ممکن است گاهی اوقات شنیده باشید که عده‌ای می‌گویند برای تجربه بازی‌های جدید به X تعداد هسته نیاز دارید. مثلا عده‌ای معتقد هستند که یک پردازنده ۶ هسته‌ای برای گیمینگ کفایت می‌کند. یا از آنجایی که پردازنده کنسول‌های نسل نهمی ۸ هسته دارند، عده‌ای دیگر معتقد هستند که برای به دست آوردن پرفورمنس قابل قبول در بازی‌ها، پردازنده باید حداقل ۸ هسته‌ای باشد.
اگر حضور ذهن داشته باشید، قبل در مقالات دیگری توضیح داده‌ایم که عملکرد کلی پردازنده در گیمینگ حائز اهمیت است، نه فقط تعداد هسته‌ها. گرچه درک این مفهوم ساده چندان کار سختی نیست، اما ممکن است این قضیه برای عده‌ای مبهم باشد.
همچنین محدود کردن سیستم موردنیاز بازی‌ها به تعداد هسته‌های پردازنده کار راحتی است، چراکه روشی سریع برای حذف کردن طیف وسیعی از پردازنده‌هاست. به عنوان مثال، پردازنده‌های ۲ هسته‌ای قادر نیستند که اغلب بازی‌های جدید را اجرا کنند، در نتیجه حداقل پردازنده‌ای که می‌تواند کار شما را راه بیندازد یک پردازنده ۴ هسته‌ای است. با این حال، تعدادی از بازی‌های نسل نهمی، حتی با پردازنده‌های ۴ هسته‌ای نیز نمی‌توانند عملکرد خیلی خوبی ارائه دهند، حتی اگر از SMT پشتیبانی کنند.
شاید اینطور به نظر بیاید که من در حال تناقض‌گویی هستم و استدلال خودم را زیر سوال برده‌ام، اما با اینحال مجددا تاکید می‌کنم که اولین و مهم‌ترین چیزی که باید به آن توجه کنید، عملکرد کلی پردازنده است.
در این باره باید بگوییم که هیچ پردازنده ۴ هسته‌ای وجود ندارد که بتواند عملکردی در سطح یک پردازنده ۶ هسته‌ای ۱۲ رشته‌ای مثل Core i5-11600K یا Ryzen 5 5600X ارائه دهد. نکته جالب اینجاست که ده‌ها پردازنده ۸ هسته‌ای نیز وجود دارند که عملکرد کلی آن‌ها از پردازنده‌های ۶ هسته‌ای Core i5-11600K و Ryzen 5 5600X ضعیف‌تر است.
حتی پردازنده‌های مدرنی مثل Ryzen 7 2700X که ۸ هسته‌ای و ۱۶ رشته‌ای هستند نیز برای گیمینگ عملکرد چندان جالبی ندارند. زیرا می‌دانیم که پردازنده Ryzen 5 5600X در هنگامی که تمامی هسته‌ها به کار گرفته شوند (بر اساس بنچمارک Cinebench)، حدودا ۱۰ درصد نسبت به Ryzen 7 2700X سریع‌تر عمل می‌کند. علاوه بر این، Memory Lateny بهتر پردازنده 5600X را نیز به این مقایسه اضافه کنید تا نهایتا ببینید که یک پردازنده ۶ هسته‌ای می‌تواند عملکرد سریع‌تری در گیمینگ داشته باشد.
در نتیجه، اینکه عده‌ای معتقدند «بازی‌ها به پردازنده ۸ هسته‌ای نیاز دارند»، تحلیل ساده‌انگارانه‌ای است و می‌تواند PC Builderها به اشتباه بیندازد و باعث صرف هزینه‌های اضافی در خرید پردازنده شود. این در حالی است که صرف این هزینه‌ها در خرید یک کارت گرافیک بهتر یا نگه داشتن پول اضافه برای ارتقای قطعات در آینده، کار عقلانی‌تری است. اعتقاد به بهتر بودن پردازنده‌های با هسته‌های بیشتر، ممکن است کاربران را به خرید پردازنده‌های ۸ هسته‌ای که در گیمینگ عملکرد ضعیف‌تری دارند ترغیب کند (به مقایسه 2700X و 5600X فکر کنید).
AMD و Intel
در حین بررسی بنچمارک‌های پردازنده‌های AMD و Intel در طیف وسیعی از بازی‌ها نکته جالبی را متوجه شدیم. عملکرد پردازنده‌های Intel با افزایش تعداد هسته تا ۱۰ عدد مقیاسی یکنواخت دارد، جدای از اینکه اساسا بازی‌ها به این سطح از عملکرد پردازشی نیازی هم ندارند.در همین حال، پردازنده‌های۶ تا ۱۶ هسته‌ای Zen 3 شرکت AMD همگی عملکرد ثابتی را از خود نشان می‌دهند.
با نگاهی به داده‌های مقیاسی پردازنده‌های Zen 3 می‌توانیم ببینیم که در استفاده از کارت گرافیک قدرتمند GeForce RTX 3090، پردازندهی ۱۶ هسته‌ای ۳۲ رشته‌ای Ryzen 9 5950X به طور متوسط فقط ۵ درصد نسبت به پردازندهی ۶ هسته‌ای ۱۲ رشته‌ای 5600X و ۳ درصد نسبت به پردازندهی ۸ هسته‌ای ۱۶ رشته‌ای 5800X سریع‌تر است.
شاید احساس کنید که GPU باعث ایجاد گلوگاه شده است، اما واقعیت این است که تست بازی‌ها در رزولوشن ۱۰۸۰ پیکسل انجام شده و عملکرد بسیاری از بازی‌های تست شده، طبق استانداردهای امروزی وابستگی زیادی به CPU دارند.
اما چیزی که به نظر من جالب به نظر می‌رسد این است که اگر همین طیف بازی‌ها را انتخاب کرده و آن‌ها را در رزولوشن ۱۰۸۰ پیکسل و با استفاده از RTX 3090 و پردازنده‌های نسل دهمی Intel تست کنیم، به نتایج نسبتا متفاوتی دست پیدا می‌کنیم. پردازندهی ۸ هسته‌ای ۱۶ رشته‌ای Core i7-10700K حدودا ۹ درصد و پردازندهی Core i9-10900K حدودا ۱۶ درصد نسبت به Core i5-10600K سریع‌تر هستند.
این موضوع تا حدودی جالب است، زیرا دیده‌ایم که بسیاری از کاربران در استفاده از پردازنده‌های Intel سعی دارند استدلال «هسته‌های بیشتر یعنی عملکرد بهتر» را توجیه کنند و مدعی هستند که مثلا با ارتقای پردازنده از i7-8700K به i9-10900K بهبود قابل توجهی را در عملکرد گیمینگ شاهد بوده‌اند. اما آیا همه چیز به تعداد هسته ختم می‌شود؟ یا چیز دیگری وجود دارد که این کاربران متوجه آن نشده‌اند؟
تقریبا می‌توان گفت تمامی پردازنده‌های Zen 3 شرکت AMD از ۳۲ مگابایت کش L3 برخوردار هستند. به طور دقیق‌تر مدل‌های Ryzen 5 و Ryzen 7 دارای ۳۲ مگابایت کش هستند و مدل Ryzen 9 نیز ۶۴ مگابایت کش دارد که در دو Die جدا از هم تقسیم شده است.
اما در پردازنده‌های نسل دهمی Intel، با افزایش تعداد هسته‌ها، میزان کش L3 نیز افزایش پیدا می‌کند. به طور دقیق‌تر، مدل‌های ۶ هسته‌ای i5 دارای ۱۲ مگابایت کش L3، مدل‌های ۸ هسته‌ای i7 دارای ۱۶ مگابایت کش L3 و مدل‌های ۱۰ هسته‌ای i9 دارای ۲۰ مگابایت کش L3 هستند.
در نتیجه، پردازنده 10900K نسبت به 10600K نه تنها ۶۷ درصد تعداد هسته بیشتری دارد، بلکه کش L3 آن نیز ۶۷ درصد بیشتر است. از آنجایی که اکثر بازی‌های تست شده قادر نیستند حتی از ۶ هسته‌ی پردازندهی 10600K حداکثر بهره‌وری را داشته باشند، سوالی که برای ما ایجاد می‌شود این است که آیا تعداد هسته بالاتر باعث عملکرد بهتر شده است یا میزان کش بیشتر؟
با غیرفعال کردن هسته‌های 10700K و 10900K و قفل کردن فرکانس عملیاتی، رینگ باس و مموری تایمینگ، می‌توانیم این موضوع را متوجه شویم. برای انجام تست‌های مربوطه، ما از یک مادربرد Gigabyte Z590 Aorus Xtreme استفاده و فرکانس هر ۳ پردازندهی Intel را برابر با ۴.۵ گیگاهرتز تعیین کردیم (با ضریب 45x رینگ باس). برای مموری نیز از یک رم DDR4-3200 CL14 Dual Rank دو کاناله استفاده کردیم و تایمینگ سطح اول، سطح دوم و سطح سوم آن را به طور دستی تنظیم نمودیم.
با این کار، تنها تفاوت بین سیستم‌ها، تفاوت در شمار هسته‌ها و میزان کش L3 پردازنده‌ها خواهد بود. باید به این نکته اشاره کنیم که غیرفعال کردن هسته‌ها تفاوتی در میزان کش L3 ایجاد نخواهد کرد. مثلا حتی اگر یک هسته‌ی پردازندهی 10900K را فعال کنیم، باز هم ۲۰ مگابایت کش L3 خواهیم داشت.
تمامی تست‌ها با استفاده از کارت گرافیک RX 6900 XT انجام شده است؛ RX 6900 XT سریع‌ترین کارت گرافیک بازار در اجرای بازی‌ها با رزولوشن ۱۰۸۰ پیکسل است. حال بیایید نتایج به دست آمده را بررسی کنیم.
بنچمارک‌ها
فرایند تست را با بازی‌هایی که وابستگی زیادی به عملکرد پردازنده دارند آغاز می‌کنیم. البته لازم است اشاره کنیم که اینطور نبوده است که بازی‌های زیادی را تست کنیم و از بین آن‌ها چند مورد به خصوص را انتخاب کنیم. بلکه از ابتدا ۶ بازی را که نسبت به بقیه بازی‌ها وابستگی بیشتری به عملکرد پردازنده دارند و احساس کردیم ارزش تست شدن را دارند، انتخاب کردیم.
در فرایند تست بازی Rainbow Six Siege، میزان کش L3 تمامی پردازنده‌ها در حالت پیشفرض خود قرار داشته و فرکانس عملکردی همه آن‌ها ۴.۵ گیگاهرتز می‌باشد، پس می‌توان گفت که اساسا این یک تست IPC است. با بررسی نتایج به دست آمده از تست بازی، می‌توانیم ببینیم که افزایش تعداد هسته‌ها از ۶ به ۸ باعث می‌شود عملکرد فنی ۱۵ درصد افزایش پیدا کند. همچنین با افزایش تعداد هسته‌ها از ۸ به ۱۰ نیز عملکرد فنی ۹ درصد بیشتر می‌شود. به این معنا که پردازنده 10900K قادر است در بازی Rainbow Six Siege حدودا ۲۵ درصد سریع‌تر از 10600K عمل کند. اما آیا این اختلاف عملکردی، صرفا ناشی از تعداد هسته بیشتر است؟
حال به آمار و ارقامی که از تست ۸ هسته‌ای پردازنده‌ها حاصل شده است نگاهی بیندازید. با مقایسه کش ۱۶ مگابایتی 10700K و کش ۲۰ مگابایتی 10900K می‌توانید ببینید که 10900K حدودا ۵ درصد سریع‌تر عمل می‌کند. این در حالی است به کار گیری دو هسته‌ی دیگر 10900K عملکرد فنی را فقط ۳ درصد افزایش می‌دهد. به طور کلی پردازنده‌های 10700K و 10900K عملکرد نسبتا مشابهی دارند، اما از تست ۶ هسته‌ای پردازنده‌ها چه نتایجی به دست می‌آید؟
نتایج به دست آمده از تست ۶ هسته‌ای بسیار جالب است و شبیه به چیزی است که در پردازنده‌های Zen 3 مشاهده کردیم. همانطور که مستحضرید، پردازنده 10700K با فعال بودن ۸ هسته‌اش می‌تواند ۱۵ درصد نسبت به 10600K سریع‌تر عمل کند و حدودا 65fps نرخ فریم بهتری ارائه دهد. اما از سوی دیگر ۱۰ درصد از این اختلاف عملکردی به میزان کش L3 بیشتر پردازنده 10700K و ۵ درصد به تعداد هسته‌ها مربوط می‌شود.
یعنی اگر پردازنده 10600K به جای ۱۲ مگابایت، ۲۰ مگابایت کش L3 داشت، می‌توانست سریع‌تر از 10700K عمل کند! همچنین، پردازنده 10900K با فعال بودن ۱۰ هسته‌اش، فقط ۶ درصد نسبت به حالتی که ۶ هسته‌اش فعال است می‌تواند سریع‌تر عمل کند.
به بیان دیگر، با افزایش ۶۷ درصدی تعداد هسته‌ها، عملکرد فنی بازی فقط ۶ درصد افزایش پیدا می‌کند. اما با افزایش ۶۷ درصدی میزان کش L3، عملکرد فنی بازی حدودا ۱۸ درصد بهبود می‌یابد. به این معنا که در این سناریو، اهمیت میزان کش L3 بیشتر بوده است.
در نتیجه تعداد هسته‌های پردازنده تنها عامل تعیین کننده در پرفورمنس بازی نیست. گرچه تمامی پردازنده‌هایی که تست شدند از یک نسل هستند و معماری مشابهی دارند و در نگاه اول اینطور به نظر می‌آید که افزایش تعداد هسته می‌تواند کمک کننده باشد، اما اگر همه‌ی آن‌ها مثل پردازنده‌های Zen 3 میزان کش L3 برابری داشتند، افزایش تعداد هسته‌ها از ۶ به ۸ یا ۱۰، بهبود خاصی در پرفورمنس بازی ایجاد نمی‌کرد.
در بازی‌هایی که وابستگی کمتری به CPU دارند و با استفاده از پردازنده‌های ۶ هسته‌ای و بالاتر به خوبی اجرا می‌شوند، به دلیل اینکه عملکرد این بازی‌ها تا حد زیادی وابسته به GPU است، اضافه کردن هسته‌های بیشتر یا افزایش میزان کش L3 تاثیر خاصی در عملکرد فنی بازی نخواهد داشت.
حقیقت ماجرا این است که این موضوع برای اکثر بازی‌ها صدق می‌کند، حتی بازی‌هایی که در سال گذشته عرضه شدند. تست بازی Horizon Zero Dawn با کارت گرافیک RTX 3090 در رزولوشن ۱۰۸۰ پیکسل انجام شد. پس اگر قصد دارید بازی‌ها را با رزولوشن بالاتر (مثلا ۱۴۴۰ پیکسل) و کارت گرافیکی ضعیف‌تر مثل RTX 3060 Ti تجربه کنید، حتی در عناوینی که عملکرد آن‌ها وابستگی زیادی به پردازنده دارد اختلاف عملکردی شبیه به چیزی خواهد بود که در تصویر بالا می‌بینید.
عنوان Watch Dogs Legion نیز از آن دسته بازی‌هایی است که به پردازنده‌ای سریع‌تر از Core i5-10600K نیازی ندارد و در اجرای بازی با رزولوشن ۱۰۸۰ پیکسل، تعداد هسته‌های بالاتر و میزان کش بیشتر 10900K فقط ۷ درصد نرخ فریم بازی را افزایش می‌دهد. اما نکته جالب این است که بر خلاف موارد دیگر، در بازی Watch Dogs Legion افزایش کش L3 باعث شده است عملکرد ۲.۵ درصد بهبود یابد و افزایش تعداد هسته باعث بهبود ۴ درصدی عملکرد شده است. با این حال، اختلاف کلی ناچیز و قابل چشم پوشی است.
نتایج به دست آمده از تست بازی Cyberpunk 2077 جالب به نظر می‌آید، به خصوص نتایج مربوط به حداقل نرخ فریم. همانطور که در تصویر بالا می‌بینید، پردازنده 10900K حدودا ۱۵ درصد حداقل نرخ فریم بهتری نسبت به 10600K ارائه می‌دهد. اما این اختلاف عملکردی کاملا به اختلاف در میزان کش L3 مربوط می‌شود و تعداد هسته‌های پردازنده تاثیری در عملکرد این بازی ندارد.
F1 2020 عنوان دیگری است که بخش زیادی از اختلاف عملکرد فنی آن در استفاده از پردازنده‌های مختلف، ناشی از اختلاف در میزان کش L3 پردازنده‌هاست. برای مثال، پردازنده 10900K در حالت ۱۰ هسته‌ای، حدودا ۱۰ درصد نسبت به 10600K سریع‌تر است. اما با کاهش تعداد هسته‌های آن به ۶، کاهش خاصی در عملکرد آن مشاهده نمی‌شود. این تست نیز نشان می‌دهد که میزان کش L3 نسبت به تعداد هسته اهمیت بیشتری دارد (حداقل برای پردازنده‌های ۶ هسته‌ای و بالاتر).
مرحله‌ی روستا در بازی Shadow of the Tomb Raider از لحاظ پردازشی برای CPU تقریبا مرحله سنگینی است. به همین خاطر این مرحله را برای تست کردن عملکرد بازی انتخاب کردیم. لازم است اشاره کنیم که برای تست این بخش از بازی، از بنچمارک Bulit In استفاده نکرده‌ایم، بلکه مستقیما خود بازی را تجربه کرده‌ایم.
یکی از دلایلی که تصمیم گرفتیم برای تست عملکرد پردازنده‌ها از بازی Shadow of the Tomb Raider کمک بگیریم این است که این بازی از تمامی هسته‌های پردازنده استفاده می‌کند و پردازش عناصر بازی را در بین تمامی هسته‌ها تقسیم می‌کند. نتایجی که از تست بازی به دست آمده، تعادل بالای عملکردی و تاثیر مثبت تعداد هسته‌ها و میزان کش L3 بیشتر را نشان می‌دهد.
در سرعت فرکانس برابر، می‌بینیم که پردازنده 10900K حدودا ۱۸ درصد نرخ فریم متوسط بیشتری نسبت به 10600K ارائه می‌دهد و عملکرد آن در ارائه حداقل فریم نیز ۳۲ درصد سریع‌تر است که بهبودی قابل توجه محسوب می‌شود. با تحلیل آمار و ارقام به دست آمده می‌توانیم به این نتیجه برسیم که ۱۶ درصد اختلاف موجود به دلیل بیشتر بودن میزان کش L3 و ۱۴ درصد آن به دلیل افزایش تعداد هسته‌هاست.
نتیجه‌گیری
در این مقاله، نحوه تاثیرگذاری تعداد هسته‌ها و میزان کش L3 را در پردازنده‌های نسل دهمی Intel بررسی کردیم. اگر پردازنده خود را از Core i5-10600K به Core i7-10700K یا پردازنده سریع‌تری ارتقا دادید و متوجه شدید که عملکرد آن در گیمینگ بهبود پیدا کرده است، به احتمال بسیار بالا دلیل آن میزان کش L3 بیشتر است نه تعداد هسته‌های بالاتر (با فرض برابر بودن فرکانس).
در این شکی نیست که هر دو عامل می‌توانند کمک کننده باشند و شما نیز خواهان ارتقای هر دو عامل هستید. در پردازنده‌های Intel نمی‌توان به طور دلخواه و بر اساس سلیقه شخصی ارتقای یکی از این دو عامل را به طور مجزا در نظر گرفت، زیرا در این پردازنده‌ها افزایش تعداد هسته‌ها به معنای افزایش میزان کش L3 است. اما اگر حق انتخابی وجود داشته باشد، سرمایه‌گذاری روی میزان کش L3 برای گیمینگ عقلانی‌تر خواهد بود. به نظر می‌رسد کمپانی AMD نیز با ارائه‌ی تکنولوژی V-Cache به نتیجه مشابهی دست یافته است.
از آنجایی که پردازنده‌ها در بسیاری از بازی‌های امروزی دچار محدودیت هستند، میزان کش به طور کلی تاثیر بسزایی در عملکرد ناشی از پردازنده‌ها دارند. به همین دلیل است که در پردازنده‌های ۶ تا ۱۶ هسته‌ای سری Ryzen 5000 تفاوت بخصوصی در عملکرد گیمینگ مشاهده نمی‌شود. البته به این نکته دقت داشته باشید که نمی‌توانید تاثیر میزان کش L3 و تعداد هسته‌های پردازنده‌هایی با معماری متفاوت را در بازی‌ها با همدیگر مقایسه کنید. زیرا فاکتورهای دیگری مثل تاخیر کش، پهنای باند و نحوه بکارگیری این فاکتورها متفاوت است.
نتایج به دست آمده نشان می‌دهند که ادعای برخی افراد مبنی بر الزامی بودن استفاده از پردازنده‌های ۸ هسته‌ای برای اجرای بازی‌های جدید اشتباه است. به جز تعداد هسته‌ها، عوامل دیگری نیز بر عملکرد گیمینگ تاثیرگذار هستند. پس بهتر است که در ارزیابی عملکرد پردازنده‌ها، به جای اطلاعات روی کاغذ، نتایج نهایی و واقعی را مدنظر قرار دهید. همیشه دیده‌ایم که تصور اشتباهی در مورد شیوه اثرگذاری تعداد هسته‌های پردازنده‌ها وجود دارد، که دلیل آن نبود معلومات کافی در مورد نحوه عملکرد پردازنده‌هاست.
اگر قصد خرید یک پردازنده جدید را دارید، باید ابتدا هدف خود را مشخص کنید و بدانید که این پردازنده را دقیقا برای انجام چه کارهایی نیاز دارید. برای مثال، آیا قصد دارید گیم‌پلی بازی‌های خود را استریم کنید و کارهای سنگینی را با سیستم خود انجام دهید؟ آیا قصد دارید برنامه‌های پس زمینه سنگینی را اجرا کنید؟ آيا قصد دارید با خرید پردازنده‌ای بهتر به نرخ فریم بالاتری در بازی‌های وابسته به CPU دست پیدا کنید؟ یا اینکه قصد دارید فقط برنامه‌های سبکی مثل Discord یا Steam را در پس زمینه اجرا کنید و محافظه کارانه عمل کنید؟
اگر می‌خواهید در حین بازی کردن، برنامه‌های دیگری که مبتنی بر پردازش چند هسته‌ای هستند را نیز اجرا کنید، پردازنده‌هایی با تعداد هسته بیشتر به شما کمک خواهند کرد. اما مجددا تاکید می‌کنیم که پردازنده‌هایی مثل Ryzen 7 2700X نسبت به Ryzen 5 5600X عملکرد بهتری نخواهند داشت. به جای 5600X می‌توان از یک 5800X استفاده کرد، زیرا باید همیشه عملکرد کلی پردازنده را ملاک قرار دهیم.
با این حال، اگر قصد دارید که با برنامه‌های معمولی موجود در پس زمینه به بازی کردن بپردازید، پردازنده‌ای در سطح Ryzen 5 5600X بسیار عالی خواهد بود. این پردازنده قادر است از حداکثر قدرت کارت گرافیک‌های بالارده بهره ببرد و بازی‌ها را با بالاترین تنظیمات و آپشن‌های گرافیکی اجرا کند. پس به جای اینکه ۴۰ درصد هزینه بیشتری در خرید پردازنده متحمل شوید، بهتر است این هزینه اضافه را به ارتقای قطعه دیگری از سیستم اختصاص دهید یا آن را برای ارتقای سیستم در آینده پس انداز کنید.
منبع: Tech Spot
برای ارسال دیدگاه ابتدا باید وارد شوید.