CPU|升级CPU还是显卡重要?IA双平台实测对比,谁才是2080S最佳拍档

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序言:
过往的图形运算 , 确实非常依赖CPU的性能 。
直到NVIDIA公司在1999年发布GeForce 256图形处理芯片时首先提出GPU的概念 。 GPU使显卡减少了对CPU的依赖 , 并进行部分原本CPU的工作 , 尤其是在3D图形处理时 。 GPU所采用的核心技术有硬体T&L、立方环境材质贴图和顶点混合、纹理压缩和凹凸映射贴图、双重纹理四像素256位渲染引擎等 , 而硬体T&L技术可以说是GPU的标志 。
T&L(Transform& lighting) , 是指坐标转换和光源 。 3D图形是由复杂的坐标转换和光源运算组成的 , 当显卡还没有T&L功能时 , 坐标处理和光源运行都是由CPU来处理的 , CPU运算速度越快 , 游戏越流畅 。 当图形芯片具有T&L功能之后 , CPU就得以从繁重的运算中解脱出来 。
图形处理器技术的迅速发展带来的并不只是速度的提高 , 还产生了很多全新的图形硬件技术 , 使GPU具有流处理、高密集并行运算、可编程流水线等特性 , 从而极大的拓展了GPU的处理能力和应用范围 , 并开创了一个新的研究领域:基于GPU的通用计算(GPGPU , General-Purpose computation on GPU) , 其主要研究内容是如何利用GPU在图形处理之外的其他领域进行更为广泛的科学计算 。
当然了 , CPU和GPU相互配合 , 各有所长 , 各有所短 , 不能说GPU就是比CPU强这种幼稚的话 。 低并行逻辑复杂的程序适合用CPU , 高并行逻辑简单的大数据计算适合GPU 。
过往 , 图形处理器并不开放编程接口 , 而NVIDIA的CUDA出现的意义 , 不仅仅是开放编程接口、提供一整套相应的工具 , 更重要的是带动了通用计算的发展 。
时隔十二年 , NVIDIA又推出了图灵新架构 , 带来的不仅仅是晶体管 , 线程、光栅、纹理单元、频率的提高 , 更重要的是带来全新的架构 。 除了纯图形处理的传统部分以外 , 还带来了全新的光线追踪运算单元以及人工智能的部分 。
光线追踪并不是NVIDIA创造的一个新概念 , 而是NVIDIA通过图灵新架构将实时光线追踪变为现实 。 过往 , 我们早就在好莱坞大片上面见识过光线追踪的效果 , 但是那些是非线性渲染生成 , 而我们的游戏需要的是实时运算实时生成 。
什么是线性和非线性?打个比方 , 我天天做几百道题目 , 然后考试的时候碰到我就可以轻轻松松解决了 , 这个就是非线性 , 说白了就是题海战术硬肝;而真正的学霸 , 把规律真正学懂学透 , 真正举一反三 , 无论是试卷里面的题目、高考题目甚至现实中的应用都能运用学到的知识进行处理 , 这个就是线性 。
而人工智能的部分 , 主要体验在于DLSS深度学习抗锯齿技术 。
深度学习超重采样并不仅仅是一种抗锯齿 , 核心就是AI人工智能 。 AI通过深度学习 , 将物体或图形因分辨率 , 位移或镜头方向转移而发生的边缘形变进行计算而减小或规避 。
通过图灵架构 , 显卡不再将所有的运算都在本地执行 , 你能够通过张量单元 , 跟位于英伟达总部的土星-V(Saturn-V)超级计算机(660节点、5280伏打核心)来依靠深度学习 , 来获得四两拔千斤的效果 ,通过庞大的AI训练 , 能够以很小的代价获得更好的采样效果 , 说夸张一点 , 就是以FXAA抗锯齿的性能损失 , 换回SSAA抗锯齿的画质 , 听起来是不是很梦幻 。
说了那么多 , 估计专业术语太多 , 还是有点枯燥 , 我就直接说结论吧 。
现在的3A大作所需要的特效 , 已经跟CPU没有太大的关系 , 玩游戏主要看显卡 。
平台介绍篇:
同样是感冒 , 我们传统中医会采用望闻问切等方法 , 然后一番阴阳五行 , 岐黄之术给大家开出几服药进行调理 , 并且一大堆戒口、养生之类的嘱咐 , 讲求标本兼治 , 这对于我们的健康来说是非常有益处的 。 就相当于 , 装机商会推荐你全套平台进行升级 , 这样的游戏体验会大幅度提高 , 就是成本高而已 。
而西医 , 会通过探热、化验等方法 , 快速确认问题所在 , 然后对症下药 。 西医的方法通常会更加直接更加快 。 就相当于 , 我们遇到新游戏运行不流畅 , 通常就是升级显卡就能解决 。
那么 , 主流平台里面Intel还是AMD更加适合作为游戏主机的平台呢?近几年来 , AMD Ryzen的出现 , 让我们在整机配置的时候有了更多的选择 。 AMD Ryzen在线程和制程工艺上面占优 , 这是无可置疑的事情 。 而Intel虽然还是祖传14nm技术 , 但是凭借着频率和延迟的优势 , 在游戏平台里面还是保持着活力 。
主流游戏平台里面 , i5 9500KF与R53600X两者的呼声都非常高 , 两者价格接近 , 前者频率高后者线程多 , 备受游戏者争议 。
而我搭配的主板分别是 , i5 9600KF搭配微星Z390主板和R5 3600X搭配技嘉的X570主板 。
先来看看Intel平台方面 ,
I5 9600KF属于Intel无核显的处理器系列之一 ,I5 9600KF是六核六线程 , 也就是俗称的全真核心 , 这种比起超线程的核心跑游戏稳一点 。 频率方面 , 基础频率是3.7GHz , 加速频率4.6GHz , 全核频率4.3GHz , 比起9400f高不少了 , TDP为95W 。
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相比而言 , 锐龙3000系列从规格上面来看 , 更加华丽一点 。
锐龙5 3600X是6核心12线程设计 , 基频3.8G , 最大加速频率4.4G , TDP为95W 。
不吹不黑 , 锐龙首次把六核心的价格做到亲民 , 而且直接就是六核心12线程拉到千元档次 , 而且从zen第一代到zen2有着明显的性能提升 , 比方说锐龙3000系列比起2000系列 , 在缓存方面 , 容量从16MB提升到了32MB , 足足一倍 , 更大的L3缓存可以降低内存延迟 , 对游戏性能的提升也有一定帮助 。
Zen2每个核心内部的设计也有所变化 。 指令缓存由原先的64KB缩减到32KB , 但位宽翻倍 , 分支预测系统也经过重新设计 , 可减少30%的误判率 。 L2缓存还是和原先一样512KB每个核心 , 同时AGU增加一个 , 达到和Intel一样4ALU+3AGU的设计 , 两组乘加器位宽从128bit上升至256bit , 也就是原生支持AVX2 , 并且乘法器的延迟从4个周期下降至3个 。
也许 , Intel的粉丝会觉得不服 , 那么 , 我们来简单做个基准测试 。
1、Cinbench系列
在多核多线程Cinbench R15测试里面 , R5 3600X和i5 9600kf分别取得了1593cb和865cb 。
在新的Cinbench R20测试中 , R53600X和i5 9600kf分别取得了1593cb和865cb 。
Cinbench系列测试 , 主要是通过模拟专业设计渲染操作 , 测试cpu的多核多线程性能 。 R15和R20两个版本算法完全不一样 , 因此不能横比 。
2、国际象棋
国际象棋同样也是多核多线程测试 , R5 3600X和i5 9600kf分别取得了23572和19243分 。
多核多线程测试 , R5吊打九代i5是必然的事情 , 毕竟线程差一倍 , 影响比较明显 , 那么 , 我们再来看看游戏玩家更加关心的单核单线程浮点性能 。
3、super PI
Super PI一百万位测试 , R53600X和i5 9600kf分别取得了9.424秒和8.273秒(越低越好)的成绩 。
相信 , 如大家所料 , Intel的cpu在主频和单核性能方面还是占优的 。 但是 , 现在的游戏也不是单纯看单核单线程性能 , 毕竟这一类也就是远古时代的CF、WOW版本才会如此 , 现在新一点的游戏 , 基本上四核四线程能够完成应用上 , 但是类似于8核16线程会不会更好地利用就难说了 。
那么 , 到底是单核多线程占优的九代酷睿i5还是多核多线程强势的Ryzen会在游戏中表现更加好?
显卡赏析篇:
情怀也好 , 感觉也好 , 还不如实实在在用两个平台跑一次分对比一下 , 有理有据 , 大家就容易理解多了 。
两个测试平台采用同样的一款映众RTX2080 super显卡 , 同样是WD black sn750 SSD以及威刚DDR4 2666灯条 , 基本上测试条件是趋于一致的 , 这样子看对比数据就更有参考性 。
为了让测试的数据更加有对比效果 , 采用的是现在旗舰级别的映众RTX2080 super冰龙超级版 。
映众RTX2080 super 冰龙超级版的散热还是海格力斯的系统 , 不过明显比起过往的开普勒架构、Maxwell、Pascal架构有所修身 。 估计也是因为整体能耗比再度提升的结果 , 而且这一代的图灵结构显卡 , 频率都非常高 , 这架构上的红利 , 真心可以 。
映众RTX2080 super冰龙超级版采用的是G180公版PCB方案 , 12层板子设计 , 8+2相奢华供电绝对是旗舰级别的待遇 , 贴片电容、铁素体电感一个不少 。 采用了全数字供电 , 其中显存部分采用的是GStek9216芯片 。 映众RTX2080 Super冰龙超级版的接口方面是3*DP+1*HDMI接口的组合 , 支持8K输出 , 并且支持SLI 。
好了 , 显卡赏析结束 , 我们还是来看看实测性能吧 。
图形性能与游戏性能测试篇:
1、3DMARK
3DMARK经历那么多年 , 已经从最早期的DX11测试软件进化到可以测试光线追踪以及DLSS性能 , 非常全面 , 下面就来看看两个平台下面映众RTX2080 super冰龙超级版的表现 。
先来看看 , 光线追踪测试Port Royal场景 , R5 3600X和i5 9600kf分别取得了6961分和7013分 , i5取胜 。 有点小意外 , 看来 , 光线追踪对线程的需求不算很高 。
除了光线追踪 , 3DMARK还能测试DLSS深度学习抗锯齿功能 , R5 3600X和i5 9600kf分别取得了46.33帧(关闭:32.29帧)和46.61帧(关闭:32.50帧) 。 两者几乎一样 , 暂且忽略不算 。
再来看看DX12测试 , Timespy场景下面 , R5 3600X和i5 9600kf分别取得了10503分和9959分.
DX11测试 , Timespy场景下面 , R5 3600X和i5 9600kf分别取得了13167分和12049分 。 看来 , 基准测试的话 , 还是线程多一倍的R5更强大 。
2、古墓丽影11暗影
古墓丽影11是支持光线追踪和DLSS十分完备的游戏 , 打开两大特效以后 , R5 3600X和i5 9600kf分别取得了80帧和77帧 , R5取胜 。
3、地铁:离去
地铁:离去同样也是支持光线追踪和DLSS , 打开两大特效以后 , R5 3600X和i5 9600kf分别取得了56.11帧和63.97帧 , 九代i5取胜 。
再来看看 , 其他游戏的表现 。
4、杀手6
R5 3600X和i5 9600kf分别取得了139帧和125.67帧 , R5取胜 。
5、奇点燃尽
奇点燃尽同样是一个DX12引擎的游戏 , R5 3600X和i5 9600kf分别取得了84.4帧和83.7帧 , R5取胜 。
6、彩虹六号
彩虹六号采用的是DX11引擎 , 相对来说对于显卡要求偏低 , 仅供参考 , R5 3600X和i5 9600kf分别取得了251.7帧和264.9帧 , R5取胜 。
其他游戏 , 尤其是绝地求生、战地5一类的网游 , 受到外服连接问题的影响 , 参考意义不算很大 , 也不容易体验出CPU的影响 , 但是整体而言 , 两个CPU并没有区别 。
相信 , 测试之前 , 不少人都觉得游戏必然是Intel的CPU更强 , 毕竟占据主频和延迟的优势 。 但是 , 新一代的Ryzen在主频和缓存延迟上面的劣势已经被弥补了不少 , 而且线程更多的优势还是实实在在的 。
总结:
玩游戏并不是单纯的拼频率 , 越来越多的新游戏会对多核多线程进行优化 , 这也是必然 。 而这次的测试里面 , 基本上也是线程多一倍的R5更加占优 。
当然了 , 游戏中占主导地位的还是GPU , 尤其是新一代的图灵架构 , 增加了光线追踪单元以及人工智能的部分 , 让GPU的功能和性能进一步提升 。
其实 , 早在CUDA推出的时候 , 已经有office、photoshop、Premiere都对CUDA提供支持 。 而光线追踪的出现 , 相信也会对专业设计产生影响 。
光线追踪正在改变一些专业领域的设计流程 , 比如在建筑、工程以及施工行业(AEC)上 。
和游戏类似 , 专业领域的AEC行业对算力的要求也不小 , 设计者希望更快的渲染速度 , 更好的渲染效果 , 这有利于最终项目评估并改进工作效率 。 加入光线追踪技术后 , 人们可以看到全局照明的实时效果 , 这种技术之前都是在CG制作中使用 。
因而 , 设计师可以通过类似电影画质的实时渲染来增强创造力 , 实现更佳的效果 。 与客户在房间中探索设计 , 对照明和材料进行实验和测试并实时调整 , 从而准确模拟真实世界的光线条件 。
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