“一核有难,多核围观”,玩游戏是高主频好还是多核心更具有优势

前不久,占据一年多游戏王者宝座i9 9900KS退位,在“520”这个特殊的日子,被i9 10900k取而代之。i9 10900K称王,成为名副其实的最强游戏CPU。

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那么问题来了,如果你的显卡已经是顶级游戏显卡比如RTX2080Ti,那么到底什么样CPU才是最佳选择呢?玩游戏真的是核心数越多越好吗?高频重要还是多核心重要?

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游戏的特殊属性,决定了它超喜欢高主频、单核性能强悍的CPU

在计算机中,游戏的运行一般都是线性计算的,也就是说某一步的运算往往会和上一步息息相关,很难充分利用多个执行核心。

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我在这里举个简单的例子吧。FPS游戏一直都是风靡全球的游戏类型之一,就拿吃鸡来说吧。某一玩家如果被对手开枪击中,那么电脑是如何计算该玩家被击中的伤害值的呢?实际上,这个伤害与你击杀的角度(打头、打胸部还是四肢)和距离(伤害值会随着距离增加而逐渐减少)有关。

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这都是与子弹运动轨迹息息相关的,因此需要先计算出子弹的轨迹,然后才能计算出伤害。这很明显是一个有先后顺序的线性逻辑计算,只能在单个单线程上计算,注重CPU单核性能,无法在多核多线程上发挥作用,因为这不是并行计算。

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游戏想要充分利用多核的话,需要巧妙地将计算任务拆分为成多个线程。这样一来技术门槛就比较高,难度大,游戏开发时间长且成本剧增。因此,出于成本和游戏玩家群体的考虑,目前依然有很多游戏并不能充分地利用CPU的所有核心。

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因此,这就很好说明CSGO为什么总是偏向Intel优化,因为Intel主流酷睿代代都是单核心性能王者。

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玩游戏并非核心越多越好,搞不好有可能一核有难,多核围观

多核心给CPU散热带来严峻的挑战

首先,我先来讲讲多核心所带来的问题。发热量增多且很容易影响频率,这是一个很简单道理,CPU的核心数多了,而功耗和发热量也会随之增多。一旦运行任务稍重的应用程序,发热量会瞬间猛增。而CPU顶盖的表面积总是有限的,不管你的散热配备多好,就算是上了分体水冷,巨大的发热量也不能及时散出去。

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这样就会出现一种情况,CPU核心频率自动降低,直到热量散去,温度降下来。这样会造成游戏帧数极为不稳定。锐龙9 3950X虽然采用7nm制程,但是由于核心数太多(多达16核心)、再加上AMD多核封装架构的积热弊端和台积电7nm本身积热严重问题(7nm密度高、积热严重加上核心和核外部分高度的不同),导致热量不能及时散出去,从而使CPU频率上不去。

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频率一旦上不去,游戏帧数就会猛跌,这也是很多买了锐龙9 3950X玩家抱怨游戏帧数极其不稳定的根本原因。

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面对多核心的巨大发热量,优化改进封装结构是不错的选择

实际上,Intel官方也意识到多核心的巨大发热量会给CPU散热带来巨大的挑战压力,但是现在游戏CPU对多核性能也有一定要求。如果你是普通游戏玩家,可能高频的六核心、八核心就已经足够你用了。但是你是游戏主播的话,尤其是以1080P60帧每秒高码率的画质来进行直播,又要开后台一些小软件和粉丝互动的话,即使是8核心也是非常压力山大的。

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为此,十代U多出两颗核心就起到非常重要的作用了。现在游戏主播对处理器要求真的不简单,既要兼顾高频又要具备较强的多核性能。高频优先又要兼顾多核心,这就使得多核心CPU发热量剧增,十代U做了两个比较用心的优化。

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第一就是,Intel官方宣称的“薄芯片焊接散热材料”,简单来说就是优化改进CPU Die封装结构,使得CPU整体散热性能获得惊人的表现。因此,本次i9 10900K虽然比i9 9900K多出两颗核心、同样是14nm工艺同时还把最高睿频提升到5.3GHz,但是国内外媒体都有同样测试结果,i9 10900K默频下的拷机温度总体比i9 9900K要低。

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第二就是改进自家睿频机制,加入睿频加速3.0和TVB最大睿频,最高可睿频5.3GHz。其实新平台无非就是告诉你,哪两颗核心最好,它就可以把这两个核心拿出来,让它们尽全力跑单线程,而同时让其它核心开启超线程,处理器各种各样的后台任务。

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这对于不会自己超频,手动调校完美频率大众玩家来说是个福利,官方帮你调校好了,只要做好自己的供电和散热就行。对于会手动调校的高手而言,超线程可以分核心单独开关,单独关闭,还有各种各样细微超频调校选项,这里就不一一细说了。

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高频低延迟的内存对游戏性能影响巨大

一般来说,像核心数比较多的CPU。有些会将核心分为两组,或者说两个分点。每组各有一个内存控制器和自己专用的物理内存,这叫做NUMA架构,是“Non Uniform Memory Access非统一内存访问”的缩写。

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HEDT平台的i9 10980XE就是属于这种结构,由于两组内存不能很好协调一致,因此对于游戏玩家并不是很友好。因此,如果你想要用i9 10980XE玩游戏的话,那么你肯定走错道了,游戏并不是它的专属。

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虽然NUMA架构更适合跑那些延迟要求极低的软件,但分了很多线程的单个软件,常常就跑得很吃力了。这是因为不同分点访问内存的时间不同,可是每个分点都要等另一个分点把同批数据处理器完才能继续工作。因此,在这些个多线程软件常常不愿意跨分点运行,宁可不用上整个CPU也不要跨分点。这就是一核有难,多核围观的根本原因。

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而“Uniform Memory Access统一内存访问”,也就是UMA架构,是所有核心共享一个大内圈(大内池)ring,例如i9 10900K,。相比之下,一般是UMA内存访问更具有一致性,也更容易拉高CPU和内存频率,更适合游戏玩家。

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玩游戏还是优先考虑高主频、高频内存,多数游戏还是看好单核性能

因此,在相当长的一段时间内,主流游戏还是比较看中CPU的单核性能,而且游戏性能依然是英特尔的专属地盘。刚刚上面说了,玩游戏并非核心数越多越好,太多核心说所带来的发热量如果控制不好,是严重影响CPU频率从而影响游戏性能的。此外,核心太多也会影响内存访问的延迟,直接影响用户的游戏体验。

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游戏之所以偏向英特尔优化,这很大原因是多数人都在用英特尔,游戏开发商出于经济利益,当然偏向英特尔。而在游戏体验上,酷睿确实是在架构和封装上下了功夫,这也是理所当然的,因为游戏领域一直都是英特尔看重的地方。

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页面更新:2024-04-25

标签:多核   超频   英特尔   发热量   分点   调校   主频   架构   处理器   频率   内存   核心   性能   优势   玩家   数码   软件   游戏

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