CPU对4K游戏不重要?

袁遗说科技 2024-05-27 03:55:22

本文由半导体产业纵横(ID:ICVIEWS)编译自techspot

CPU对游戏的影响比你想象得要大。

近年来经常听到的一种说法,特别是在CPU基准测试方面,就是当以4K分辨率进行游戏时,CPU性能并不重要。人们常说,即使使用相对低端的CPU,你也总是会受到GPU的限制,所以如果你是在4K分辨率下玩游戏,就没有必要购买一款已被证明在低分辨率下表现强劲的“快速”游戏CPU。

现在,确实有一些例子可以作为这一说法的证据,大多数包含4K数据的CPU基准测试都会这么做。然而,这些数据可能会非常误导人,比低分辨率测试更误导人。在本文中,我们将解释原因。

在适当的背景下进行CPU评测

首先,我们讨论包含4K数据的CPU评测。通常,CPU评测使用最强大的GPU,因为这有助于最小化GPU瓶颈,更好地隔离CPU以评估其游戏性能。使用高或超高质量预设可能看起来违反直觉,但往往是这些更高质量的预设给CPU带来最大压力。诸如动画、细节层次、绘制距离和人群密度等设置可能非常消耗CPU资源。

因此,当你使用像GeForce RTX 4090这样的GPU并在4K分辨率下使用超高质量设置进行测试时,得到的数据可能会根据你的偏好而具有误导性,而这里的偏好主要指你期望的帧率。首先,游戏必须以你认为可接受的帧率运行,这希望是从60 fps到高刷新率设置如120 fps或更高。

以《星空》的数据为例。在4K分辨率下使用RTX 4090和7800X3D的超高质量预设,我们在测试中看到的平均帧率为76 fps,这不算差。但如果你真的想要90 fps或更高,你可能会将质量设置降低到中等,或者更可能启用升频技术,但重点是,为了达到你期望的帧率,你会对质量设置进行调整。

在这个例子中,可以看到7800X3D能够在这个游戏中推送到超过100 fps,并且实际上最高可以达到130 fps,但这些信息只能通过降低分辨率测试来获得。

问题在于,如果我们只包含4K结果,仅使用“Ultra”预设(这通常是情况,因为你不会使用多个质量预设在多个分辨率下测试10多个CPU),那么76 fps就是上限。这就是RTX 4090在这里能管理的全部了。

因此,如果所有被测试的CPU都允许RTX 4090渲染出76 fps,这会给观众留下一种印象,即在4K下CPU并不重要,因为比较7800X3D和5800X时,性能似乎相同。

然而,5800X可能最高只能达到80 fps,如果你愿意调整质量设置以期望达到90 fps或更高,那将是不可能的。如果你升级GPU,这也会成为一个问题,我们假设你迟早会这么做,因为当你这么做时,你会更容易在更高的分辨率下发现CPU的极限。

外媒在测试台上花了一周的时间,使用Ryzen 5 3600和Ryzen 7 7800X3D,以及Radeon 7700 XT、7900 XT和RTX 4090,在六款游戏中记录了大量数据。以便更清楚地说明这个话题。

《霍格沃茨之遗》基准测试

我们将从使用7700 XT显卡的《霍格沃茨之遗》1080p数据开始,这款显卡按照当今的标准来说算是较低端的。当然,它现在的售价是400美元,但RTX 4060的售价是300美元。在更常用于测试CPU的1080p分辨率下,我们可以看到7800X3D比3600快得多,即使使用“极致”预设也是如此。在这个例子中,我们从73 fps提升到了98 fps,增长了34%。

然而,如果我们使用“中等”质量设置进行测试,这个差距会扩大到74%,而在使用“低”设置时则达到了83%,因为Ryzen 5处理器的帧率似乎只能略高于80 fps。这些数据清楚地表明,如果你对平均80 fps左右的表现感到满意,那么3600就足够了,但如果你想要更高的帧率,就需要进行升级。

这就是为什么4K CPU基准测试具有误导性,因为你从1080p数据中就能学到所需的一切。如果你想要在4K下达到60 fps,你会根据你的显卡相应地调整设置,并且你知道3600可以达到这种性能。但如果你想要90 fps或更高,分辨率就不重要了;3600根本无法达到那种性能水平。

当我们将分辨率提高到1440p时,使用中等和极致预设时,Ryzen 5 3600仍然被限制在84 fps。7800X3D在1440p下较慢,因为我们开始受到Radeon显卡的限制,但使用中等或低预设时仍有可能超过100 fps。

在4K分辨率下,几乎无法了解到CPU的性能,因为主要看到的是7700 XT的限制,这款显卡在使用低预设时只能达到大约67-68 fps。在1%最低帧率方面有一些值得注意的差异,因为7800X3D比3600快得多,但如果你关注平均帧率,很容易得出在4K下CPU性能不重要的结论,特别是当你没有RTX 4090显卡时。

如果你对60 fps的游戏体验感到满意,这确实足够了,但对于那些要求更高的人来说,你将不得不降低分辨率或更可能启用升频技术,但无论是哪种选择,3600的性能都会被限制在大约80 fps,而7800X3D可以快得多。现在,让我们看看搭配7900 XT显卡的情况。

升级到7900 XT对Ryzen 5处理器的性能提升并不明显,这在意料之中,因为即使在1080p下,7700 XT的数据也完全受限于CPU。在使用低和中预设时,我们看到帧数有所增加,但除此之外,结果大致相同。

另一方面,7800X3D在使用极致预设时性能提升了36%,中等预设时提升了10%,低预设时提升了12%。因此,这些较低质量的预设开始接近X3D芯片的吞吐量限制。而之前使用7700 XT时,7800X3D在1080p下使用极致设置仅比3600快34%,现在则快了82%。

将分辨率提高到1440p并没有改变太多结果。现在启用光线追踪的低预设受到了GPU的严重限制,可以看到使用极致预设时7800X3D的优势缩小到了61%,但除此之外,其他预设的差距都非常相似。

现在,在4K分辨率下使用7900 XT,Ryzen 5 3600的性能被限制在与使用7700 XT在1080p下相同的低于90 fps的性能范围内。在使用极致质量设置时,7800X3D和3600的平均帧率性能几乎相同,因为两者都受到GPU的限制,大约在70 fps左右。

在安装RTX 4090之后,与7700 XT相比,Ryzen 5 3600在1080p下的性能实际上略有下降,这是由于我们之前探讨过的Nvidia驱动程序消耗问题所致。这种影响在使用7800X3D和低质量预设时最为明显,因为使用7700 XT时它实际上快了15%。(但本文不是来探讨Nvidia消耗问题的)

在比较1080p下的极致质量数据时,7800X3D相对于3600的性能提高了85%,这似乎是这两款CPU之间的真正性能差异。使用光线追踪的低预设时,差距更大,达到了94%,但这一数据更多出于科学好奇,因为很少有人会使用这种质量设置组合。

重点是,正如在1080p下使用7700 XT时发现的那样,Ryzen 5处理器的帧率被限制在大约80 fps;它无法推高帧率。

因此,当跳转到1440p时,发现3600被限制在78 fps,或使用极致预设时为65 fps。可以发现7800X3D有相同的结果,因为数据在那里仍然主要受到CPU的限制。

然后在4K下,使用低和中设置的7800X3D数据仍然受到CPU的限制,尽管使用7900 XT可以实现更高的帧率,但由于消耗问题,GeForce显卡的性能被限制在大约130 fps。在4K下使用极致质量设置时,7800X3D仍然比3600快41%,但如前所述,不要过多关注所使用的CPU;本文更想展示的是分辨率和质量设置如何缩放。

在这个例子中,我们知道7800X3D可以在1080p下使用极致设置驱动120 fps,因此,假设CPU能够达到这一性能水平,通过调整质量设置或选择正确的GPU,在4K下也可以实现这一帧率。

《星空》基准测试

可以观察的另一款新游戏是《星空》。在这个例子中,Ryzen 5 3600无法渲染超过60 fps的帧率。但是,如果用7700 XT显卡在1080p下使用极致预设来比较3600和7800X3D,会得出两款CPU性能相似的结论。当然,如果降低质量设置,这会导致GPU限制数据减少,可以看到在低设置下,7800X3D比3600快高达69%。

再次强调,不需要4K数据来去证明3600在4K下的性能表现。事实上,我们甚至不需要更快的GPU。这全帧率,如果你对60 fps的游戏体验感到满意,那么3600可以做到这一点,无论分辨率如何。但如果你想要90 fps或更高的帧率,那么就需要升级3600了。

当将分辨率提高到1440p时,可以发现极致和高设置的结果都受到GPU的严重限制,但再次强调,我们看到的性能是低于60 fps的。但如果你用7700 XT显卡使用高或极致设置,你会得出CPU性能不重要的结论。

在4K下,可以发现无论使用什么设置,CPU性能对这些数据都不重要。3600能够匹配7800X3D的性能,这就是很多4K评测数据的模样,因为大多数这样的例子都受到GPU的严重限制,帧率低于60 fps。如果你用7700 XT显卡在4K下玩游戏,你不仅会降低质量设置,还会启用升频技术,所以从技术上讲,你并不是在4K下玩游戏。

如果用7900 XT显卡提高GPU性能。不出所料,这对Ryzen 5 3600来说毫无用处,因为该数据仍然受到CPU的严重限制,大致在60 fps左右。另一方面,7800X3D在使用极致设置时性能提升了53%,平均帧率达到92 fps,但我们也看到在使用低预设时它可以达到高达131 fps的帧率。

将分辨率提高到1440p对3600来说毫无帮助,它仍然被限制在60 fps。然而,在使用极致预设时,7800X3D比3600快27%,而在使用低质量设置时,其性能甚至快了高达92%。

在4K下,大部分数据都受到GPU的限制,帧率在60 fps或以下,尽管在使用低质量设置时,7800X3D比3600快20%。对于那些对60 fps不满意的人来说,这又是一个例子,你可能需要将质量设置降低到高或中,然后启用升频技术,将性能推向1440p时的水平。

在《星空》中,Nvidia的额外消耗问题并不存在,所以我们在1080p下使用RTX 4090时并没有看到性能下降。相反,这些数据向我们展示了7800X3D有多快,其性能是3600的两倍多。

即使在1440p下,结果也大多非常相似。使用极致预设时,7800X3D比3600快84%,使用高质量设置时快98%,使用中等设置时快118%。

最后,在4K下,可以看到Ryzen 5 3600仍然被限制在60 fps,这是在测试中该CPU能够提供的最高性能水平。但即使上限是70 fps,如果你需要至少90 fps的帧率,那也不是理想的选择。另一方面,7800X3D在这款游戏中可以达到130 fps的吞吐量,所以虽然我们只在使用极致预设时看到了76 fps,但它可以更快,你只需要减少GPU负载,要么降低视觉质量设置,要么启用升频技术。

《反恐精英2》基准测试

现在,关于“在4K下CPU不重要”的错误观点在电子竞技类游戏面前就不攻自破了。虽然我们知道这一说法主要来自那些以相对较低帧率玩单人游戏的玩家,但值得注意的是,CPU评测并不是完全针对你的特定使用情况。

以《反恐精英2》为例。对于这款游戏来说,150 fps并不算多;事实上,许多认真的玩家会告诉你,这远远不够,大多数《反恐精英2》的玩家都力求保持帧率在300 fps以上。他们还倾向于使用中到低的质量设置,因为这不仅有助于提高帧率,还可以更容易地发现敌方玩家。

使用7700 XT显卡在1080p下测试时,Ryzen 5 3600在测试中最高只能达到约180 fps,因此虽然可玩,但对于竞技游戏来说并不理想。另一方面,7800X3D的起始帧率约为250 fps,但使用7700 XT可以达到接近500 fps。

因此,这些数据再次表明。如果你需要超过200 fps的帧率,Ryzen 5 3600无法提供这样的性能水平,无论使用什么分辨率。

在1440p下,7800X3D在极高和高质量设置下更受GPU的限制,当然,3600的性能也大致相同。

在4K分辨率下,情况基本相同,3600在1080p、1440p和4K下的帧率大致相同,因为这些数据受到CPU的严重限制。使用7800X3D时,我们发现了7700 XT的极限,即使使用低和中预设。

7900 XT的数据也大致相同。尽管使用了更快的GPU,但3600仍然将性能限制在最多179 fps,而7900 XT可以远远超过这个速度。

在1440p下,使用极高和高质量预设时7900 XT的真正限制出现了,但再次强调,使用中和低预设时数据受到CPU的限制。

在4K下,如果使用非常高的质量设置,两款用于测试的CPU性能相当。但使用中等设置时,看到7800X3D仍然快了119%,RTX 4090的数据大致相同。外媒还测试了几款其他游戏,如《Helldivers 2》《星球大战绝地:幸存者》和《Assetto Corsa Competizione》,结果都与已经展示的结果非常相似。

结论

可能有人评论说这里的数据具有误导性,因为Ryzen 5 3600比7800X3D慢得多。(外媒确实使用了极端的例子)但重点在于,重要的是帧率,而不是分辨率。

查看经常显示低于60 fps帧率的严重受GPU限制的4K结果对于衡量CPU性能来说并没有用,特别是如果你需要超过60 fps的帧率,并且愿意调整质量设置以达到你想要的帧率。

此外,现在大多数玩家在4K下都启用了超分辨率技术,因为FSR和DLSS在4K下工作效果最好,通常对视觉质量没有明显影响,却能显著提高性能,当然前提是有一个能够驱动更多帧的CPU。

举个例子,这是刚才使用7900 XT查看的《星空》中等质量设置数据:3600的帧率是60 fps,而7800X3D只有64 fps。但是,如果使用质量模式启用超分辨率技术,3600的性能保持不变,而7800X3D配置的性能几乎提高了30%,平均帧率超过80 fps。

有许多未知变量,或者可能会改变的变量,如果你的问题是“我在4K下能获得多少帧”,要回答这个问题,需要知道CPU的峰值性能。

对于评测人员来说,使用用于测试的标准预设(可能是高或极高)在4K下测试RTX 4090并不能为观众提供任何有用的信息,实际上,可能会误导他们。假设无论结果如何,你都会满意,即使最终帧率低于60 fps。但在现实中,你会启用超分辨率技术或降低质量设置以提高帧率,当你这样做时,你需要知道CPU是否能够达到那个级别的性能。

评测并不是为了告诉你在给定游戏中你将获得的确切帧数;这只是一个大致的估计,因为我们只测试了游戏的一小部分,但相对于另一款产品的性能应该会相当一致地缩放,因此它会给你一个概念,即一款产品相对于另一款产品的性能会有多好。评测人员不在低分辨率下测试是为了让你觉得自己的当前CPU不好或诱使你升级;而本文在低分辨率下测试是为了清楚地展示CPU之间的实际性能差异,以便做出明智的购买决定。

关于升级,是否需要升级完全取决于你自己。你对你当前的性能水平满意吗?如果不满意,是不是受到了CPU的限制?通过降低分辨率或质量设置来确定是否提高了GPU性能是很容易的;如果没有,那么很可能是受到了CPU的限制。

最后,如果我们使用了Ryzen 5 7600,与7800X3D的差距会小很多,而且在很多4K情况下,这两款CPU之间几乎没有区别。当然,在1080p下也是如此。你之所以会选择7800X3D而不是7600或7700系列,仅仅是因为你想要最好的,要么是因为你可以轻松负担得起,要么是因为你真的需要最大性能。

但无论如何,在比较这些CPU时,了解它们的真实性能很重要,因为虽然你现在可能无法解锁全部性能,但额外的性能对于未来的GPU升级可能会有所帮助。虽然我们不建议在CPU上超出你的预算,尤其是像Ryzen 7 7700这样的部件已经足够好了,但拥有所有正确的信息以便做出明智的购买决策总是好的。

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