【IT168 评测】一个平台的瓶颈到底意味着什么?当我们在这里谈论瓶颈时,我们通常是指,在任何基准测试中,PC中一个单独的部件制约了其他的部件发挥出其全部潜能。对于游戏,这个通常会是CPU或显卡,而这又取决于其他部分能提供怎样的性能。
当我们的系统测试环境配置了多块显卡的时候通常会暴露CPU的制约作用,但大多数玩家刚开始一般只有一块显卡。其中,320美元的AMD Radeon HD5850 在绝大多数玩家可以负担的范围内代表了最高的性能。当然,当你开始购买更昂贵的装备,比如一个700美元的Radeon HD5970时,游戏机就会看起来更吸引人一些。
320美元的AMD Radeon HD5850 在绝大多数玩家可以负担的范围内代表了最高的性能
随着我们确定了显卡的非常好的选择,问题变成了:我们需要多好的CPU才能榨干这个图形猛兽的最后一滴性能呢?今天的游戏越来越多地使用了多线程技术,在这样的情况下,双核CPU能胜任吗?还是需要一个三核甚至四核的处理器?超频又能带来多少帮助?我们必须要把钱从CPU省下来用来购买大型散热器?要想知道这些所有问题的答案,我们就必须先完全解决第一个问题,为此我们收集了Intel和AMD的样品,并开始测试。
两个350美元的平台
LGA 1156,Intel最新的主流CPU接口,支持Core i3,i5和部分i7处理器。鉴于这次的主题是主流级的平台,我们的测试选择了公司最便宜的Core i3处理器——2.93 GHz的Core i3- 530。
2.93 GHz的Core i3- 530
在以前的文章《你需要多少个核心》中,我的同事发现,三核性能大大超过了双核,但与其同时,四核在游戏中却仅仅提供了很少的性能提升。不过他的文章是在Intel公布其HT技术回归之前发的,而HT技术为i3和i7处理器的每个物理核心增加了一个逻辑核心。
理论上这种只拥有一半物理核心的四线程处理器也会有同样的问题,所以今天的Core i3-530系统将帮助我们确定这项技术是否能推翻我们先前的研究结果。
技嘉的P55 - UD3R
由于超频是今天测试的一部分,我们使用了技嘉的P55 - UD3R,因为其有着出色的稳定性和适中的价格。这块主板虽然最近已经停产,但我们仍然可以从一些供应商处买到,技嘉也仍然没有停止对其的支持。而它在实现全速USB3.0的同时也并没有牺牲显卡总线的带宽。
鉴于我们在双核三核之争中的发现,我们要找一个与Intel Core i3 – 530同为120美元价位的AMD的三核处理器。唯一合适的选择是2.8GHz的Phenom II X3 720。
2.8GHz的Phenom II X3 720
与Intel不同,AMD为其主流芯片组提供了足够多的PCI Express2.0总线,这是为了在不减少显卡总线的前提下支持全带宽的USB 3.0控制器。与我们的Intel平台相比,兼容AMD Socket AM3接口的890GPA - UD3H提供了绝大多数相同的功能,比如通过新的SB850南桥支持了USB3.0,SATA 6GB / s,还有板载GPU,不过我们这次不需要使用它。
兼容AMD Socket AM3接口的890GPA - UD3H
标称DDR3 – 1333 CAS 9的Crucial CT25664BA1339内存
标称DDR3 – 1333 CAS 9的Crucial CT25664BA1339内存可以在DDR3 – 1980的频率下达到CAS 6的时序,其在较低价位上提供的巨大潜力给我们留下了深刻的印象。这些内存模块使用了受到高度评价的D9KPT芯片(这个芯片在许多DDR3-1600的竞争产品中被使用),同时,得益于不需要专门的散热片,其价格也比较低。
需要超频吗
我们不知道把这些处理器超频会对游戏性能有多大的影响,但我们肯定地认为至少会有一些提高的。最大的问题是,我们应该在这方面的工作上花多少钱。考虑到从零到无穷大之间的价格选择,我们决定只用一个大体积的CPU散热器。
40美元的ScytheSCMG-2100
在我们上次的LGA 1156平台散热器评测中,40美元的ScytheSCMG-2100(也就是Mugen-2 Revision B)有着非常高的排名。同时,AM3平台也被列在了其支持的主板类型里。
我们的内存已经支持通过频率变化来匹配处理器的设置,所以我们现在就开始调校。
大多数的AMD Phenom II处理器很容易达到3.8GHz—4.0GHz的频率
虽然我们大多数的AMD Phenom II处理器很容易达到3.8GHz—4.0GHz的频率,但这颗早期版本的X3 720特别烦人。当我们确定它甚至连3.7GHz都达不到之后,我们决定忽视其作为一个黑盒处理器的事实,而使用一般的超频方法来处理,而这也代表了更广泛的用户群。 HT连接和北桥分频在任何AMD处理器中都是可以调节的,我们使用8x的设置把外频拉到了262MHz。
这颗CPU需要1.472V的核心电压以维持3.67 GHz下满载工作的稳定性
这颗CPU需要1.472V的核心电压以维持3.67 GHz下满载工作的稳定性(在BIOS里我们的设置是1.475V)。其实我们并不需要这么大的一个散热器,因为即使在满载时CPU温度也从来没有达到过50摄氏度。内存频率超到DDR3 – 1400@1.60V&CAS 7-7-7-16。
Intel Core i3- 530有着出色得多的超频性能
由于使用了更小的32nm核心,Intel Core i3- 530有着出色得多的超频性能。在BIOS中设置1.30V的核心电压就能让处理器最终跑到了4.31GHz,而满载温度也只有40摄氏度。
拉高Intel CPU的Bclk会使内存频率自动升高
拉高Intel CPU的Bclk会使内存频率自动升高,而我们选择了DDR3 – 1568@CAS 8-8-8-18的设置,用高频对抗AMD配置的低时序。
测试平台
我们主要的配置已经列在了上面,除此之外,我们还把AMD的Phenom II X4 965和Intel的Core i7 - 870添加到了今天的对比图表中,看看上面配置中的CPU们会对整个平台产生怎样的限制。
把处理器按默认设置安装好后,我们把内存超到了DDR3-1600@CAS 8-8-8-18和1.60V,以代表更高价位平台的性能水平。用这个来对比低成本超频玩家应该也是比较合适的,因为频率vs时序的等式几乎是相同的。
3DMark Vantage
我们今天的测试始于一个很权威的基准测试软件,它对于现实世界中的游戏表现没有任何直接影响,但在爱好者们比较硬件性能时,其仍然是一个很受欢迎的选择。
3DMark分数显示,默认频率的Core i7-870以巨大的优势领先排名第二的Core i3超频配置。 而AMD的优异四核排名第三。
3DMark的GPU分数在CPU频率超过3GHz后受益颇多。难道这就是众多爱好者所害怕的CPU瓶颈?
3DMark的CPU分数带来了一个截然不同的结果,这是因为它完全与GPU性能无关,却严重依赖于Intel Core系列处理器的相关优化。
使命召唤:现代战争2
由于综合基准测试已经偏离了正轨,我们现在可以考虑用实际游戏来测试这些处理器。我们从最新的使命召唤:现代战争2开始测试,使用的是最高细节的画质级别,但没有开启抗锯齿。
超频的i3- 530看起来表现不错,但在同频对比中,AMD获得了领先。而且,在这个特定测试中,四核比三核表现更好,但在我们最高的测试分辨率下,这个成绩看来是受到了GPU的限制。
开启4xAA给了GPU更大的压力,重要的是,我们不再能看到五个配置之间明显的性能差别。具有讽刺意味的是,我们的第六套配置,超贵的Intel Core i7 - 870,以轻微的劣势落在了后面。
孤岛危机
我们继续使用孤岛危机进行测试,这仅仅是因为其最高画面设置会给显卡带来一个高得夸张的负荷。
鉴于在中等分辨率和最高画质下,Radeon HD5850无法达到40fps的速度,我们检查了每个测试的记录后发现,在1680x1050的分辨率下,以上五个配置都保持了22fps以上的速度。你可以自己决定这是否是一个可接受的最低帧率,但我们通常能接受的是一个25fps以上的最小帧率。
Intel Core i7-870在这些测试中开始变得狼狈不堪了。尽管它使用的是和Core i3完全相同的硬件。
尘埃2
DiRT2比较偏爱AMD,而且PhenomII X4 965多出的一个核心比PhenomII X3 720的超频来得受益更多。
Phenom X4继续了其在DiRT2最高设置中的领跑位置,不过所有这六个配置实际表现的差别几乎可以忽略不计。
孤岛惊魂2
孤岛惊魂2看起来对CPU频率比较敏感。各配置的成绩差别并不大,因为其实显卡是这个游戏最大的制约。不过,游戏在所有分辨率下都运行得很流畅。
在2560x1600分辨率下开启AA,Radeon HD5850单卡成为了系统的瓶颈,其将我们最低的平均帧率限制在了恰好可以接受的40fps。而CPU性能则几乎没有成为影响因素。
鹰击长空
Core i3的大幅超频继续使它在HAWX中保持整体的微弱领先,不过最大的限制似乎仍然是显卡。
在2560x1600分辨率+开启AA的情况下,5个配置的HAWX成绩打平。
S.T.A.L.K.E.R
我们最新的S.T.A.L.K.E.R基准测试终于给了AMD一点爱,我们也终于找到了一个Core i7-870打败Core i3-530的地方。
现在,每个人应该有目共睹的是,Radeon HD5850既是一个表现不错的产品,但也是较大分辨率(或者说中端玩家想要的分辨率)下影响游戏表现的最大瓶颈。尽管Steam的硬件调查报告显示,较低的分辨率更受欢迎,但这显然不会是我们消费了几百美元后想玩的分辨率。
功耗和能效
Intel Core i3-530有着最低的CPU电压,但它的确是最高效的游戏处理器吗?让我们先来看看功耗。
平均性能除以平均功耗的结果给了我们这样一个图表,其显示双核心处理器大幅度击败了三核心处理器。由于其“理应”表现最好,Intel的Core i7-870被选定了作为性能效率比的基准标杆。
在看过了上面的基于效率的图表后,你需要翻到下一页来看看性能图表。
总结
虽然我们经常看到所谓的CPU瓶颈制约了我们的多GPU系统,但今天的游戏测试成绩已经证明,当使用单GPU系统时,即使是像RadeonHD5850这样的高性能显卡也还不能完全释放出低成本CPU的性能。
这几套平台的平均性能差别很小,而且AMD的架构占先。而且由于AMD产品有着价格优势,也许其会比较受到中端预算玩家的青睐。对于A饭,更好的消息是,即使是更便宜的AthlonII X3也能提供与今天测试的PhenomII X3 720相似的游戏表现。只是由于今天的测试需要选择同等价位的产品,所以我们没有把它放进来。
由于其在非游戏应用上的卓越表现,游戏方面的轻微劣势并不会阻止用户购买IntelCore i3,i5,或i7系列处理器。而对于预算较低的Intel用户的好消息是,最便宜的i3处理器在最高画质的游戏表现上并没有很大的劣势,至少在使用像Radeon HD5850这样的单卡时是这样。
有些读者会说,今天的测试是一个特例,大多数中端用户并不会选择最高画质的设置,而在我们所做的稍低画质的测试中,结果是截然不同的。但我们要说,任何在高端显卡上花费了300美元的人还是希望能够在一个高画质的设置下玩游戏的,而从今天的分析中可以看出,除了Crysis外的游戏在2560x1600的分辨率下开启全高画质也是完全可玩的,有四个平台甚至可以在这样的超高分辨率下开启AA流畅运行。
我们的确也有几次测试逼近了可玩性的极限,而一些用户也一定会超过这个极限,用ATI Eyefinity三屏配置把分辨率推向更高。但这已经
达到了显卡的极限,我们是不能用一个速度更快的处理器来解决这个问题的。而这些用户为了更高的分辨率只能被迫降低画质细节了,但这些多出来的像素仍然把负载的瓶颈放在了GPU而不是在CPU上,所以一个更快的处理器也不会带来很大的帮助。
要想推动更好的处理器需求,我们有必要把单GPU换成交火或SLI。但当我们对价格比较敏感的时候,这并不是很容易。因此,我们的测试证明,在这样的配置平台上,一个低成本CPU的表现是可以和高价位CPU相媲美的。