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多核心OR高主频?游戏实测告诉你
2020-07-13 14:23:33  作者:cici 编辑:cici   点击可以复制本篇文章的标题和链接

 Intel第十代桌面处理器——Comet Lake-S

5月20日,彗星划破天际。代号为Comet Lake-S的Intel第十代桌面处理器如期而至。虽然没有万众期待的10nm工艺,但Intel也拿出了近年来少有的升级幅度

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更高的主频

Intel的14纳米工艺经过了N多个加号的打磨,已经从第五代那个上4G都困难的5775C,提高到了默认即5Ghz的9900KS。而在第十代的Comet Lake-S,Intel推出了两项新技术在14纳米工艺达到极致的同时还能够进一步提升主频,

Intel Turbo Boost MAX 3.0英特尔 睿频加速 Max 3.0技术

这并不能算是一个全新的技术,虽然Intel曾经在HEDT平台上使用过该技术,但在主流桌面平台尚属首次。借助英特尔睿频加速 Max 3.0技术,在轻量线程化应用上实现自动性能提升,其中I9-10900K可以提升至5.2GHz

Intel Thermal Velocity Boost Frequency(TVB)

温度自适应睿频加速。借由TVB技术,CPU可以在散热条件良好的情况下进一步提高自己的主频。这项技术和AMD的XFR有些类似,但AMD XFR只能再提高25-50MHz,而Intel的TVB能够提升整整100MHz,使I9-10900K的主频提高到史无前例的5.3GHz

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全系列开启超线程

在第九代的Coffee Lake-S系列CPU中,超线程技术成为了I9系列的专属。而在第十代的Comet Lake-S里,从入门级的I3到旗舰级的I9,全系列都获得了超线程技术的支持。超线程的启用为CPU的多线程能力带来了质的飞跃,10代的I5系列一跃获得和8代I7相同的规格,而10代的I3也达到了7代I7的水平。除此之外,以往的超线程技术只能选择开启或关闭全部核心所对应的虚拟线程,而第10代可以单独关闭每一个核心对应的虚拟线程,在配置上更加灵活

加量降价

第10代的I9不仅仅在主频上得到了进一步的提升,核心数也从原来的8个增加到了10个。于此同时售价并没有水涨船高,在京东商城上的预订价格甚至比上一代的9900K还要便宜几百元。I3和I5系列在得到超线程加持之后也依旧维持了原有售价,性价比更加突出

CPU在游戏中的作用

在各种PC配件中,对游戏帧率影响最大毫无疑问是显卡。2060和2080TI之间的差距是任何其他配件所无法弥补的。而本文的主要目的旨在讨论当我们手握一张顶级显卡的时候,如何才能获得更完美的游戏体验。

CPU在游戏中的两个最主要的作用:

物理运算

顾名思义,在游戏中负责计算和物理定律有关的场景。

比如我们在FPS游戏中射出了一发子弹,那么这枚子弹的弹道该如何飞行就是一种物理运算。

再比如我们在ACT游戏中打破了一面玻璃,这些玻璃应该以怎样的纹理碎裂、碎裂之后的残渣落在地上应该弹跳几次、每次跳多高多远,这些都需要CPU来进行运算。

AI运算

名字听起来比较抽象,实际上并没有很神秘。我们平时玩的游戏,除了纯粹的PVP以外,都会存在AI相关的运算。比如我们遇到的NPC、敌人、野怪,他们为什么会动?应该以怎样的方式行动?

当我们遇到敌人的时候,我们的大脑会思考应该如何对付他,然后会指挥我们的手来操作键鼠或者手柄。反过来也是同样的道理,当游戏中的敌人发现了你,敌人会根据游戏内置的AI算法来采取一些手段,而此时CPU就相当于敌人的大脑。优秀的游戏往往AI设定复杂,同时也对CPU有着更高的要求

本次测试选用了I9-10900K,I5-10600K,R9-3900X三款比较有代表性的CPU.为了突出CPU方面的区别,显卡选取了NVIDIA的高级游戏卡 RTX2080TI,其余的平台具体如下:

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游戏对多核心的利用率

核心数和主频是评判CPU的两个主要指标。主频就好比开车,档位加到最高油门踩到底,上限有多高就能开得多快。而多核心就不同了,8个轮子一定比4个轮子快吗?这个不一定,要就看具体的场景了

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上面是在《FarCry5》的基准测试中的片段。我们能够看到CPU的整体占用率并不高,6核心12线程的I5-10600K的CPU总体占用率恰好是12核心24线程的Ryzen9 3900X的二倍,符合核心数比例。游戏对每个核心的占用比例不同,有两个核心的占用率显著高于其他的(画红框)。3900X的大部分核心闲置,并且有几个核心占用率非常不稳定,不能持续稳定的将一个核心的性能全部输出(画黄框)。而10600K除两个红框主要占用的核心以外,其他的核心使用率较为平均。并且10600K主频要更高,所以在占用率相仿的情况下10600K释放的性能要更多,所以在最终结果中10600K的帧率领先3900X

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(以上测试数据,数越大越好)

从《FarCry5》中我们能够发现一些规律。整体的CPU占用率方面,3900X差不多是10600K的一半,这和CPU核心数的比例相当。但我们不要忽略10600K拥有高达4.8Ghz的主频,在核心占用比率相近的时候,高出来的主频代表着释放出更多性能

游戏中的木桶原理

说起木桶原理大家都懂,整个体系的上限取决于体系中最短板的那一环,游戏是需要PC硬件综合协调,任何一个地方的短板都会导致体验的下降。而这在游戏过程中究竟是怎样体现的呢?

帧生成时间(frametime),简单的来说就是就是这一帧的画面从开始运算到显示出来之间所用的时间,一般采用毫秒(ms)单位来计算。我们平时所看到的帧率(fps),其实大多数情况下就是用1000ms除以这个frametime计算出来的。想要提升帧率就要想办法降低这个frametime。

CPU和GPU这两个PC系统内最重要的运算组件,对帧生成时间起着极为重要的影响。每一帧都需要CPU和GPU协同运算才能完成,两者各司其职分别进行属于自己的那部分工作,当其中之一运算完毕之后需要等待另一者才能将这一帧真正地完成。

比如这一帧中图形较少,GPU用10ms就完成了计算,但是物理运算较多,CPU用了20ms才完成,GPU需要空闲10ms以等待CPU完成运算。那么此时的帧率就只有1000/20=50fps,与此同时GPU的使用率也只有10/20=50%。换句话说,如果我们想知道CPU在游戏中是否成为瓶颈,我们可以通过观察GPU使用率即可得知,GPU的占用率越高代表这CPU的游戏表现越好。

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(以上测试数据,数越大越好)

这是在《古墓丽影:暗影》中的一段测试,测试中记录了3分钟以来的GPU占用率。我们可以很明显的看出,在整个3分钟的测试过程中,10900K所在的主机可以很好的保持着95%以上的GPU占用率,基本可以完全发挥显卡的性能。10600K前半段表现和10900K不相上下,但后半段有着明显的下滑,只能让GPU维持在90%左右的占用率,这无疑会对帧率造成一定的影响。而3900X就有点不太好看了,除了50-90秒这段区间表现稳定以外,其余均有大幅下滑。特别是测试的后半段,基本上只能让2080TI跑到70%左右,严重浪费显卡性能。

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(以上测试数据,数越大越好)

所以我们在帧率曲线中看到了上面的这番场景,与上面的GPU占用率曲线趋势高度一致,当GPU占用率下跌的时候帧率也呈现明显的降低。10900K平台的帧率是三者中GPU占用率最高的,同时也理所当然地成为帧率最高的那一个

更多的游戏实测

除了上面提到的《FarCry5》和《古墓丽影:暗影》以外,这边还选取了其他几款常见的游戏来进行了帧率的测试

《荒野大镖客2》

R星出品,必属精品。去年荒野大镖客2上市后一月成为PC平台最受欢迎的游戏之一。开放世界的高自由度深受玩家的喜爱。

本次的测试采用1080P分辨率,画质设置为“注重质量”的第一格

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荒野大镖客2的基准测试共分为5个场景,其中第一个场景下三款CPU表现相当;接下来的第2、3、4个场景Intel两款CPU的优势明显,特别是第三个场景大幅领先AMD;第五个场景的前半段I5-10600K发挥失常,后半段恢复与另外两款表现接近。

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(以上测试数据,数越大越好)

总体来讲,在《荒野大镖客2》的测试中,Intel组拥有这不小的优势

《地铁:离去》

作为早期支持NVIDIA光线追踪技术的一款游戏,在EPIC商城的独占销售策略曾经引发了一阵热议。这款游戏主要强调画质,所以AI和物理运算这种偏向CPU的东西比较少,所以我们来看一下这种游戏下三款CPU的表现

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(以上测试数据,数越大越好)

在1080的Ultra画质下三款处理器都能很好的发挥显卡性能,GPU占用率都在95%左右。尽管如此,Intel的两款处理器依然以微弱的优势领先于3900X

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(以上测试数据,数越大越好)

《战争机器5》

战争机器系列是微软的著名IP,曾经只是XBOX平台的独占作品,如今登录PC平台带来了无数拥趸。本代使用了目前主流的虚幻4引擎,优秀的物理效果用来考验CPU非常适合

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在战争机器5对多核心的支持相对较好,I5-10600K在游戏中CPU各核心的使用率较为平均。但即便是这种多核心优化较好的游戏,3900X中大部分核心依旧闲置,个别核心有负载。其中画黄框的核心非常不稳定,异常波动。

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测试采用了1080P高画质,在测试的后半部分I9-10900K逐渐显示了自己的实力

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(以上测试数据,数越大越好)

由于针对多核心优化得相对较好,所以I5-10600K和R9-3900X的成绩就比较接近了,于此同时I9-10900K明显拉开了与二者的距离

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(以上测试数据,数越大越好)

游戏世界主频为王

如果说五年前60Hz屏幕横行天下的时候,你对我讲玩游戏帧率上百毫无意义,那么我一定会表示赞同。然而时过境迁,如今144Hz甚至240Hz电竞屏几乎已经成为游戏玩家的标配,如何能让自己的电脑提供144FPS以上的帧率又成了新的考验

从上面的测试中大家可以明显地感受到CPU对游戏的重要影响,特别是在百帧以上的场景。如果说显卡是决定你能否流畅游戏的下限,那么CPU就是你能否体验144Hz极致快感的上限。

选购CPU一定要清楚的认识自己买电脑到底是用来干什么的,用来跑分?用来玩游戏?还是用来数框框? AMD的3900X,核心数是I5-10600K的两倍,身价也差不多翻一番。然而在游戏世界中双倍核心并不能带来双倍体验,12核心的3900X反而被更高主频的10600K压过一头。如果单纯选购游戏CPU,I9-10900K当之无愧是目前市面上最强的游戏CPU,在所有测试中都获得了优胜。而只有其半价的I5-10600K能够提供比较接近I9-10900K的体验,性价比比较高。至于AMD那边,多核心的他们可能更适合跑分和数框框,游戏世界还是主频为王!

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