主频与多核谁重要
现在购买高配置电脑的用户90%以上都是游戏玩家。在有限的预算里,将更多的钱投资在显卡上,游戏性能提升会有立竿见影的提升,但为了发挥出GPU的全部性能,不造成系统瓶颈,一款高端的CPU又是不可或缺的。面对Crysis这类的热门的DX10游戏,如何平衡CPU与显卡的搭配,相信你问一百个人,会有一百个说法,即使是一些资深的游戏玩家他们自身也存在疑问,很难给出你一个正确的答案。

Crysis利用CPU去实现大量物理效果
对DX10游戏有一定了解的玩家都知道,大量真实的物理效果运用,是现在DX10游戏的一个趋势,以现有的生产工艺水平、GPU内部所能集成的晶体管数量和执行效率,光是巨大的纹理贴图渲染以及很多后期处理特效,就已经让GPU负担不过来了。因此在系统不具备物理卡的情况下,现在很多DX10游戏物理仿真特效其实都还是都交由CPU负责处理的,也就是说CPU在游戏中参与了很多需要大量运算、任务量繁重的工作。

3DMark Vantage中的CPU物理仿真测试
作为一款权威性的3D图形测试软件,3DMark Vantage给了我们很好的启示:对于未来场景越来越复杂的DX10游戏,需要CPU拥有强大的物理处理能力和多线程执行能力才能保证游戏的流畅运行。
在未来的游戏里,有没有能将CPU从繁重的物理运算工作中解放出来?答案是肯定的。目前的可行的设想是SLI或Crossfire平台用一块显卡专门负责物理运算,但现在这个设想还只能停留在纸面上,无论是Quad SLI还是Quad Crossfire,都还无法在游戏中真正实现这一点。
另外,在实际的使用中,很多玩家在玩游戏同时后台还会有其它的任务操作,诸如传输文件,迅雷、BT下载等,在这种应用前提下,只有高端的CPU才会有资源闲置的情况,低端的CPU往往在游戏中处于100%的负载状态下,很难胜任大型3D游戏+多任务同时运行的应用环境。
本次我们搜集到了9款Intel、AMD平台共9款处理器,不同处理器主频高低以及核心数量多少,实际游戏中的性能差别影响有多大,将是本篇测试的重点:
Intel Core 2 Duo E2140 主频1.6GHz
Intel Core 2 Duo E4600 主频2.4GHz
Intel Core 2 Duo E7200 主频2.53GHz
Intel Core 2 Duo E8400 主频3.0GHz
Intel Core 2 Extreme QX6850 主频3.0GHz
Intel Core 2 Quad Q9550 主频2.83GHz
AMD Athlon X2 5000+ 主频2.6GHz
AMD Athlon X2 6400+ 主频3.2GHz
AMD Phenom X3 8750 主频2.4GHz
上面测试所用几款处理器包括了目前顶级的45nm桌面4核处理器,新近最热门的型号E7200,还有AMD新近推出的Phenom 三核处理器,以及入门级装机选用的PD E2140处理器,价位区间覆盖了从450元~6000元不等。
45nm QX9550、E8400、E7200 CPU信息
要是各位看官对这些处理器参数不太熟悉的话,也不用走开,编辑下面给出了每款处理器的CPU-Z信息截图和简单介绍,高手就直接跳过吧:

进入5月份以来,Intel桌面级45nm处理器已经全面上市,Intel Core 2 Quad Q9550四核处理器,45nm工艺生产,盒带代号为Yorkfield,主频达到2.83GHz,二级缓存容量相比65nm四核增加到了12MB。

E8400双核处理器作为中端产品线E6000的接班人,核心代号为Wolfdale,前端总线为1333MHz,主频高达3.0GHz,L2 cache为6MB,目前由于Q6600的存在,E8400似乎还不用着急上市。

作为Intel 45nm的普及先锋,E7200目前的价格非常不错,核心代号同样为Wolfdale,与E8000系列相比定位稍低,前端总线限制在1066MHz,二级缓存缩减到E8000系列的一半,用来取代Core 2 Duo E4000系列,但二级缓存由上代E4000系列的2MB升级到3MB。
65nm QX6850、E4600、E2140信息

Intel Core 2 Extreme QX6850四核处理器,65nm生产工艺,核心代号为Kentsfield,主频3.0GHz,支持1333MHz 前端总线,8M二级缓存。

Intel Core 2 Duo E4600,65nm生产工艺,核心代号为Conroe,主频2.4GHz,支持800MHz 前端总线,2M二级缓存。北京地区三年保盒装的产品报价低于900元,比E7200便宜100元左右。

E2140的参数应该不用过多介绍了,相信现在很多用户机箱里用的都是这款超频性能极强的双核处理器。
Phenom X3 8750、Athlon X2 6400+、5000+

AMD方面,
我们这次拿到一款Phenom X3 8750,核心代号为Toliman,65nm生产工艺,支持HT 3.0超传输总线,主频2.4GHz,每个核心内建512k二级缓存,共享2MB三级缓存,这款处理器型号还没有在国内上市。目前北京地区可以买到的是主频稍低的Phenom X3 8450(2.1GHz),三核8450与目前的E4600价位持平。

Athlon64 X2 5000+,核心代号为Brisbane,65nm工艺,主频2.6GHz,不过是锁了频的版本,不是黑盒装哦。

这款的Athlon X2 6400+型号有点老了,采用AMD上代的90nm工艺,主频达3.2GHz,当时发布时性能仅次于自家Athlon FX的高端桌面双核处理器。
测试平台
硬 件 测 试 平 台
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处理器 |
测试所用9款CPU |
主板 |
华硕Maximus Fomula Special Edition(X38+ICH9R)
华硕
M3A32-MVP DELUXE(790FX+SB600) |
散热器 |
Tt 大台风Big Typhoon VX CL-P0310 |
显卡 |
微星9800GTX 512M |
显示器 |
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内存 |
金士顿PC-2 6400 DDR2 800MHz 1GB x2
(内存时序:5-5-5-16) |
硬盘 |
西部数据 Raptor 150G SATA HardDisk Driver
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电源 |
TT ToughPower 650W |
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系 统 平 台 及 驱 动 信 息 |
操作系统 |
Microsoft Windows Vista Ultimate SP1 |
显示驱动 |
NVIDIA forceware 174.16 for vista-32bit
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主板驱动 |
Intel Chipset Software Installation Utility驱动8.3.0.1013 |
DirectX版本 |
DirectX 10.1 API |
操作系统选择上,我们使用了Windows Vista Ultimate SP1。内存为两条金士顿Kinston PC-2 6400 DDR2 800MHz,单条容量为1GB,两条组成双通道,内存时序:5-5-5-16。为了最小程度减少显卡性能瓶颈对CPU性能产生的影响,我们选择了NVIDIA目前顶级的单卡MSI Geforce 9800GTX 512M。

Intel平台华硕Maximus Formula Special Edition隶属玩家国度主板系列,采用了X38北桥+ICH9R南桥,最高支持FSB 1600MHz,支持Intel 45nm CPU,4条DDR2插槽,最高可以支持DDR2 1066MHz 8GB内存总量。主板在设计上为超频玩家们考虑得非常周全,北桥芯片上安装了水冷头,散热相当优秀。供电系统方面,主板提供了8相供电设计,磁盘接口为6个SATA接口和1个IDE接口。

AMD平台采用的主板是华硕M3A32-MVP Deluxe,支持组建AMD四核+四卡的蜘蛛平台,采用AMD 790FX / SB600芯片组,HT总线升级为HT 3.0,支持PCI-E 2.0,支持四卡交火,内存方面对DDR2 1066内存提供正式支持。
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测试项目及测试方法 |
DX9游戏 |
虚幻竞技场3 |
外挂测试(WAR-Torlan-fly场景) |
DX10游戏 |
生化骑兵 |
Fraps |
DX10游戏 |
英雄连:抵抗前线 |
自带测试BenchMark |
DX10游戏 |
失落星球:极限状态 |
自带测试BenchMark |
DX10游戏 |
冲突世界 |
自带测试BenchMark |
DX10游戏 |
孤岛危机 |
外挂(GPU_test) |
游戏方面,我们选择了13款主流游戏大作,包括《虚幻竞技场3》、《生化骑兵》、《英雄连:抵抗前线》、《失落星球:极限状态》、《冲突世界》、《孤岛危机》6款DX10游戏。下页是测试结果:
Unreal Tournament 3
基于UE3引擎的游戏在光影效果尤其是HDR高光动态很有自己的特色,不像《上古卷轴4》、《切尔诺贝尔利阴影》、《孤岛危机》光影会随着动态生成的天气实时变化,在画面的真实感上差了一些,但这样的好处是降低了渲染的难度。

测试方法:UT3 Benchmark V0.2.0.45 Benchmark软件,纹理细节、图像等级都设为“5”最高,运行其中的“War-Torlan_fly”飞行场景模式,记录所得平均帧数。

先来说说测试成绩,两款四核处理器帧数比同频的Core 2 Duo双核高出15fps左右,与千元左右的中端双核处理器成绩拉开40多帧的巨大差距,AMD羿龙三核8750帧数比E8400低10fps左右,顶级的4核与入门级的E2140帧数差距在惊人的70帧以上。
可以看出,低分辨率下运行UT3,处理器主频、核心数量对游戏性能的影响都比较大,这款游戏对多核处理器支持比较好,能够发挥出四核的实力。

分辨率开大后,1.6GHz E2140帧数基本不变,其它几款CPU主频是一个明显的性能瓶颈。

继续开大到1920x1200分辨率,四核CPU的优势已经不再了,这里你看不出Q9550比E8400有什么优势可言。

所有CPU平台成绩都跌倒60fps以下,其中E7200的下降比较多,与E2140持平。
UT3的测试结果能够很直观地看出,中低端的双核CPU会成为系统的一个瓶颈。其它的游戏会不会出现类似的情况呢,请大家接着往下看:
BioShock
《BioShock》在发布之前被誉为2007年最值得期待的游戏之一,游戏引人入胜的剧情和出色的可玩性赢得了国外专业游戏媒体满分的评价。这款科幻恐怖射击游戏由Irrational Games采用“虚幻引擎3”改良而来的“Vengeance”引擎开发,被看作是《System Shock 2》(网络奇兵2)的精髓续作。

《BioShock》游戏全面支持DirectX 10,尤其是对水面渲染进行了加强,比如反射和折射效果,而且物体在投入水中的时候也会有物理模拟加速,从而产生互动的波浪效果,另外火焰燃烧等软粒子效果也很出色,物体阴影同样是动态变化的,游戏还支持DX10.1规范要求的全局动态照明特效渲染,从而营造出了非常细腻的城市场景、人物纹理及动态光影等效果。
测试方法:选取游戏第一个坠机的火海场景,使用Fraps软件记录30秒内平均值,共3次,取3次的平均值为最后帧数。

Bioshock对多核的支持程度一般,Intel四核处理器与同主频的双核差距几乎不大。E2140、Athlon X2 6400+、Athlon X2 5000+存在瓶颈,不能很好地发挥出9800GTX 512M的性能。

1440x900这个分辨率下,CPU对性能的影响已经在减弱,顶级四核CPU与入门级双核CPU的差距在10帧左右。


9款CPU之间的差距在2帧以内,基本上可以视为误差忽略不计。编辑认为,E2140以上级别的CPU都已出现资源空闲的情况,

极限分辨率下情况同样如此,GPU成为游戏的瓶颈,所有处理器下的平台的游戏帧数保持一致。
Company of Heroes:Opposing Fronts
由Relic开发和THQ发行的人气大作《英雄连》续作——《英雄连之抵抗前线》(Company of Heroes Opposing Fronts)游戏将采用DX10引擎制作,展现强大的画面效果。

资料片“抵抗前线”将使用升级版Essence引擎,加强了物理效果,支持动态天气系统,加强了车辆和士兵的AI。
测试方法:游戏Video菜单自带Performence Benchmark工具。

AMD三核8750的成绩令人刮目相看,四核似乎没有用武之地,除了E2140和5000+,所有的CPU性能都差不多。



在显卡性能不足的情况下,搭配高端的CPU有点浪费。
Lost Planet: Extreme Condition
PC版《失落的星球》用增强的画面与游戏性来弥补没有新增内容的遗憾。游戏支持DirectX 9与DirectX 10,所以游戏可以运行在Windows XP与Windows Vista系统上。游戏光影效果与各种其他效果看起来都美轮美奂,较Xbox 360版本游戏有大幅度提升。作为NVIDIA“The Way It's Meant To Be Played”列表中的一个,Capcom的游戏开发小组专门为NVIDIA显卡做游戏画面优化。

测试方法:采用游戏自带GPU Benchmark工具记录平均/最大/最小帧数。



失落星球对CPU的性能没有太多要求,入门级的处理器和顶级之间的差距非常小。
World in Conflict
《冲突世界》(World in Conflict)是一款以虚拟全球冷战为故事背景的RTS游戏,采用了多种复杂而精美的DX10特效,而且由于是RTS游戏,要求同时出现在画面上的单元很多,对处理器的多线程处理是个很大的挑战。

测试方法:采用游戏Video菜单自带GPU Benchmark工具记录平均/最大/最小帧数。
测试分辨率:1024x768/1680X1050/1920x1200/2560x1600@32bit / 画质:中等 /No AA.AF



Crysis
Crysis具有诸多的先进而独有的DX10特性,才让其成为FPS游戏中最瞩目的焦点。游戏中包括大量的贴图,以及很多游戏的后期效果;大量的物理互动包括被风吹动的物件,可以破坏的植物和建筑物;昼夜循环;体积云的应用等等。

测试方法:使用Crysis benchmark软件记录平均帧数。
测试分辨率:1024x768/1280X1024/1680X1050@32bit / 画质:中等 /No AA.AF

Crysis本身的测试demo中就包含了GPU和CPU两个项目,可见处理器的性能对游戏的影响也是非常大的。四核处理器在Crysis中的性能提升有立竿见影的效果,Intel处理器整体要高过AMD一些,即便是双核E8400对位三核8750。


这个分辨率显卡性能出现明显的瓶颈,限制了CPU的发挥,高端CPU会存在资源空闲的情况。
最后总结:
测试中可以看出,目前几款主流的DX10游戏引擎对多核CPU的支持情况一般,比较的例外是UT3和Crysis,这两款基于多线程开发的游戏能够真正发挥出4核处理器的强大性能,失落星球则基本是GPU一个人在唱独角戏,CPU的主频和核心数量对其影响不大。
回到现实的游戏配置搭配上,如果玩家不希望CPU成为游戏瓶颈的话,编辑认为至少得需要一款Core 2 Duo E8000级别的处理器才行。其它几款游戏在1680x1050及以上分辨率,不管是顶级四核还是入门级CPU,性能差距都不大。