Hiệu suất chơi game của lõi CPU và bộ nhớ đệm ảnh hưởng như thế nào

Tại một thời điểm nào đó, bạn có thể đã nghe ai đó nói rằng để chơi game, bạn cần số lượng lõi X. Các ví dụ điển hình bao gồm “6 lõi là quá đủ” hoặc “bạn cần tối thiểu 8 lõi để chơi game”, do một số quan niệm sai lầm rằng máy chơi game có 8 lõi và do đó, đó là thứ mà các game thủ PC sẽ yêu cầu trong tương lai.

Trước đây, chúng tôi đã giải quyết những quan niệm sai lầm về “cốt lõi” này, giải thích rằng hiệu suất tổng thể của CPU mới là điều quan trọng, chứ không phải là CPU có bao nhiêu lõi. Và mặc dù đó phải là một khái niệm khá dễ hiểu, nhưng vẫn có một lượng phản hồi đáng ngạc nhiên.

Việc quy các yêu cầu hệ thống xuống số lượng lõi cũng dễ dàng hơn, bởi vì đó là cách nhanh chóng để loại bỏ nhiều loại CPU. Ví dụ: các trò chơi không còn chạy đúng hoặc hoàn toàn không chạy trên CPU lõi kép, do đó, theo nghĩa đó, bạn cần ít nhất một lõi tứ để chơi trò chơi. Phải nói rằng, hầu hết các trò chơi hiện đại và đòi hỏi khắt khe không chạy tốt trên lõi tứ, ngay cả khi chúng hỗ trợ SMT (đa luồng đồng thời).

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Hiệu suất chơi game của lõi CPU và bộ nhớ đệm ảnh hưởng như thế nào

Nghe có vẻ như tôi đang mâu thuẫn với lập luận của chính mình ngay lập tức, nhưng một lần nữa, điều đầu tiên và quan trọng nhất là về hiệu suất tổng thể của CPU.

Trường hợp cụ thể là không tồn tại một CPU lõi tứ nào có thể phù hợp với hiệu suất của bộ xử lý 6 lõi/12 luồng hiện đại, chẳng hạn như Core i5-11600K hoặc Ryzen 5 5600X. Ngược lại, có hàng chục CPU có 8 nhân trở lên không thể phù hợp với hiệu suất CPU chơi game hoặc tổng thể của Core i5-11600K và Ryzen 5 5600X.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Hiệu suất chơi game của lõi CPU và bộ nhớ đệm ảnh hưởng như thế nào

Ngay cả những CPU hiện đại như Ryzen 7 2700X 8 nhân/16 luồng đã và sẽ luôn kém hơn khi chơi game và có biên độ khá lớn. Chúng tôi biết điều này vì 5600X nhanh hơn 2700X hơn 10% khi tất cả các lõi được sử dụng trong tiêu chuẩn năng suất như Cinebench, vì vậy kết hợp điều đó với độ trễ bộ nhớ và lõi vượt trội hơn nhiều của 5600X và bạn có một CPU 6 lõi mà nhanh hơn để chơi game.

Việc hạ thấp lập luận “trò chơi yêu cầu 8 lõi” là một sự đơn giản hóa quá mức có thể khiến các nhà phát triển PC hiểu lầm, khuyến khích họ chi tiêu nhiều hơn cho CPU so với mức thực sự cần thiết.

Vì vậy, bạn thấy đấy, việc hạ thấp lập luận “trò chơi yêu cầu 8 lõi” là một sự đơn giản hóa quá mức có thể khiến các nhà phát triển PC hiểu lầm, khuyến khích họ chi tiêu nhiều hơn cho CPU so với mức thực sự cần. Hơn nữa, số tiền đó thường được đầu tư tốt hơn vào GPU nhanh hơn hoặc được tiết kiệm để nâng cấp trong tương lai. Nó cũng có thể khuyến khích các nhà phát triển mua CPU cuối cùng chậm hơn nhiều để chơi game, hãy nghĩ 2700X (8 lõi) so với 5600X (6 lõi).

Đọc thêm:  Đã đến lúc phát minh lại bút kỹ thuật số

Bây giờ, một điều chúng tôi thấy khá thú vị khi đo điểm chuẩn cho hàng chục CPU AMD và Intel hiện đại trong nhiều loại trò chơi, đó là hiệu suất của CPU Intel dường như tăng lên một cách đồng đều khi bạn thêm nhiều lõi hơn, tối đa 10 lõi, mặc dù trò chơi không đòi hỏi nhiều sức mạnh xử lý. Trong khi đó, dòng Zen 3 của AMD cung cấp hiệu suất ổn định từ 6 lõi cho đến 16 lõi và rất ít trò chơi cho thấy bất kỳ sự khác biệt nào về hiệu suất giữa chúng.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Hiệu suất chơi game của lõi CPU và bộ nhớ đệm ảnh hưởng như thế nào

Nhìn vào dữ liệu tỷ lệ CPU/GPU Zen 3 của chúng tôi, chúng tôi có thể thấy rằng với GeForce RTX 3090 mạnh mẽ, Ryzen 9 5950X 16 nhân/32 luồng chỉ nhanh hơn trung bình 5% so với 5600X 6 nhân/12 luồng , trong khi 5800X 8 nhân/16 luồng nhanh hơn ~3%.

Bây giờ bạn có thể muốn xác nhận nút cổ chai GPU, mặc dù thực tế là dữ liệu này dựa trên thử nghiệm 1080p, nhưng nhiều trò chơi trong số đó sử dụng rất nhiều CPU theo tiêu chuẩn ngày nay.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Hiệu suất chơi game của lõi CPU và bộ nhớ đệm ảnh hưởng như thế nào

Bây giờ, một điều tôi thấy khá thú vị là nếu chúng ta chơi một loạt trò chơi tương tự và thử nghiệm chúng ở 1080p với RTX 3090 nhưng sử dụng dòng CPU Core thế hệ thứ 10 của Intel, thì kết quả sẽ hoàn toàn khác. Core i7-10700K 8 nhân/16 luồng nhanh hơn 9% so với Core i5-10600K, trong khi 10900K nhanh hơn 16%, nâng cao hiệu suất đáng kể hơn.

Điều này thật thú vị bởi vì chúng tôi đã thấy phần lớn mọi người biện minh cho lập luận “lõi moar là tốt hơn” để chơi game khi sử dụng CPU Intel, cho rằng trải nghiệm chơi trò chơi của họ đã được cải thiện rõ rệt khi nâng cấp từ một phần như i7-8700K lên Core i9-10900K, và cho rằng điều đó chỉ làm tăng 67% số lượng cốt lõi, nhưng liệu có nhiều hơn thế không?

Câu trả lời là “có.”

Tất cả các CPU AMD Zen 3 đều có bộ đệm L3 32 MB trên mỗi CCD, đó là tổng bộ đệm 32 MB trong trường hợp của các bộ phận Ryzen 5 và Ryzen 7 và Ryzen 9 có tổng cộng 64 MB được chia thành hai khuôn riêng biệt.

Đọc thêm:  Cách bảo mật điện thoại Android của bạn và tận dụng tối đa Smart Lock

Mặc dù vậy, CPU Intel có sự thay đổi cơ bản về dung lượng bộ đệm L3 tùy thuộc vào số lượng lõi. Các mẫu i5 6 nhân thế hệ thứ 10 nhận được 12 MB L3, i7 8 nhân nhận 16 MB và i9 10 nhân 20 MB.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Hiệu suất chơi game của lõi CPU và bộ nhớ đệm ảnh hưởng như thế nào

Vì vậy, từ 10600K lên 10900K, bạn không chỉ nhận được thêm 67% số lõi mà còn tăng 67% dung lượng bộ đệm L3. Với hầu hết các trò chơi trên PC vẫn không thể sử dụng tối đa 6 lõi của 10600K, chúng ta phải tự hỏi, điều gì đóng vai trò lớn hơn ở đây: bộ đệm bổ sung hay lõi?

Chúng tôi thực sự có thể tìm ra điều đó bằng cách vô hiệu hóa các lõi trên 10700K và 10900K, đồng thời khóa tần số hoạt động, bus vòng và thời gian bộ nhớ. Đối với thử nghiệm này, chúng tôi đã sử dụng bo mạch chủ Gigabyte Z590 Aorus Xtreme, xung nhịp của ba CPU Intel ở tốc độ 4,5 GHz với hệ số nhân 45 lần cho bus vòng. Bộ nhớ kênh đôi, xếp hạng kép DDR4-3200 CL14 cũng được sử dụng với tất cả định thời chính, phụ và đại học được định cấu hình thủ công.

Do đó, sự khác biệt duy nhất giữa mỗi cấu hình là số lượng lõi và dung lượng bộ đệm L3 được đặt cố định trên mỗi kiểu máy. Chúng ta nên lưu ý rằng việc vô hiệu hóa các lõi không làm giảm kích thước nhóm L3. Ngay cả khi kích hoạt một lõi, 10900K vẫn có 20 MB L3.

Tất cả thử nghiệm được thực hiện bằng Radeon RX 6900 XT, GPU chơi game 1080p nhanh nhất trên thị trường. Hãy kiểm tra kết quả.

Chúng tôi sẽ bắt đầu với ví dụ cực đoan nhất mà chúng tôi đã tìm thấy cho đến nay – tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: chúng tôi không thử nghiệm hàng chục trò chơi để thu hẹp nó xuống một số ít, mà chỉ chọn 6 trò chơi mà chúng tôi nghĩ sẽ tạo ra một cuộc điều tra thú vị và một số sử dụng nhiều CPU hơn những cái khác, đó là một ý tưởng.

Nếu bạn xem kết quả của Rainbow Six Siege phù hợp với dung lượng bộ đệm L3 gốc của mỗi bộ xử lý, nó sẽ so sánh 10600K, 10700K và 10900K, tất cả đều có xung nhịp ở cùng tần số 4,5 GHz, vì vậy về cơ bản đây là một bài kiểm tra IPC. Kết luận mà hầu hết mọi người rút ra từ điều này là việc tăng từ 6 lên 8 lõi sẽ mang lại cho bạn hiệu suất cao hơn 15% và từ 8 lên 10 là 9%. Vì vậy, việc chuyển từ 10600K lên 10900K sẽ giúp bạn có hiệu suất cao hơn 25% và điều đó đúng. Nhưng có phải do 4 lõi phụ đó không?

Đọc thêm:  Cách làm sạch sâu bàn phím của bạn

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Hiệu suất chơi game của lõi CPU và bộ nhớ đệm ảnh hưởng như thế nào

Bây giờ hãy nhìn vào dữ liệu 8 lõi, so sánh bộ đệm L3 16 MB với bộ đệm L3 20 MB, bạn sẽ thấy rằng chỉ riêng điều này đã cho phép tăng hiệu suất 5% và điều thú vị là hai lõi bổ sung chỉ tăng hiệu suất thêm 3%. Nhưng 10700K và 10900K đã gần bằng nhau về mặt hiệu suất, vậy điều này trông như thế nào khi chỉ kích hoạt 6 lõi?

Dữ liệu này rất thú vị và trông rất giống với những gì chúng ta thấy với bộ xử lý Zen 3. Hãy nhớ rằng 10700K với tất cả 8 lõi được bật nhanh hơn 15% so với 10600K trong thử nghiệm này, tăng từ 429 khung hình/giây lên 494 khung hình/giây. Nhưng ở đây chúng ta có thể thấy rằng 10% của biên độ đó là do dung lượng bộ đệm L3 lớn hơn, tăng từ 12 lên 16 MB. Nếu 10600K được trang bị cùng bộ đệm L3 20 MB như 10900K, thì nó sẽ nhanh hơn 10700K. Ngoài ra, 10900K chỉ nhanh hơn 6% khi bật 10 lõi, thay vì chỉ 6 lõi.

Nói cách khác, mức tăng 67% trong số lõi mang lại cho bạn hiệu suất chỉ cao hơn 6%, trong khi bộ đệm L3 tăng 67% giúp bạn có hiệu suất cao hơn 18%, khiến bộ đệm bổ sung trở nên hữu ích hơn rất nhiều trong tình huống này.

Nó cũng chứng minh quan điểm của tôi trước đó rằng vấn đề không phải là tất cả về số lõi, mặc dù trong trường hợp này, chúng tôi đang thử nghiệm các CPU có cùng kiến trúc, vì vậy nhiều lõi hơn sẽ luôn tốt hoặc tốt hơn, nhưng nếu tất cả chúng đều có cùng dung lượng bộ đệm L3 thì sao? chúng tôi thấy với Zen 3, đối với đại đa số game thủ sẽ có rất ít lợi ích khi vượt quá 6 lõi.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Hiệu suất chơi game của lõi CPU và bộ nhớ đệm ảnh hưởng như thế nào

Đối với các trò chơi không sử dụng nhiều CPU và do đó chỉ chạy tốt khi sử dụng bất kỳ bộ xử lý hiện đại nào có 6 lõi trở lên, việc thêm nhiều lõi hơn và/hoặc nhiều bộ nhớ cache hơn sẽ tạo ra một chút khác biệt vì bạn hoàn toàn bị giới hạn GPU.

Sự thật mà nói, đây là tình trạng của phần lớn các trò chơi, ngay cả những trò chơi được phát hành trong năm ngoái. Ngoài ra, xin lưu ý rằng chúng tôi đang thử nghiệm với RTX 3090 ở 1080p, vì vậy nếu bạn đang chơi trò chơi ở độ phân giải cao hơn, chẳng hạn như 1440p với GPU thấp hơn, chẳng hạn như RTX 3060 Ti, thì ngay cả trong các trò chơi đòi hỏi nhiều CPU hơn, lợi nhuận có thể sẽ cao hơn. tương tự như những gì được hiển thị ở đây.

Đọc thêm:  Điều tiết nhiệt là gì và cách ngăn chặn nó

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Hiệu suất chơi game của lõi CPU và bộ nhớ đệm ảnh hưởng như thế nào

Watch Dogs Legion là một trò chơi khác không yêu cầu nhiều sức mạnh CPU hơn so với những gì bạn nhận được với Core i5-10600K, các lõi bổ sung và bộ nhớ đệm của 10900K chỉ mang lại cho bạn hiệu suất cao hơn 7% ở 1080p. Điều đó nói rằng, ở đây có vẻ như bộ đệm chỉ giúp tăng hiệu suất ~2,5% và lõi khoảng 4%. Dù bằng cách nào, sự khác biệt tổng thể là không đáng kể.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Hiệu suất chơi game của lõi CPU và bộ nhớ đệm ảnh hưởng như thế nào

Dữ liệu Cyberpunk 2077 rất thú vị, đặc biệt là kết quả thấp 1%. Chúng tôi thấy cải thiện 15% trong 1% hiệu suất thấp khi chuyển từ 10600K sang 10900K và điều này ảnh hưởng đến hiệu suất thời gian của khung hình. Tuy nhiên, phần lớn hoặc đó là do bộ đệm L3 tăng lên với các lõi bổ sung về cơ bản không làm gì ở đây.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Hiệu suất chơi game của lõi CPU và bộ nhớ đệm ảnh hưởng như thế nào

F1 2020 là một tựa game khác mà phần lớn lợi ích đạt được có thể là do bộ đệm L3 tăng lên. Ví dụ: 10900K được coi là nhanh hơn 10% so với 10600K khi khớp đồng hồ với đồng hồ. Tuy nhiên, nếu chúng tôi giới hạn 10900K ở 6 lõi, thì nó gần như không giảm hiệu suất khi so sánh với cấu hình 10 lõi gốc (chênh lệch 1%). Đây là một trò chơi khác mà dung lượng bộ đệm L3 quan trọng hơn số lượng lõi, ít nhất là khi vượt quá 6.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Hiệu suất chơi game của lõi CPU và bộ nhớ đệm ảnh hưởng như thế nào

Chúng tôi sử dụng phần làng trong Shadow of the Tomb Raider, phần này đòi hỏi rất nhiều CPU và trên lưu ý đó, chúng tôi không sử dụng điểm chuẩn tích hợp mà chúng tôi thực sự đang chơi trò chơi.

Chúng tôi thích sử dụng SoTR để kiểm tra hiệu năng của CPU vì nó rất nặng về lõi và sẽ phân tán tải trên nhiều lõi. Đây là những kết quả cân bằng nhất mà chúng tôi từng thấy giữa việc thêm nhiều lõi và nhiều bộ nhớ cache hơn vì cả hai dường như đều có tác động tích cực đến hiệu suất.

Ở cùng tốc độ xung nhịp, chúng tôi thấy rằng 10900K nhanh hơn 18% so với 10600K khi nhìn vào tốc độ khung hình trung bình và nhanh hơn 32% đối với kết quả thấp 1%, đó là một cải tiến đáng kể. Chúng ta có thể thấy rằng 16% của mức tăng đó có thể là do tăng bộ đệm, với 14% đến từ các lõi được thêm vào.

Đó là cái nhìn của chúng tôi về cách lõi và bộ đệm ảnh hưởng đến hiệu suất chơi trò chơi của dòng Core thế hệ thứ 10 của Intel. Nếu bạn định nâng cấp từ Core i7-8700K – về cơ bản là Core i5-10600K – lên Core i7-10700K hoặc thứ gì đó nhanh hơn và nhận thấy hiệu suất tăng lên, rất có thể nguyên nhân không phải do có thêm lõi, mà là thay vì bộ đệm bổ sung.

Đọc thêm:  Điều gì sẽ xảy ra nếu Microsoft đã phát hành "Officebook" thay vì Surface RT

Tất nhiên, cả hai đều có thể hữu ích và lý tưởng nhất là bạn muốn cả hai nhiều hơn. Khi nói đến bộ xử lý Intel, bạn không thể chỉ chọn bộ xử lý mà mình thích hơn, vì nhiều lõi hơn có nghĩa là nhiều bộ nhớ cache hơn, nhưng nếu có thể, khoản đầu tư thông minh hơn có thể nằm ở bộ nhớ cache. Có vẻ như AMD đã đi đến một kết luận tương tự với công nghệ V-Cache của họ, nhưng đó là câu chuyện cho một tiêu chuẩn trong tương lai.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Hiệu suất chơi game của lõi CPU và bộ nhớ đệm ảnh hưởng như thế nào

Khi CPU bị giới hạn trong các trò chơi ngày nay, bộ nhớ đệm thường mang lại mức tăng hiệu suất lớn nhất và đây là lý do tại sao chúng tôi ít thấy sự khác biệt về hiệu suất giữa các bộ xử lý dựa trên Zen 3 (dòng Ryzen 5000) khác nhau, từ 6 đến 16 lõi. Và tất nhiên, bạn không thể so sánh dung lượng bộ đệm của các kiến trúc CPU khác nhau để xác định cái nào tốt hơn, cũng như bạn không thể làm điều đó với các lõi, bởi vì các yếu tố như độ trễ của bộ đệm, băng thông và cách chúng được sử dụng sẽ khác nhau .

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Hiệu suất chơi game của lõi CPU và bộ nhớ đệm ảnh hưởng như thế nào

Điều này chứng tỏ tại sao tuyên bố rằng các game thủ yêu cầu hoặc được phục vụ tốt nhất bởi bộ vi xử lý 8 nhân là hoàn toàn sai lầm. Hiệu suất của CPU còn nhiều thứ khác ngoài số lượng lõi, vì vậy bạn nên đánh giá CPU dựa trên hiệu suất thu được của chúng, thay vì thông số kỹ thuật trên giấy.

Chúng tôi luôn thấy quan niệm sai lầm về lõi CPU khá khó hiểu, nhưng nó chủ yếu bắt nguồn từ một sự hiểu lầm cơ bản về cách thức hoạt động của CPU. Chúng tôi khuyên bạn nên đọc bài viết “10 quan niệm sai lầm lớn về phần cứng máy tính” mà chúng tôi đã xuất bản cách đây một năm nhưng thực tế là quan niệm sai lầm số 1 là “bạn có thể so sánh CPU theo số lõi và tốc độ xung nhịp” (bạn không thể ) và chúng tôi chạm vào nhiều thứ khác như tốc độ đồng hồ, nút, Arm so với x86 và những thứ khác.

Xem thêm: 10 Quan niệm sai lầm lớn về phần cứng máy tính

Đọc thêm:  Hiệu suất cực cao của máy tính xách tay: Đánh giá GeForce GTX 1080 SLI

Khi được tư vấn mua hàng, bạn sẽ được phục vụ tốt nhất bằng cách biết mình sẽ làm gì với máy tính của mình trước tiên. Ví dụ: bạn sẽ phát trực tuyến trò chơi và bạn sẽ sử dụng CPU để nâng vật nặng chứ? Bạn sẽ chạy các tác vụ nền nặng chứ? Bạn đang tìm kiếm tốc độ khung hình cao buộc phải chơi game hạn chế CPU hơn? Hay bạn khá bảo thủ với những gì bạn chạy trong nền, chỉ để các ứng dụng nhẹ như Discord và Steam chạy?

Nếu bạn biết mình sẽ chạy các ứng dụng nặng về lõi trong khi chơi trò chơi, điều này hơi kỳ lạ, nhưng nếu đúng như vậy, thì nhiều lõi hơn cho một kiến trúc CPU nhất định sẽ hữu ích. Nhưng một lần nữa, những bộ phận như Ryzen 7 2700X sẽ không tốt hơn Ryzen 5 5600X. Thay vào đó, 5800X sẽ tốt hơn 5600X… vì đó là về hiệu suất tổng thể của CPU.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Hiệu suất chơi game của lõi CPU và bộ nhớ đệm ảnh hưởng như thế nào

Tuy nhiên, nếu bạn chỉ đơn giản là chơi game với các tác vụ nền thông thường, thì một CPU có sức mạnh và hiệu suất tương đương với Ryzen 5 5600X là quá mức cần thiết và thừa khả năng khai thác tối đa GPU cực cao bằng cách sử dụng cài đặt chất lượng cạnh tranh trong hầu hết các yêu cầu khắt khe nhất hiện nay Trò chơi. Vì vậy, thay vì đổ thêm hơn 40% tiền vào CPU, đó là điều bạn sẽ làm một cách hiệu quả khi chọn 5800X so với 5600X, tốt nhất bạn nên chi tiêu ở nơi khác hoặc tiết kiệm để nâng cấp trong tương lai.

Nhiều lõi hơn và “lập kế hoạch cho tương lai” chỉ có ý nghĩa nếu bạn đang nói về các CPU có cùng mức giá. Ví dụ: nếu Ryzen 5 5600X và Core i9-10900KF có cùng mức giá, tôi thực sự khuyên bạn nên sử dụng CPU Intel vì trong trường hợp đó, bạn sẽ nhận được hiệu suất chơi trò chơi tương đương ngay bây giờ với cơ hội có hiệu suất tốt hơn nhiều trong tương lai với 10900K tổng thể nhanh hơn ~ 45% khi sử dụng tối đa.

Nhưng trên thực tế, Core i9-10900KF có giá 450 đô la, khiến nó đắt hơn nhiều so với Ryzen 5 5600X dưới 300 đô la và hoàn toàn dành cho chơi game khiến nó trở thành một khoản đầu tư khủng khiếp.

Đó là cái nhìn của chúng tôi về số lượng lõi và bộ đệm L3 ảnh hưởng đến hiệu suất của CPU và hy vọng cuộc thảo luận về số lượng lõi sẽ hữu ích cho những bạn đang tìm mua hoặc nâng cấp CPU của mình trong tương lai gần.