке 2. В то время как остальная часть диаграммы не претерпевает качественных изменений и средний FPS остается почти тем же самым.рисунок 6
Как видите, с уменьшением частоты CPU столбики распределения смещаются все левее и левее. То есть, доля кадров с низким временем рендеринга (большим мгновенным FPS) падает. Причем становится заметен скачок величины среднего FPS. Обратите внимание на крайние левые столбики диаграммы распределения. Фактически, это минимальный FPS, который мы наблюдаем в демо-сцене. Если сравнить его со значениями на предыдущих диаграммах, видно, что несмотря на снижение частоты CPU почти в полтора раза, минимальный FPS по-прежнему находится на уровне примерно 35 FPS. То есть, изменение частоты CPU не сказывается на времени рендеринга самых «медленных» кадров, а значит, оно полностью определяется «мощностью» видеокарты. Сохранится ли такое положение дел и дальше? Простая логика подсказывает, что рано или поздно снижение частоты CPU должно сказаться и на значении минимального FPS. Ведь в предельном случае, когда частота CPU равна 0 МГц, мы вообще не получим ни одного отрендеренного кадра, то есть и средний, и максимальный, и минимальный FPS будут равны нулю. Понизим частоту CPU на еще одну ступень.рисунок 7
Как видите, диаграмма явственно смещается влево. Исчезают не только кадры с мгновенным FPS больше 270, но и «главный колокол» распределения сдвигается влево. Минимальный FPS равен уже не 35, а около 30. Смотрим дальше.рисунок 8
рисунок 9
Тенденция сохраняется. Доля кадров со значениями мгновенных FPS выше 150 пренебрежимо мала. Минимальный FPS при этом составляет всего лишь 20 FPS. Таким образом, в реальности получается, что с уменьшением частоты CPU диаграмма распределения FPS не только «сжимается» за счет исчезновения «быстрых» кадров (кадров с высоким значением мгновенного FPS), но и сдвигается влево по оси Х. Это несколько расходится с нашими предположениями, исходя из которых мы строили искусственный график на рисунке 3. Тем не менее, давайте попробуем совместить реальный и искусственный графики вместе, чтобы оценить степень расхождения теории и реальности.рисунок 10
К графику на рисунке 3 мы добавили реальные значения среднего FPS, из графика 1. При этом мы постарались совместить оба графика, насколько это возможно. Поскольку максимальные значения FPS этих двух графиков одинаковые, достаточно было чуть изменить масштаб графика 1 по оси Х (начала координат у обоих графиков совпадают). Как видите, несмотря на все допущения и предположения, графики довольно хорошо совпадают друг с другом. Какие практические выводы можно извлечь из всех этих построений? Например такие… Из только что приведенного примера совмещения графиков видно, что если мы хотим получить график зависимости среднего FPS от частоты CPU, нам необязательно измерять средний FPS для каждого значения частоты CPU, достаточно это сделать для максимальной частоты процессора (где значения FPS выходят на горизонтальную «полочку»), и для минимально возможной частоты CPU, где средний FPS уже находится на линейном участке. После этого путем вышеизложенных манипуляций с отбрасыванием «быстрых» кадров можно получить искусственный график и останется совместить его с точками, соответствующими замеренным значениям среднего FPS. Насколько этот подход универсален и применим ко всем подобным графикам, тема для отдельного исследования. Однако, если данный подход верен, тестеры смогут сэкономить изрядное количество времени, при этом получив исчерпывающую информацию о поведении среднего FPS при разных частотах центрального процессора. Для обычных пользователей тоже есть приятные новости. Очень часто в письмах, которые приходят к нам в редакцию, да и на нашем форуме, поднимается вопрос – «какой процессор потянет ту или иную видеокарту?». Такая постановка вопроса не совсем корректна. Ведь если процессор слабый, видеокарта не перестанет «показывать» или работать хуже. Правильнее было бы говорить – «какой процессор сможет раскрыть потенциал такой-то видеокарты наилучшим образом?». Теперь мы можем ответить на этот вопрос. Конечно, речь идет не о том, что для каждой видеокарты мы возьмем и прямо сейчас укажем минимально необходимый CPU (возможно, со временем такая статистика и появится на сайте). Но теперь мы знаем, каков критерий «достаточности» CPU. Как показывалось выше, при снижении частоты CPU до определенного значения, уровень минимального FPS «приходит в движение» и начинает уменьшаться. Такое значение частоты CPU можно назвать «критической». При частотах CPU меньше «критической» минимальный FPS начинает заметно падать, то есть снижается комфортность игры. При частотах CPU выше «критической» средний FPS может быть и больше, но его прирост достигается за счет увеличения числа «быстрых» кадров, что мало сказывается на комфортности геймплея, поскольку «главный колокол» распределения FPS остается на прежнем месте. Если же особая точность не нужна, «критическую» частоту CPU можно определить еще проще - когда график среднего FPS стремится принять вид горизонтальной полочки, это и есть «критическая» частота CPU. В нашем примере, для данного тестового стенда и выбранного графического режима получается, что для комфортной игры в F.E.A.R. достаточно процессора Athlon 64 X2 с частотой около 1900 МГц (Athlon 64 X2 3800+). Аналогичные рассуждения можно провести для любого другого компьютера, игры, графического режима. Возьмем, к примеру, игру Crysis. Хит осени 2007 года является серьезной нагрузкой для любого современного компьютера. Конечно, конфигурация данного стенда слабовата, но общие принципы работают и здесь. Мы использовали встроенный в игру тест видеосистемы. Ниже приведен график значений среднего FPS для режима 1024х768 No AA/AF.рисунок 11
Как видите, в данном случае мы наблюдаем линейный участок (совпадает с пунктирной прямой из начала координат) и переходную область. Горизонтальная полочка отсутствует, поскольку запаса частоты CPU для этой игры в данном режиме оказалось недостаточно. Точками отмечены значения среднего FPS, а черточки снизу соответствуют значениям минимального FPS. Приведенный график далек от стремления к горизонтальной «полочке» в правой части. С другой стороны, если вам достаточен минимальный FPS порядка 40, то даже на этом компьютере при таких настройках графики можно с комфортом играть при частоте CPU около 2000 МГц. Если мы увеличим разрешение экрана до 1280х1024, то получим похожий график, который совпадает с предыдущим в левой части, но имеет существенные отличие в правой.рисунок 12
Посмотрите, теперь крайние правые точки образуют горизонтальную «полочку». Это говорит о том, что видеокарта вышла на свой предел, и при увеличении частоты CPU не способна отрисовывать кадры с большей скоростью. Тем не менее, и для этого разрешения «критическая» частота CPU осталась прежней – около 2000 МГц.рисунок 13
С настройками качества графики «medium detailes», картина заметно меняется. FPS существенно падает, поскольку видеокарта явно «не тянет». Об этом говорит горизонтальная «полочка» в правой части. Однако, если следовать выведенному нами критерию, и здесь «критическая» частота CPU составляет порядка 2000 МГц. В то же время минимальный FPS находится на уровне около 20, что довольно мало. Впрочем, и средний FPS равный 40 для «шутера» комфортным не назовешь. Вывод прост. Для данного режима процессора достаточно, а видеокарта - «не тянет».Заключение
График зависимости среднего FPS от частоты процессора уже не раз давал нам пищу для размышлений. В первой части статьи мы вывели «критерий корректного сравнения производительности видеокарт», согласно которому для разных видеокарт правильно сравнивать те значения среднего FPS, которые лежат на горизонтальной «полочке» графика. Впрочем, данный критерий необходим скорее тестерам для получения корректных результатов и их сравнения. В этот раз мы рассмотрели другой участок графика – переходную область между участком линейного роста и горизонтальной «полочкой». Результаты, полученные в данной статье, имеют четкую практическую направленность и могут быть полезны для большинства пользователей. Речь идет о «критической частоте» центрального процессора, которая определяет CPU минимально необходимой производительности, способный раскрыть наибольшую часть потенциала видеокарты. Используя данную методику, каждый сможет определить, насколько конфигурация его компьютера сбалансирована, насколько центральный процессор раскрывает потенциал видеокарты, и не пора ли его менять. А может, пришло время заменить видеокарту, а не центральный процессор?Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
3dnews.ru
