Кто виноват в медлительности игр на ПК — процессоры или видеокарты? Определяем «крайнего» на примере современных игр / Блог компании Kingston Technology / Хабр

Проблема грамотного распределения денежных средств возникает при покупке нового компьютера. Геймеры часто отдают преимущество системам со слабым процессором и мощной видеокартой. Что делать, когда имеющихся средств не хватает для приобретения одновременно двух мощных устройств?

Как работают GPU и CPU в играх

Для понимания темы нужно хотя бы немного разбираться, чем именно заняты в играх процессор и графический адаптер. Проблема довольно актуальна, и мне неоднократно приходилось проводить консультации по этому поводу.

Пользователи, у которых нет возможности или желания сделать полный апгрейд компьютера (как обычно, ценники на геймерские сборки порой зашкаливают), пребывают в уверенности, что от лагов можно избавиться с помощью единственного компонента.

Мол, достаточно установить крутую видеокарту — и любые игры будут «летать» несмотря на системные требования. Все обстоит немного иначе.

  • Графический адаптер в ПК занят прорисовкой игровых объектов — деталей окружающего ландшафта, персонажей, военной техники и всего остального.
  • Графический процессор проводит вычисления, как будут выглядеть эти объекты.

То, как они будут взаимодействовать, просчитывает уже центральный процессор. Как базис берется игровой движок, на котором реализована игровая физика. Траектория полета пули, стрелы или снаряда, вероятность нанести критический урон, случайные игровые события и все остальное — это область вычислений ЦП.

В многопользовательских играх часть этих полномочий делегирована серверному процессору — он будет высчитывать вероятность генерации случайных событий. Эта тема до боли знакома любителям корейских ММОРПГ (эталонный пример — Lineage II).

Генератор случайных чисел в них ведет себя вовсе не подобающим образом — с персонажем обычно происходят всякие гадости, а не что-то хорошее. Шмот не точится, хабар не дропает, криты не пролетают — в общем, полная лажа. Если же происходят более приятные события, то и они обычно идут целой серией.

Это называется корейский рандом, и законы теории вероятности на него не распространяются.

Также в большинстве ПК используется интегрированная звуковая карта, которая впаяна как отдельный чип на материнской плате. Обработка звука — сама по себе довольно трудоемкая задача, создающая дополнительную нагрузку на ЦП. Но об этом чуть позже.

Задачи ЦП

Процессор Intel серии i9

Неслучайно CPU называют «мозгом» компьютера. Он является важнейшей его частью. Он выполняет подавляющую часть команд, переданных от других устройств или программ. Все виды вычислительных устройств оборудованы процессорами: настольные компьютеры, ноутбуки, планшеты, смартфоны.

ЦП вставляется в специальный разъем на материнской плате, называемый сокетом. Из-за огромной загруженности вычислительными задачами CPU очень сильно нагревается и должен постоянно охлаждаться. Поэтому устанавливают вентиляторы для охлаждения воздухом или системы водяного охлаждения. Для определения вычислительных возможностей процессора используется такое понятие, как тактовая частота. Как правило, она измеряется в гигагерцах (ГГц).

Другой важной характеристикой для оценки производительности ЦП является количество ядер. Двухядерные процессоры могут обрабатывать почти в 2 раза больше информации, чем одноядерные. Однако не все игры позволяют использовать преимущества систем, состоящих более чем из 1-2 ядер. Производительность CPU очень важна в общем игровом процессе, особенно если речь идет о частоте смены кадров и задержках при обмене данными с игровым сервером.

Мощный процессор и слабую видеокарту вполне можно применять в процессорозависимых играх. Примером такой игры является World of tanks. При этом следует помнить, что большинство современных игр требует как минимум наличия дискретной карты. Хотя есть и такие, с которыми будет справляться даже интегрированный видеоадаптер.

Тестовые стенды и методика тестирования

Конфигурация тестового стенда #1:

  • Материнская плата: Gigabyte GA-P85-D3;
  • Центральный процессор: Intel Core i5-4590;
  • Оперативная память: Kingston HyperX Fury KHX1866C10D3/4G (4 x 4gb);
  • Видеокарта 1: KFA2  GeForce GTX 1050 Ti;
  • Видеокарта 2: Gigabyte Radeon RX 5600 XT;
  • Дисковая подсистема: SSD Intel SSDSC2CT240A4 + HDD Western Digital WD10EZRX-00A8LB0;
  • Корпус: Zalman N3;
  • Блок питания: Thermaltake TR2-S 600W;
  • ОС: Windows 10 Корпоративная сборки 1909.

Это типичный игровой ПК образца 2014-2017 годов. В роли процессора, что вполне ожидаемо, — 4-ядерный Core i5. Правда, это не 4670K, а всего лишь неразгоняемый 4590, да и плата тоже на «негонибельном» чипсете P85. Но владелец конкретно этого компьютера всячески старался поддерживать его в актуальном состоянии.

Объем памяти увеличен до вполне современных 16 гигабайт, причем набран модулями Kingston с XMP-профилем на 1866 МГц. Система установлена на SSD, пусть это и всего лишь 335 серия Intel на древнем контроллере SandForce. И даже блок питания заменен на новый Thermaltake TR2 S, так что проблем с подключением и питанием новых видеокарт и прочего железа тут не будет. А вот вместо видеокарты тут используется незабвенная GTX 1050 Ti. 

Но вот для компьютера настала пора очередного апгрейда — удачный случай проверить, какой результат дадут оба возможных способа. Итак, вариант первый: замена процессора на шестиядерный Core i5 9400F.

Естественно, просто так поставить новый процессор не получится: потребуется еще и новая материнская плата под LGA 1151_v2. Да и память стандарта DDR3 в слотах под DDR4 работать не будет: придется купить еще минимум два модуля DDR4 объемом по 8 гигабайт каждый.

В данном случае использована G.Skill FlareX на Samsung B-die — но можно обойтись и более дешевой памятью, ведь платформа не предполагает ее полноценного разгона.

Конфигурация тестового стенда #2:

  • Материнская плата: Gigabyte B365 HD3;
  • Центральный процессор: Intel Core i5-9400F;
  • Оперативная память: G.Skill FlareX F4-3200C14D-16GFX;
  • Видеокарта: KFA 2 GeForce GTX 1050 Ti;
  • Дисковая подсистема: SSD Gigabyte GP-ASM2NE6200TTTD + HDD Western Digital WD10EZRX-00A8LB0;
  • Корпус: Corsair Carbide 270R;
  • Блок питания: Cougar GX-F750;
  • ОС: Windows 10 Профессиональная сборки 20H1.

Замена тестового стенда не преследовала никаких особых целей кроме экономии времени владельца ПК на LGA 1150. Можно считать, что одновременно с заменой аппаратной платформы в условный старый компьютер был докуплен еще и более быстрый SSD, а ОС — переустановлена или просто обновлена до новой версии. Все это, в теории, должно пойти на пользу i5-9400F и позволить ему показать в играх всю свою мощь. Но, об этом позднее.

Но можно потратить эти деньги иначе. Какой смысл менять процессор и всю платформу, если изначально очевидно, что тормозом в играх служит видеокарта? Может, выгоднее будет оставить нынешнее железо и вложить те же деньги в современную и более мощную видеокарту? В данном случае выбрана видеокарта Radeon RX 5600 XT производства компании Gigabyte. Получается все равно чуть дороже смены платформы, но тут уж ничего не попишешь: цны на видеокарты после Нового года резко поползли вверх.

Разумеется, в такой ситуации можно рассматривать и RX 5600XT от других вендоров, и вовсе GeForce RTX 2060 — как показал недавний обзор, карты по сути одинаковы. Но, прежде чем выносить какое-то решение, стоит посмотреть, какой результат принесут вам оба варианта потраченных денег.

Графические тесты: какие карты наверху?

По производительности лидером является Nvidia GeForce RTX 3090, набрав в 54 тестах средний результат 152,5 fps. Это будет считаться оценкой в 100%. На разрешении 4K карта показала результат 98,8 fps. Её стоимость составляет $1500, так что мало кто купит такую карту.

Карты

Намного отстают Radeon RX 6800 XT и GeForce RTX 3080, розничная стоимость которых составляет $650 и $700 соответственно, если вы сможете найти их в магазинах. 6800 XT из этих двух карт более быстрая, хотя в нынешних оценках не рассматривается трассировка лучей и DLSS.

С их учётом модель 3080 легко опережает 6800 XT. В любом случае, новое поколение графических процессоров заставляет все видеокарты Nvidia предыдущего поколения выглядеть бледно. Это же относится к видеокартам Radeon RX 6800 и GeForce RTX 3070, которые соответствуют или превосходят RTX 2080 Ti при ценах $580 и $500 соответственно.

Видеокарта RTX 3070

Архитектура AMD Navi 21 (Big Navi) также входит в первую тройку, превосходя даже карты Titan. Такого не удавалось со времён карт Vega 64, которые были на третьем месте. По функциональности карты AMD сейчас также находятся на одном уровне с Nvidia, трассировка лучей поддерживается в обоих случаях.

Правда, карты Nvidia обладают тензорными ядрами, которые помогают и в других технологиях, как DLSS, Nvidia Broadcast, RTX Voice. Скорость обработки трассировки лучей у карт от Nvidia быстрее по сравнению с AMD.

Если вы собрались покупать карту не дороже $500, следует подождать пару месяцев и посмотреть на карты серий RX 6000 и RTX 30. RTX 3070 выглядит весьма приличной за $500, но утечки данных о RTX 3060 Ti говорят о её скором появлении с возможной ценой $400-$450. Правда, в любом случае сейчас не лучшее время для покупки видеокарты, поскольку хорошие варианты или не найти в продаже, или они слишком дорогие.

Nvidia GeForce RTX 3070

Nvidia GeForce RTX 3070

В ценовой категории $350-$400 лидируют от AMD RX 5700 XT и RX 5700 и от Nvidia RTX 2060 Super и RTX 2060. Это отличные карты и в прошлом году они были бы ещё более привлекательными. Однако, новая RTX 3070 за $500 предлагает производительность примерно на уровне RTX 2080 Ti.

При этом цена на $100 дороже по сравнению с 2060 Super и 5700 XT, но и производительность выше на 50-60%. До конца года есть вероятность увидеть модели RTX 3060 Ti и RTX 3060, в начале 2021 должны появиться RX 6700 XT и/или RX 6700 в ценовой категории $300-$500.

Если вы найдёте приличные скидки на карты предыдущего поколения, можно брать их. Не стоит переплачивать за такие карты, если вы не можете найти в продаже карт нового поколения. В конечном счёте предложение достигнет уровня спроса и тогда можно будет совершать покупку.

Если вы не желаете ждать, найдите приличную карту предыдущего поколения по нормальной цене. Могут подойти даже недорогие карты, которые по меркам 2021 года будут обеспечивать нормальную производительность.

GeForce GTX 1650 Super

GeForce GTX 1650 Super

Что касается нижней трети списка, тут располагаются бюджетные модели GTX 1650 Super, RX 5500 XT и другие. В них производительность ниже ради снижения стоимости и у них предыдущее поколение графических процессоров, которые вполне справляются с современными играми. Дефицит компонентов затрагивает даже недорогие видеокарты, поэтому в последние месяцы цены растут и на них.

За $250 или меньше лучшими вариантами могут считаться карты GTX 1660 Super, 1650 Super, RX 5600 XT. Чем выше цена, тем выше вероятность, что вы найдёте новые видеокарты до конца года, на фоне которых карты предыдущего поколения выглядят не слишком хорошо.

Не рекомендуется брать карты ниже GTX 1650 Super, хотя если у вас есть подробная карта, можно не спешить с обновлением. Существует множество достаточно лёгких игр и инди-игр, которые прекрасно идут практически на любой карте.

Даже интегрированная графика Intel часто справляется, особенно современные модели вроде UHD 630 и Iris Plus.

Если вы выбираете карту вроде RX 550 или GT 1030, можно отдать предпочтение интегрированной графике AMD на APU Ryzen. Если у вас старый компьютер и вы хотите поменять в нём видеокарту, обновление материнской платы и процессора может быть лучшим вариантом. Или нет, поскольку даже простейшие материнская плата, процессор и оперативная память обойдутся в $200 или дороже.

AMD Ryzen 5 3400G

AMD Ryzen 5 3400G

Будет интересно посмотреть, что произойдёт со следующим поколением интегрированной графики. Только что запустили Tiger Lake для ноутбуков, производительность по сравнению с Ice Lake может вырасти вдвое и даже превзойти возможности AMD. У последней есть Zen 3 и потенциально обновлённые Zen 2 с более быстрой графикой.

Покупка простейшей дискретной видеокарты может быть более выгодной, чем приобретение материнской платы и обновление процессора, хотя многое зависит от процессора. Если вы сможете использовать 6-контактный коннектор PEG, рекомендуется взять что-то на уровне RX 570 или выше.

Оценки каждого графического процессора используют шесть тестовых разрешений и настроек, за исключением интегрированной графики. Там выполняется масштабирование результата, поскольку никто не будет пытаться запустить Borderlands 3 на разрешении 4К на встроенной графике. Быть может, это и невозможно.

Assassin’s Creed: Odyssey

Начнем, по традиции, с уже не последней части сериала про ассассинов. Разрешение экрана — FullHD, вертикальная синхронизация отключена, настройки графики — высокие, выбран соответствующий штатный профиль. И что дает нам оригинальная конфигурация с i5-4590 и GTX 1050 Ti?

На старте уровня процессор оказывается загружен на 70–80 %, фпс при этом проседает меньше 30 кадров в секунду, но и редкие события держатся на отметке в 24 кадра. Но уже спустя полминуты загрузка процессора поднимается до 100 %, средний фпс изредка поднимается выше 30 кадров, а вот редкие события — наоборот, снижаются до 22 кадров.

Но несмотря на загрузку процессора, график по каждому показателю оказывается стабильным: если посмотреть на график времени кадра, никаких резких скачков не наблюдается. Следовательно, в текущей конфигурации низкий ФПС обусловлен отнюдь не процессором.

Все же поменяем i5-4590 на i5-9400F и запустим тот же уровень с теми же настройками графики. Что при этом изменится? Да, в общем-то, ничего!

Хоть ядер у нас и шесть, все равно временами их загрузка прыгает до 100 %. ФПС при этом неизменен, показатели редких событий на старте уровня немного выше, но с продвижением персонажа в гущу сражения падают до тех же 22-23 кадров.

Вернемся к оригинальной системе на LGA 1150 и заменим GTX 1050 Ti на RX 5600XT. Тот же уровень, те же настройки графики.

В этом случае уже можно говорить о нехватке производительности процессора. Редкие события остаются на той же отметке, что и при первом прогоне теста. График времени кадра становится нестабильным, прыгая от 23 до 36 миллисекунд, да вот незадача — ФПС при этом все равно оказывается выше, чем с GTX 1050 Ti. Да, не настолько выше, насколько мог бы поднять 5600 XT с более мощным процессором, но все же — 42 и 28 кадров — разница существенная.

Что лучше — AMD или Nvidia

Эти 2 производителя единственные в мире специализируются на создании графических ядер. А вот готовые к установке в ПК детали из них делают уже другие компании. Соотношение между производительностью и стоимостью у карт на базе ядер Nvidia и AMD приблизительно одинаковое. Но потребляемая мощность при одинаковой производительности у продукции «АМД» несколько ниже. Это может стать решающим фактором при выборе, если ваш компьютер или ноутбук чувствителен к данному параметру.

Есть еще один момент: продукция «Инвидиа» лучше ориентирована на процессоры Intel, а AMD оптимально работает в сочетании с комплектующими, выпускаемыми под брендом AMD. То, насколько ваш адаптер совместим с процессором, сыграет важную роль во время пиковых нагрузок. Соответственно, прежде всего нужно обратить внимание на то, кем произведен ЦП в имеющейся у вас системе.

Кто важнее в современных играх: процессор или видеокарта?

Сегодня мы не охватим все объекты поклонения геймеров (текст и без того будет обширным), однако взглянем на современные игры (2013-2016 гг.) чтобы определить, в каких из них важнее скорость процессора, в каких — видеокарты, и как менялось такое соотношение (если менялось) с течением времени.

Тестовая система

  • Intel Core i9-9900K
  • Corsair H150i Pro RGB
  • MSI MEG Z390 Ace
  • Corsair 32GB DDR4-3200 (2x 16 Гб)
  • XPG SX8200 Pro 2 Тб
  • Windows 10 Pro (1909)

Тестирование выполнялось в играх Borderlands 3, The Division 2, Far Cry 5, Final Fantasy XIV, Forza Horizon 4, Metro Exodus, Red Dead Redemption 2, Shadow of the Tomb Raider, Strange Brigade. Это 9 игр, 6 настроек и более 40 карт от разных производителей нынешнего и прошлого поколения.

Предлагается сочетание разных игровых жанров и интерфейсов, а также продвигаемые AMD и Nvidia игры, чтобы результаты получились более достоверными. Поскольку сюда входят и карты прошлого поколения, не используется трассировка лучей и DLSS. Это немного портит результаты Nvidia RTX и RX 6800.

В качестве примера

Теперь представьте игровую картину: в поле стоит одинокий дом, рядом с ним небольшая грядка. На грядке растет некоторое количество подсолнухов, каждый из которых в любой момент могут поклевать щеглы. Возле дома мальчик играет с собакой — он бросает ей палку, которую та приносит обратно. По небу плывут облака, в просветах между которыми иногда появляется солнце.

Статичными в этой картинке будут только дом и грядка с подсолнухами, да и то процессору следует периодически обращаться к этим объектам. Если в игре высокая детализация графики, процессору нужно проверять, где именно находится солнце, чтобы графический адаптер правильно прорисовывал тени, которые создают игровые объекты.

Все остальные объекты непрерывно опрашиваются — где именно находятся мальчик, собака и палка. Также параллельно ролится вероятность поклевки щеглом каждого конкретного подсолнуха.

Теперь относительно цифр. Видеокарта может обновить изображение собаки с частотой 100 кадров в секунду. Однако процессор подает сигнал «собака здесь!» не чаще 20 раз в секунду. В итоге мы получаем шикарную картинку, которая отображается рывками.

Добавьте к этому нагрузку, связанную с обработкой звука. Если собака непрерывно лает, а мальчишка отдает ей разные команды, это требует дополнительной вычислительной мощности.

Типичная картина, если добавить крутую видеокарту на ПК со слабым процессором — разрывы в непрерывном потоке звука. То есть он обрабатывается в порядке очередности параллельно с другими задачами, что на слух воспринимается как заикания.

Поэтому на закономерный вопрос, что лучше в плане юзабилити и комфортного использования, я однозначно придерживаюсь мнения: лучше всего — сбалансированная сборка, в которой мощность видеокарты пропорциональна производительности процессора.

Добиться такого несложно: энтузиасты давно составили множество таблиц соответствия и графиков производительности, на которых это наглядно продемонстрировано.

Также рекомендую почитать «Список видеокарт с поддержкой технологией AMD FreeSync или как определить что она есть?» и «GDDR5 – что это такое и какие еще есть типы памяти в видеокартах?». Подписывайтесь на меня в социальных сетях, чтобы не пропустить интересные публикации. До завтра!

С уважением, автор блога Андрей Андреев.

Выбор конфигурации компьютера

Что делать, если покупатель играет в игры не очень часто, и он не требователен к графике? Здесь ответ очевиден: мощный процессор и слабая видеокарта вполне его удовлетворят. Как правило, в этом случае следует отдать предпочтение процессорам Intel, которые позволяют обеспечить полнофункциональное видео в отличие от AMD.

Если же игры являются основной целью приобретения компьютера, то следует определиться, каким из них будет отдано предпочтение. После этого выбирается видеокарта на основании информации о том, как она ведет себя в играх. На последнем этапе принимается решение в отношении процессора. Как правило, его цена должна составлять от половины до полной цены видеокарты.

Чтобы просчитать для системы с мощным процессором и слабой видеокартой последствия ее применения, в первую очередь нужно определиться с конкретными целями.

Как выбрать видеокарту

Главное, на что нужно опираться при покупке видеоадаптера — это уровень всего остального оборудования, из которого собран ваш ПК. Если вы не планируете приобретать ГПУ с учетом того, что станете постепенно апгрейдить остальные сегменты компьютера, то нет смысла выбирать слишком мощную видеокарту: она просто не будет нагружена в достаточной степени и выйдет так, что за избыток производительности вы заплатили зря.

Например, ваш монитор поддерживает только FullHD разрешение, и просто физически не может передать красоту в формате 4K или 8K, так зачем же брать слишком хороший ускоритель? Также следует учитывать предпочтения в играх. Вам более всего нравятся многопользовательские онлайн-игры, неспособные похвастаться красивой графикой? Значит, вряд ли стоит копить на дорогостоящее устройство.

Как выбрать видеокарту для майнинга

Если говорить предельно просто и кратко, то чем более производительной будет ваша карта, тем лучше. В игровых видеокартах находятся компоненты, которые идеально подходят для проведения множества вычислений одновременно. Именно это и нужно при майнинге, ведь его суть сводится к добыче криптовалют посредством решения множества математических задач. Таким образом, для добычи монет нужна как минимум карта с видеопамятью DDR5 объемом не менее 2 Гб, оборудованная эффективной системой охлаждения. Разумеется, для нормального майнинга одного такого устройства будет мало, лучше собрать так называемую «ферму» — комплекс из нескольких синхронно работающих адаптеров.

Какое должно быть оптимальное количество видеопамяти у видеокарты

В 2021 году любителям игр для комфортного гейминга на средних настройках качества графики будет достаточно 3 Гб видеопамяти в дискретной видеокарте для стационарных компьютеров, оснащенных процессорами 4-го поколения. Для ноутбуков этот показатель несколько выше — 5 Гб.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: