Сколько ядер процессора нужно для игр?

Здравый смысл подсказывает, что четырехъядерный процессор мёртв как жизнеспособное игровое решение. Даже ПК среднего уровня имеют более четырёх ядер, но сколько ядер будет правильным, когда речь идёт о вашем игровом ПК?

Основы ядер и потоков

Ядро ЦП — это, по сути, полноценный независимый процессор. Четырехъядерный процессор фактически состоит из четырёх процессоров. До появления двухъядерных ЦП на настольных компьютерах ЦП имел одно ядро, поэтому этот термин использовался как синоним «ЦП».

Сегодня «ЦП» обычно относится к пакету ЦП, а «ядро» — к количеству независимых процессоров в пакете.

Термин «поток» является сокращением от «поток выполнения» и представляет собой просто упорядоченный набор инструкций, которые обрабатывает ЦП. Операционная система обрабатывает потоки, отправленные на процессор для обработки. Сюда входят как потоки, которые требуются операционной системе, так и программные приложения, работающие в этой операционной системе.

Если у вас есть только одно ядро ЦП, которое может обрабатывать один поток, то операционная система должна быстро переключаться с того потока, над которым в данный момент работает ЦП. Таким образом, многозадачность — это иллюзия, если вы воспроизводите музыку, просматриваете веб-страницы и копируете файлы в фоновом режиме на одноядерном компьютере. Процессор просто жонглирует различными задачами так быстро, что нашему человеческому восприятию кажется, что всё это происходит одновременно.

Однако если у вас есть несколько ядер ЦП, компьютер может обрабатывать несколько потоков параллельно друг другу, обеспечивая настоящую многозадачность. Самое главное, это увеличивает вычислительную мощность, поскольку каждый поток имеет доступ ко всему процессору, а не к одному.

Игры игры всегда были плохо оптимизированы для многопоточности

Помимо одновременного запуска нескольких однопоточных приложений, наличие нескольких ядер ЦП позволяет приложению разбивать себя на несколько потоков, используя преимущества дополнительной вычислительной мощности, то есть приложение как будто работает на нескольких процессорах одновременно.

Проблема в том, что некоторые типы приложений сложно разделить на несколько потоков. Это означает, что они получают больше преимуществ от одного или двух ядер на более высоких скоростях (тактовых частотах процессора), чем от четырёх или более ядер на более низких пиковых скоростях.

Такие задачи, как использование ЦП для рендеринга 3D-сцен, могут быть почти идеально разделены между любым количеством ядер, но разработчикам видеоигр было трудно использовать более двух ядер в течение длительного времени. Вот почему четырёхъядерные процессоры так долго были основным игровым процессором, с двумя ядрами для обработки игр и другими ядрами для обработки операционной системы и других фоновых процессов.

Тем не менее «многопоточность» видеоигр неуклонно улучшается по мере того, как разработчики осваивают программирование для нескольких ядер ЦП. Современные игровые движки могут «порождать» более четырёх потоков, хотя часто бывает только один или два «тяжёлых» потока, ограниченных одноядерными скоростями.

Консоли имеют восемь ядер

Одна из причин, по которой возникает вопрос о количестве ядер для игровых ПК, заключается в том, что игровые консоли имеют более четырёх ядер. Например, и PlayStation 4, и PlayStation 5 имеют восемь физических ядер ЦП. Из этого следует, что игры, разработанные для работы на этих консолях, должны быть программированы так, чтобы задействовать как можно больше ядер, поскольку каждое отдельное ядро в игровой консоли часто обеспечивает лишь умеренную производительность.

Большинство игр для ПК являются мультиплатформенными, что делает консоли наименьшим общим знаменателем. Консоли PlayStation 5 и Xbox Series используют аппаратную архитектуру ПК, а в случае с Xbox мы даже имеем дело с несколько модифицированной версией Windows.

Тем не менее игры, перенесённые с этих консолей на ПК, обычно отлично работают на четырехъядерных системах или шестиядерных процессорах, которые становятся всё более популярным выбором для игровых систем начального и среднего уровня. Следует отметить, что в большинстве случаев в современных играх в качестве минимального требования указывается четырехъядерный процессор, а минимум не означает, что вы получите максимальную производительность.

Гиперпоточность мутит воду

При обсуждении ядер и потоков ЦП мы должны уделить немного времени разговору гиперпоточности. Это торговая марка Intel для метода, известного как симметричная многопоточность (SMT), но часто используется для описания всех SMT независимо от марки ЦП.

Смотрите также: Что такое Hyperthreading (гиперпоточность)

В SMT каждое физическое ядро ЦП представляется операционной системе как два «логических» ядра. Каждое логическое ядро может одновременно обрабатывать два потока. Общая мощность ЦП, доступная для каждого ядра, остаётся неизменной, но обеспечивает наиболее эффективное использование ЦП.

Когда дело доходит до многопоточных игр, четырехъядерный процессор с SMT не будет работать так же хорошо, как восьмиядерный процессор без него. Однако он будет работать лучше, чем четырехъядерный процессор без SMT.

Почти все современные процессоры имеют SMT; важно то, что при выборе процессора вы не забываете смотреть на количество ядер, а не на количество потоков!

Смотрите также:

• Что означают суффиксы процессора Intel?
• Почему новые поколения процессоров быстрее при одинаковой тактовой частоте?
• В чём разница между процессорами Intel Core i3, i5, i7, i9 и X?
• Что такое P-ядра и E-ядра на процессоре Intel?

Геймеры становятся многозадачными

В то время как большинство видеоигр не могут использовать более четырёх ядер с гиперпоточностью, ПК могут делать больше, чем просто играть в видеоигры. Современные геймеры могут захотеть запускать несколько приложений одновременно с игрой, в которую они играют. Подумайте о таких приложениях, как Discord, потоковом программном обеспечении, фоновых загрузках, открытых окнах браузера на втором дисплее и так далее.

Это делает разумным иметь более четырёх ядер ЦП, поскольку оставляет дополнительные ресурсы для неигровых задач, которые в противном случае разделяли бы ресурсы ЦП. Если вы планируете запускать другие приложения вместе с видеоиграми, вам следует учитывать это при выборе процессора.

Это зависит от типа игры

Видеоигры имеют много разных жанров и дизайнов, не все из которых имеют одинаковые требования к процессору. Игра-симулятор гонок может иметь множество потоков для моделирования различных аспектов гонок, таких как аэродинамика, физика тормозов и погода. Стратегическая игра в реальном времени может иметь множество потоков для процедур ИИ, управляющих сотнями юнитов в игре. Игры с открытым миром — отличный вариант использования нескольких потоков, поскольку они часто имеют несколько параллельных систем, управляющих разными аспектами мира. Даже GTA V, выпущенная для ПК в 2013 году, масштабируется далеко за пределы четырехъядерной системы.

Наши рекомендации

Понятно, что любой, кто собирает игровой компьютер для современных игр, независимо от бюджета, должен избегать четырехъядерных процессоров, если хочет, чтобы система не считалась морально устаревшей. Мы считаем, что шестиядерные (гексаъядерные) процессоры — это очевидный выбор для начального уровня. Это обеспечивает четыре ядра для современных игр и два ядра для решения неигровых задач без снижения производительности.

Восьмиъядерные ЦП — ваша предпочтительная цель, учитывая, что это конфигурация ЦП в современных консолях, и она останется в течение многих лет, по крайней мере, до конца поколения PlayStation 5 и Series X|S.

Есть также нюанс гибридной архитектуры ЦП Intel, в которой высокопроизводительные и эффективные ядра объединены в одном корпусе ЦП. Например, Intel Core i5-12600K предлагает шесть высокопроизводительных ядер ЦП с гиперпоточностью наряду с четырьмя эффективными ядрами без гиперпоточности. Это означает, что четыре эффективных ядра могут обрабатывать неигровые приложения и фоновые процессы Windows, в то время как игра имеет эксклюзивный доступ к этим быстрым ядрам. То есть в случае разных ядер, вам нужно обращать внимание не на общее количество ядер, а на количество высокопроизводительных и брать за основу именно его.

Выход за пределы восьми высокопроизводительных ядер — это не то, что мы рекомендуем исключительно для игр. Это лучше, если вы также занимаетесь рендерингом видеомонтажа или другими неигровыми рабочими нагрузками, которые хорошо масштабируются на максимальном количестве ядер.