Процессоры и память 

Исследование производительности семи процессоров Intel в одиннадцати играх

версия для печати послать другу 0
|| Содержание статьи

Показать одной страницей

08.07.2008 00:05 Автор: TECHLABS Team

Известно, что одними из самых требовательных задач, которые выполняются на домашних компьютерах, являются игры. Они уже давно превратились из простых незатейливых средств безобидного времяпрепровождения в высокотехнологичные продукты для видеоразвлечений, соперничающие по визуальным красотам с кинематографом. Благо мониторы, поддерживающие высокие разрешения, уже достаточно распространены и имеют приемлемые цены.

Как часто геймер, приобретя вожделенный диск с новенькой игрой и придя домой, с досадой обнаруживает, что его компьютер не справляется с последними шейдерами и разрешениями экрана уровня High Definition. И вот здесь-то возникает классическая задача, рассматриваемая во всех учебниках по экономической теории: как при ограниченных ресурсах получить максимальную полезность? Под ресурсами, конечно же, понимаются деньги несчастного геймера, которых, как всегда, не хватает, а под максимальной полезностью ­– оптимальная конфигурация компьютера, позволяющая в полной мере насладиться всеми красотами шедевров современной игровой индустрии. Ведь на производительность компьютера оказывает влияние не только  видеокарта, но и центральный процессор, оперативная память и системная плата, а также установленные специализированные ускорители, например, физической модели.

И все-таки определяющим фактором игровой производительности, несомненно, выступает связка центральный процессор – видеокарта. Эти комплектующие, как правило, становятся самыми дорогостоящими компонентами системного блока компьютера для игр. Вопрос об определяющей роли процессора или видеокарты остается открытым, хотя большинство экспертов в этом споре отдают предпочтение видеоакселератору.

Во-первых, вместе с ростом диагоналей современных мониторов растет и их оптимальное разрешение, а рост разрешения монитора повышает требования к производительности видеоадаптера и объему его набортной памяти.

Во-вторых, становятся доступными высокие значения режимов улучшения изображения – анизотропной фильтрации (Anisotropy Filtration - AF) и полноэкранного сглаживания (Full Screen Anti Aliasing – FSAA или AA). И эта забота снова ложится "на плечи" видеокарты.

В-третьих, постоянно усложняются коды пиксельных и вершинных шейдеров, используемых в играх, что опять же накладывает небывалые требовании на вычислительную мощь графических процессоров. Чего только стоит 1.4 млрд транзисторов, интегрированных в новейший графический процессор GT200 - сердце флагмана NVIDIA, видеокарты GeForce GTX 280! Это на сегодня абсолютный рекорд по числу интегральных элементов в одном чипе, выпускаемом крупносерийно.

Однако вместе со всем вышесказанным значение центрального процессора также нельзя приуменьшать. С выходом каждого нового игрового проекта усложняется и совершенствуется искусственный интеллект персонажей, а многие современные графические технологии значительно загружают центральный процессор компьютера. Яркими примерами тому служат такие лидеры игровой индустрии, как S.T.A.L.K.E.R. и Crysis. По поводу процессорозависимости и графических технологий игры S.T.A.L.K.E.R. советуем обратиться к статье "Графические технологии в S.T.A.L.K.E.R. Тестирование десяти видеокарт в игре". А разработчики компании CRYTEK прямо заявили о том, что производительность в Crysis будет определяться центральным процессором в не меньшей степени, чем видеокартой. И хотя это верно для невысоких разрешений с отключенными режимами улучшения изображения, и  тем не менее.

Кроме того, физические эффекты в играх, которые становятся все более многочисленными, приближенными к реальности и кинематографичными, по-прежнему обсчитываются центральным процессором. Также нужно отметить, что, кроме понятия "среднее количество кадров в секунду" (average frames per second – average fps), существует и "минимальное число кадров в секунду" (minimal fps). Последним во многом определяется комфортная игра. Ведь при высоких значениях среднего показателя даже редкие провалы минимальных значений будут доставлять игроку неприятные ощущения. Провалы fps как раз-таки наблюдаются при большом числе персонажей в игровой сцене и при ее насыщенности физическими эффектами (например, взрывами в шутерах). То есть вычислительная мощность процессора во многом определяет производительность 3D-приложения.

Поэтому уже не секрет, что в подавляющее  большинство новых компьютеров устанавливаются многоядерные -  двух-, трех- (привет от AMD Phenom X3) или даже четырехъядерные процессоры. Это позволяет распределить нагрузку по обсчету игровой физики, искусственного интеллекта, функционированию операционной системы и  других процессорных вычислений на различные ядра CPU. В конечном итоге повышаются комфорт и удовольствие от игры.

Хочется надеяться, что приведенная информация убедила в необходимости данного исследования процессоров.

Исследуемые процессоры, конфигурация тестового стенда

Для ответа на вопрос об оптимальной связке CPU – видеоадаптер была взята игровая видеокарта среднего ценового диапазона  NVIDIA GeForce 9600 GT, обладающая одним из лучших соотношений "цена - производительность" и поддерживающая все новейшие графические технологии. Чтобы выбрать наилучший процессор, в пару для нее выберем семь многоядерных процессоров семейства Intel Core 2 из различных ценовых сегментов, от самых дешевых до одних из самых дорогих.

Исследование

Почему же были выбраны процессоры Intel? На сегодняшний день наиболее широким спектром центральных процессоров располагает корпорация Intel. Она предлагает большое число своих продуктов во всех ценовых нишах, в то время как главный конкурент вынужден соперничать с ней лишь в бюджетной и средней ценовой категории. Да и по производительности поколение Core 2 опережает архитектуру AMD K8 и даже K10, представителем которой является семейство AMD Phenom. Таким образом, более оправдан выбор процессоров Intel Core 2. Вот их список:

  • Intel Celeron E1200;
  • Intel Pentium E2160;
  • Intel Core 2 Duo E4300;
  • Intel Core 2 Duo E6300;
  • Intel Core 2 Duo E7200;
  • Intel Core 2 Duo E8400;
  • Intel Core 2 Quad Q9300.

Исследование

 

Скачать HD-изображение

А теперь приведем таблицу с их основными характеристиками:

Исследование

Данные процессоры используют очень удачную во всех отношениях архитектуру Core и построены на двух ядрах, кроме единственного представителя четырехъядерников - Intel Core 2 Quad Q9300. Кроме этого, отметим, что E7200, E8400 и Q9300 построены на обновленной архитектуре Core 2 и производятся с использованием новейших 45 нм технологических норм, а не 65 нм, как их остальные собратья.  Друг от друга их также отличают тактовая частота, ширина шины FSB, величина интегрированного кэша, ну и, конечно, цена. Самым дешевым участником тестирования выступает  процессор Celeron E1200,обладающий самым маленьким кэшем второго уровня 512 KB, а самым дорогим - Intel Core 2 Quad Q9300, который может похвастаться 6 MB кэша. Как нетрудно заметить, разница между ними в 12 раз. Максимальным кэшем среди сегодняшних участников тестирования также обладает и E8400, правда, распределенным всего между 2 ядрами. Можно посетовать об отсутствии среди тестируемых процессора с 4 MB кэшем, например E6550, но его успешно заменит собой E7200, компенсирующий недостаток кэша более высокой частотой. Оба процессора обладают примерно одинаковой производительностью, доказательством тому служат публикации в Интернете. Интересно будет также увидеть, насколько велико влияние частоты FSB на производительность на примере процессоров E6300 и E4300, отличающихся лишь шинами FSB в 1066 (266x4) и 800 (200x4) МГц и чуть разными тактовыми частотами.

Как они и другие участники сравнительного тестирования проявят себя в номинальном режиме и с разгоном в играх, нам и предстоит узнать.

Тестирование рассматриваемых процессоров производилось на стенде следующей конфигурации:

  • системная плата: ASUS P5K-E WiFi-AP Edition на чипсете Intel P35+ICH9R;
  • оперативная память: 2 модуля по 1024 MB, Kingston hyperX DDR2-800, 4-4-4-12 CL2, 400 МГц;
  • видеокарта: Inno3D GeForce 9600GT, 512 MB GDDR3, 560/1270/1800 Мгц;
  • кулер: Cooler Master Vortex 752 с 92 мм вентилятором на 800 - 2200 об/мин;
  • жесткие диски: 1) ST3250410AS, 250 GB, 3 Gb/s SATA, 16 MB Cache, 7200 об/мин; 2) SAMSUNG HD161HJ, 160 GB, 3 Gb/s SATA, 8 MB Cache, 7200 об/мин;
  • DVD RW дисковод: NEC AD-7173A, UDMA;
  • блок питания: HIPER 350 Вт (HPU-4S350). 

Методика исследования производительности и тестовые приложения

Для оценки производительности центральных процессоров в паре с видеокартой NVIDIA GeForce 9600GT было выбрано 11 игр различных жанров. Ниже приведен их перечень.

Action/FPS:

  • Assassin’s Creed;
  • BioShock ver.1.0;
  • Crysis ver.1.1.1.5767;
  • F.E.A.R. Perseus Mandate ver.1.0;
  • Lost Planet Extreme Condition ver.1.0;
  • S.T.A.L.K.E.R. Shadow of Chernobyl ver.1.0004.

RPG/RTS:

  • Ведьмак (Witcher) ver.1.2.0.1160;
  • Age Of Empires III – Warchiefs ver.1.0.4.

Race Simulator/Arcade:

  • Colin McRae DiRT ver.1.2;
  • Need for Speed ProStreet;
  • Race Driver GRID.

Кроме того, были использованы следующие стандартные тестовые пакеты:

  • Futuremark 3DMark’06 ver.1.1.0;
  • Futuremark 3DMark’05 ver.1.2.0. 

Все тесты проводились в операционной системе Microsoft Windows XP Professional Service Pack 2 (5.1.2600). Игры и тестовые пакеты запускались только с использованием API DirectX 9.0c. Это объясняется тем, что для Windows Vista и режима DirectX 10 потребовался, как минимум, видеоадаптер high-end класса вроде GeForce 8800 GTX. А  GeForce 9600GT здесь  стал бы ограничивающим фактором и не позволил раскрыть весь потенциал исследуемых процессоров. 

В играх все процессоры тестировались в двух режимах. В обоих режимах выставлялись максимально возможные настройки детализации графики, различных эффектов, разрешения текстур и так далее. Первый режим:  разрешение экрана 800x600 точек без использования режимов улучшения изображения - анизотропной фильтрации (AF) и полноэкранного сглаживания (FSAA). Он использовался для минимизации влияния видеоускорителя на показатели производительности и определения так называемой чистой процессорной скорости. Второй режим: разрешение экрана 1280x1024 (за исключением Race Driver GRID, об этом будет упомянуто ниже) с использованием режимов улучшения изображения (анизотропная фильтрация и антиалиасинг). Он использовался для определения реальной производительности в играх, так как именно в таком режиме, вероятнее всего, будет использоваться игровой компьютер. Напомним: разрешение экрана 1280x1024 – стандартное для 17" и большинства 19" ЖК-мониторов, а значит, и игры, скорее всего, будут запускаться с таким разрешением. 

На графиках результатов производительности представлены значения измеренных fps (frames per second – кадры в секунду). Измерения в играх Crysis и F.E.A.R. Perseus Mandate производились посредством встроенных бенчмарков. Для измерений FPS в остальных игровых приложениях применялась утилита FRAPS (ver.2.9.1). В них выбирался эпизод с повторяемыми результатами измерений продолжительностью не менее 80 с.

|| Комментарии на форуме 0
Оставить комментарий