Есть ли жизнь без SMT, сколько надо ядер CPU для игр и про упор в GPU
Предыстория
Наткнулся я на одного упоротого на просторах одной соц. сети, где когда-то в теории могли обитать лишь люди интеллигентные и образованные, а затем начали пускать всех подряд. ( Не Хабр). Говорит мне упоротый: мол, целерон тащит и в играх быстрее, чем любой ваш 12900к/5950х. Ясное дело - тролль. Толстый такой, жир течет. Однако, свой вброс сие существо подкрепило скриншотом гоночек то ли от Testing Games, то ли еще от каких-то фейкометов, где i3-10100 таки быстрее получился, чем 12900К, как по среднему фпс (avg), так и в просадках (99%). Я бы поверил, если бы у обоих процессоров фпс был за 400+, но нет, 12900К не может в прямых руках выдавать меньше 80-100, а на скриншоте было именно так.
Если очень надо, я найду вбросы от этого существа, но не хочется в навозную кучу лезть, а то существо уже сидит в бане.
Ленивое тестирование
Я решил еще раз проверить лично, сколько же потоков надо современным играм и на сколько разнится фреймрейт от разной конфигурации ядер и потоков. Я - обычный человек, который будет проводить тест на личном ПК, поэтому никаких эпичных сравнений по 30 процессоров и видеокарт, как "тестят" некоторые товарисчи... Не буду показывать пальцем. Поэтому тест на одном проце с отключением ядер и HT. Разрешение будет также одно, максимальное для моего монитора - UWQHD, 3440x1440p/100 hz. Почему? Потому что считается, что влияние процессора меньше при более высоком разрешении. DSR использовать не буду. Потому что тестирование ленивое. И для разрешения 4К более удачным вариантом будет 3080 и выше.
Итак, тестовый ПК:
- Core i7 11700K на воде 280 мм, 4,9 на все ядра, 4 и 5 ядра на 5,0 ГГц, PL2=250 w
- Плата Asus z590-plus TUF gaming
- Память 4х16 ГБ G.Skill на чипах Hynix, одноранки. 56 ГБ/с ПСП, 45-48 нс задержки.
- Система на NVMe, игры на SATA SSD Kingston A400 на 480 ГБ. Своп-файл в системе отключен.
- Видеокарта MSI Suprim X RTX 3070, профиль биоса на Gamin
- Win 10 Pro 21H2, драйвер Nvidia Game Ready 511.23
Как тестим
В биосе я буду отключать разное количество ядер, чтобы получить конфигурацию ядер и потоков, как у разных процессоров от Celeron до i7 11 поколения (в 12-м уже есть +4 мелких ядра, которые поменяют картину).
Проц у меня 8-ядерник Интел 11 поколения, поэтому сравнение максимально корректно только для i5-11600K(F), однако объем кэша я никак не могу регулировать. У i7 / i9 11 поколения кэш L3 = 16 МБ, у всех десктопных i5 11 поколения = 12 МБ поэтому сие сравнение - лишь разница в числе активных ядер одного процессора, а не нормальная эмуляция млаших моделей, тем более старых поколений.
Поэтому вы абстрактно считайте, что:
2 ядра/2 потока (2c/2t) = Celeron 11 поколения, которого не существует;
2c/4t = Pentium 11 поколения/гиперпень (ну вы поняли, не существует в природе);
4c/8t = i3 11th gen (вы поняли);
6c/12t = i5-11600K(F) с увеличенным кэшем до 16 МБ;
8c/16t = 11700K(F) в легком разгоне. (Потянет любой кулер с TDP от 200 вт. Разве что PL будет иметь разные границы, что может дать несущественную разницу в пару процентов.)
Реальные процессоры будут слабее т.к.
1. более старые целероны, пентиумы и i3 построены на старой микроархитектуре Skylake (про более старые просто забудьте), а это минус 18-20% ipc (Instructions per cycle/инструкций на такт);
2. частота у этих всех целеронов и пентиумов будет ниже;
3. объем и скорость кэша у рельных целеронов, пентиумов и i3-i5 будет ниже.
Для АМД такое сравнение будет не корректным даже для одного поколения, т.к. для всех процессоров с двумя чиплетами и более отключение всех чиплетов, кроме одного может сильно повлиять на игровую производительность, что показывают 2300X и 3300X.
Всё, в этом тесте нет смысла, расходимся... Ладно, уже покажу, раз натестировал тут.
Тестовые игры
- Horizon Zero Dawn. Версия 1.0.10.5. Игра сделана на движке Decima. Уплетает 16 потоков процессора за милую душу. Будем называть HZD.
- Shadow of the Tomb Raider v1.0 build 449.0_64. Будем называть, как все - Ларка, Лара или SOTR.
Других игр на ПК с наглядной сводкой по бенчмарку у меня не установлено.
Настройки графики
Во всех играх на тест я выставляю полное разрешение монитора, отключаю вертикальную синхронизацию, лимиты фреймрейта и адаптивную частоту кадров. Графические настройки также на максимум/Ультра. Если не ошибаюсь, в Ларке есть трассировка лучей и там все эффекты также на максимум. Сглаживание для Ларки - DLSS, режим Максимального качества.
В последнем патче HZD также добавили DLSS, но у меня предыдущий патч. AMD FidelityFX (не путать с FSR) выключено, т.к. по-умолчанию выключено для режима графики Наивысшее качество. Масштаб кадра - 100%.
На заметку
Перед демонстрацией скринов хочу отдельно обратить внимание, на что рекомендую обращаться внимание. В сводке бенчмарка Horizon Zero Dawn значения максимального и минимального фпс - абсолютная чушь, не имеющая отношения к геймплею. Что первой цифры, что второй вы не увидите. Это эпизодические кратковременные события, как 1000 фпс в меню. От этой цифры не жарко, не холодно. Кроме того, если сильно мозолит цифра около-нулевого фпс, частично минимальное значение фиксится выставлением полноэкранного режима, я же бенчил в оконном режиме без рамки, чтобы демонстрировать вам количество потоков через диспетчер задач.
В общем, обращайте внимание на общий средний фреймрейт и значения среднего фпс для процессора/видеокарты, а также значение фпс в редких просадках в 1% времени геймплея.
Пример:
Графика в HZD. Настройки в самой игре
Графика в Ларе
Перейдем наконец-то к тесту.
2c/2t - 2 ядра/2 потока (Hyper-Threading выключен)
В этом режиме загрузка игр и уровней очень долгая.
В Horizon Zero Dawn Запустить игровой процесс и бенчмарк не удалось. Искать решения не стал и не уверен, что на 2 потоках игра сможет работать.
В игре висит бесконечная загрузка...
а в диспетчере задач видно crash...
Что ж, из-за этого в тестировании и появилась Ларка. Здесь загрузка очень долгая, но уже можно поиграть
2c/4t - 2 ядра/4 потока (Hyper-Threading включен)
HZD теперь удается запустить и пройти бенчмарк.
В Ларке тем более нет особых проблем. И даже якобы есть зависимость от ГП/упор в видеокарту. Фреймрейт играбельный. В ходе бенча одна из сцен не отображалась. В последней сцене знаменитая гора прогружалась не сразу.
Переходим к абстрактному i3 с формулой ядер/потоков, как у 10 и 12 поколений (10100, 12100), но напоминаю: частота 4,9, кэша 16 МБ.
4c/8t - 4 ядра, 8 потоков а-ля натюрель Core i3 (with HT)
HZD. Потрясающе. Рокет лейк с 4-ядрами и 8 потоками обеспечивает почти максимальный фпс для этой игры, на который способна видеокарта в тестируемом разрешении 3440х1440.
не потому ли нет моделей с 4 -ядрами в 11-м поколении - чтоб не плодить своим старшим моделям дешевого сильного конкурента? Есть инфа, что АМД свой 3300х сняла с производства и продажи по той же причине. Впрочем, субъективно фремрейт в игре рваный и с микрофризами, разрывами изображения (уже объективно). Возможно, с Vsync будет всё в порядке.
Ларка также замечательно реагирует на увеличение активных ядер и потоков - фреймрейт сильно вырос.
6c/12t - 6 ядер, 12 потоков а-ля Core i5 10-11 gen (with HT)
HZD на 12 потоках снова чувствует себя превосходно. Что же было с результатом на конфиге 4c/8t???
Спойлер: результат практически равен 11700к на 8 ядрах с HT.
Ларка. ГП зависимость уже 99%. 8 ядер/16 потоков можно не тестить?
Всё же продолжим.
8c/16t - 8 ядер/16 потоков. 11700K(F) в оригинале, с легким разгоном.
HZD. Фреймрейт тот же, что на 6 ядрах с гипертрейдингом, но фпс в просадках лучше.
А вот Лара также хорошо реагирует на увеличение числа ядер и потоков. Отличный фпс, олтличный прирост и по среднему, и в просадках. Плавность изображения идеальная, ни малейшего намека на подгрузки и микрофризы.
Бонус для любителей отключать SMT
8c/8t - 11700k(f), HT disabled
HZD реагирует равнодушно. Со второго прогона будет тот же результат, что и 8c/8t.
А вот Лара воспринимает отключение HT крайне негативно. Результат 6-ядерника с HT.
Подытожим
Привожу общую таблицу-сравнение результатов. В зеленом столбце - результат, который получается на выходе в игре. То, что приходит на монитор из кадрового буфера видеокарты.
Еще раз напоминаю,с серийные розничные целероны, пентиумы, i3 будут слабее из-за меньших кэша и частот.
Анализ результатов
11700К на двух активных ядрах с кэшем 16 МБ L3 просто не запустил игровой процесс Horizon Zero Dawn. Возможно помешало отсутствие файла подкачки, но сторонние тесты даже самого нового g6900 подтверждают, что 2-ядерный/2-поточный целерон - боль для геймера
Ларка запускается даже в два потока. Респект разработчикам. Вот, что такое оптимизация! Однако скорость работы системы и игры, микрофризы и инпут-лаг не позволяют советовать 2-ядерники без HT даже для таких оптимизированных игр. Только для ретро-гейминга. Могу лишь подтвердить замечание Сергея с Pro Hi-Tech - SOTR реагирует на малейшее изменение системы. Больше ядер? Больше фпс, лучше стабильность! Быстрее память - больше фпс! Больше кэша - больше фпс! Лара действительно отлично работает даже на 16 потоков, независимо, SMT это или физические ядра.
И вот тут вспоминается избыточность 16-ядерников. Приведу в пример сравнение процессоров при нулевой ГП-зависимости - в 720p на минималках. 11700К против 5950х. 16 МБ кэша и 8 ядер против 64 МБ и 16 ядер.
Меньше 8% разницы в пользу полноценного 16-ядерника?.. Что?!!.. И меньше 7% по общему числу кадров.
Предоставляю слово и возможность разобраться экспертам по АМД. Пусть они отвечают, почему в игре, отлично использующей 16 потоков такой мощный 16-ядерник, как 5950х, отрывается настолько незначительно, что за него нет никакого смысла переплачивать, если собирать преимущественно игровой/мультимедийный ПК.
Далее. 2c/4t. Например, Pentium G7400 - вариант уже более адекватный и не такой болезненный. Но драгоценный фпс с видеокарты вы всё равно теряете. В просадках фреймрет падает значительно. Для тру-хардеров, которым и "25 фпс на минималках - это норм", покатит, но порекомендовать могу только в качестве временного решения.
Оптимальным выбором мне видится 6-ядерник с HT. В комментариях под прошлым своим постом сказал человеку, что 6c/6t 9600K(F) еще должно на всё хватить и его незачем менять... Прости, добрый человек. Кажется, я ошибся и на 6 ядер обязательно нужен HT. Тем более - на меньшее число ядер.
2c/2t G6900 и другие целероны крайне не советую.
2c/4t G7400 уже хоть как-то что-то сможет и на нем можно дожить до апгрейда.
4c/8t i3-12100 - золотая середина бюджетного сегмента.
Я уверен, аномальный результат в этой конфигурации в HZD - ошибка. Попрошайничаю плюсы. Лайкайте пост и я разберусь в чем дело.
6c/12t - золотая середина, такого проца хватит и под 3090 ti.
8с/12t - тоже отличный вариант для игр. Средний фпс тот же, что на 6 ядрах. Фреймрейт в просадках чуть выше.
Для игр процы с бОльшим числом ядер не советую. Пример с 5950x это доказывает. Просто переплатите с надеждой, что когда-то он "раскроется". Фуфыкс-клуб, привет. Да, 8350 еще что-то может, но фпс будет на уровне 2 ядер/2 потоков 11700К в лучшем случае.
На счет ГП-зависимости. Я не буду спорить с теми, у кого процессор ничего не раскрывает. По цифрам можно посчитать, что и на целероне норм с фпс = 86, цифры это подтверждают. Напомню только про инпут лаг тем, кто в теме. Лично я при достаточном бюджете больше никогда не буду собирать что-то слабее 6-ядерника, а лучше 6P+nE-ядерника. FPS может и похожий, но экспериенс очень разный. А также напомню про стоимость видеокарт, фпс которых сильно дороже, чем фпс с проца. И если двухъядерник с 3070 дает 86 фпс, а 8-ядерник/16-поточник - 191 фпс, с 8-ядерником итоговый фпс получится сильно дешевле, как поймет любой хлебушек с IQ чуть больше собачьего.
И в сотый раз напомню, что эти условные целероны и пентиумы в реале с их объемом кэша будут еще прилично медленнее, но тем умникам, у кого процессор никак не влияет на фреймрейт и плавность геймплея на высоком разрешении, настаиваю: покупайте целерон или атлон - согласно вашим убеждениям. Вы должны это отстрадать. А потом покупайте хорший процессор и почувствуйте разницы, как говорится.
Покупайте 6-ядерники и 8-ядерники Intel с технологией Hyper-threading :) А также Pentium g7400 - отличный вариант для игр, чтобы пересидеть до 13-th gen. :)+15 руб. (шутка)
P.S. Понаставьте минусов, чтоб у меня больше не появлялось желание ещё что-то писать. Запарился этот пост рожать. Прошел даже через восстановление черновика через техподдержку. Мурке спасибо и привет, если вдруг. :)
UPD. Перетестил 4с/8т в HZD. Получил корректный результат. Возможно, в предыдущий раз попал на обновление винды или полную проверку системы вин.дефендером. Отредактировано: исправлены скриншоты и сводная таблица результатов.
