1. rész - Mit eszik egy 9600GT?
2. rész - Mi alá mit tegyünk?
2.5. rész - Memória intermezzo
3. rész - Variációk CPU-limitre
1. Bevezető
"Na és akkor azt mondjátok meg nekem, milyen CPU kell az XY VGA kihajtásához?" - ez a videokártyákkal kapcsolatos fórumokon kb. a második leggyakoribb kérdés, közvetlenül azután, hogy vajon érdemes-e az illető kártyát megvenni. Az ilyen kérdésekre általában elég nagy szórással érkeznek válaszok, előfordul, hogy a legerősebb és a leggyengébb ajánlott CPU között akár 40-50% különbség is van. Ez a szórás leginkább a kérdés nem egyértelmű mivoltából adódik – a CPU és a VGA viszonya nagyban függ a használt alkalmazástól (na jó: játéktól), ill. a felhasználó kedvenc beállításaitól. Ez a cikk(sorozat) számos játék számos beállításán keresztül általánosságban igyekszik vizsgálni a kérdést, első körben egy E2180-as CPU és egy 9600GT viszonyán keresztül, később pedig elemzés szintjén további CPU-kkal és VGA-kkal kiegészülve.
2. A CPU és a VGA limit
Kezdésként pár szó az alapfogalmakról – mit értünk CPU-, ill. VGA-limit alatt?
Nagyon leegyszerűsítve, CPU limit akkor áll fenn, amikor a CPU lassabban végzi el a képkockák fizikai és geometriai számításait, mint ahogy a VGA azokat meg tudja jeleníteni, VGA limit esetén pedig fordított a helyzet: a CPU gyorsabban végez a saját részével, mint a VGA a rendereléssel. Az alábbi 3 ábra a két limitációt, ill. az egyensúlyi állapotot mutatja be:
A CPU-nak mindhárom esetben 30ms-ig tart egy képkocka kiszámítása, ez 33.3 képkockát jelent másodpercenként (a továbbiakban fps). Az első esetben a VGA 20ms alatt végez (pl. alacsony a használt felbontás, ezért van kevesebb munkája), így egy 1.5x gyorsabb CPU-val a megjelenítés sebessége 50fps-re nőne.
A 2. esetben (pl. nagyobb felbontás) a VGA 40ms-ig szöszmötöl egy képpel (25fps), itt egy gyorsabb CPU semmit sem segítene a helyzeten, egy gyorsabb VGA annál inkább.
A 3. eset az ideális: ilyenkor a CPU maximálisan kihajtja a VGA-t, és nincs is további szabad kapacitása. A sebesség 33.3fps.
A gyakorlatban ennyire nem egyszerű a helyzet: egy adott játék bizonyos szakaszokon lehet CPU limites (pl. szabadtéren nagy látótávolsággal, vagy sok ellenség esetén), máshol pedig VGA limites (pl. sok fényforrás használatakor). Sőt, a limitáló tényező rövid idő alatt többször is változhat – erre a tesztek során lesz is majd példa. Éppen ezért, a „CPU limit” és a „VGA limit” kifejezést érdemes úgy érteni, hogy „többnyire CPU által limitált”, ill. „többnyire VGA által limitált” – az pedig, hogy a CPU kihajtja-e a VGA-t, innentől arról szól, hogy az esetek többségében ne a CPU legyen a játék sebességének limitáló tényezője.
Lássuk akkor, mi is kell egy 9600GT kihajtásához!
3. Tesztelési módszer és tesztkonfiguráció
Ebben a cikkben 5 játék kerül nagyító alá: a Doom 3, a Half-Life 2: Episode Two, a F.E.A.R., a Crysis és a Bioshock. Ez az öt játék teljeskörű képet ugyan nem mutat a CPU-VGA kapcsolatról, de jó keresztmetszetét adják az elmúlt évek érdekesebb játékainak – az itt mért eredményekből már levonhatók következtetések.
Mindegyik játéknál 3 felbontásban folytak a tesztek (800x600, 1024x768, 1280x1024) – az első a CPU általi limitációt volt hivatott megmutatni, a harmadiknál pedig minden játéknál azt várjuk, hogy a CPU egy bizonyos sebesség felett már nem lesz hatással a teljesítményre.
A beállítások minden játéknál a maximálisak voltak (a Crysis-t leszámítva, ott Very High helyett High lett beállítva), az anizotróp szűrés 16-szoros (ahol a játék kérdezte), végül az összes teszt futott élsimítás nélkül, valamint 4-szeres élsimítással is – utóbbbi alól egyedül a Bioshock a kivétel, ez a játék nem támogat AA-t.
A processzor 4 féle frekvencián járt: 2.00GHz, 2.66GHz, 3.00GHz, 3.33GHz, mindegyik esetben 333MHz-es FSB mellett. A 2.00GHz az E2180 alapórajele, ezt mindenképpen érdemes volt megvizsgálni, mint kiindulási alapot. A másik 3 órajel a fokozatosságot volt hivatott szolgáltatni, azért, hogy minél pontosabban nyakon csíphető legyen az adott beállításhoz ideális processzor-sebesség. Végül egy ötödik beállítás is bekerült a tesztbe: a 10x300MHz-es tesztek megmutatták azt is, hogy a memória sebessége van-e hatással a játékokra.
Minden beállítás 3 alkalommal lett megmérve, a grafikonokon a mérések átlaga szerepel.
A konfiguráció:
4. Fogyasztás és hőmérséklet
Ha már ennyi mérésnek lett alávetve az E2180, érdemes megnézni, milyen hőmérsékletet és fogyasztást produkál a különféle órajelek mellett.
A nyugalmi állapotú hőmérséklet csak a jóval magasabb CPU-feszültségű 5. esetben tér el pár fokkal, de általánosságban kellemesen hűvös a CPU. Játék során még mindig elég konszolidált értékeket mutat a hőmérő, az ORTHOS már egy kicsit jobban megizzasztja a CPU-t – mindkét esetben említésre méltóan kiugrik az 5. eset az 1.425V-os Vcore-ral.
A számok az egész számítógép teljesítmény-felvételét mutatják.
Jól látható a grafikonokon, hogy a teljesítmény-felvétel az órajel növelésével csak minimálisan nő, és az FSB változtatása sincs rá nagy hatással – a Vcore növelése, akárcsak a hőmérséklet esetében, annál inkább. Látható, hogy az extrém tesztnek szánt ORTHOS + Crysis kombináció nem dobja meg számottevően a fogyasztást – igaz, itt a CPU csak 50 fokos volt, szemben azzal, hogy az ORTHOS egyedüli futtatása 60 fokra fűtötte fel.
Következtetésként némi extrapoláció után levonható, hogy az E2180 kb. 1.5V-ig érzi magát kellemesen, utána mind a hőmérséklete, mind a fogyasztása elkezd egészségtelen méreteket ölteni. Ennél a konkrét CPU-nál ez kb. 3.5-3.6GHz-re lehet elég (de ez példányonként is változik) – ha ennél nagyobb teljesítményre van szükség, akkor érdemes lehet más processzor után nézni.
5. Tesztek
És akkor lássuk a medvét – jöjjenek a játéktesztek!
5.1 Doom 3
A fenomenális sikerű Doom sorozatot senkinek sem kell bemutatni, a 3. rész sokat vitatott engine-jét valószínűleg szintén nem. Egy 2008-as tesztben az adja a játék létjogosultságát, hogy az engine közismerten CPU limitált, és ráadásul nem használ több magot – itt könnyen futhatunk CPU-limitációba.
A mérés alapjául a közkedvelt demo1 szolgált, az fps-eket pedig a beépített timedemo funkció szolgáltatta.
Update: az eredeti mérésbe hiba csúszott, alább már a korrigált grafikonok láthatóak.
Élsimítás nélkül így fest a helyzet:
A játék szépen hozza a várt CPU-limitációt, egyedül 1280x1024-ben, a magasabb CPU sebességeknél látszik minimális VGA limitáció. A 3. eset (300-as FSB) számai mutatják, hogy CPU limitált esetben a memória is erősen beleszól a sebesség alakulásába.
Az élsimítás bekapcsolásával némileg változik a kép:
Míg a 800x600-as teszt még hasonló CPU-limitációt mutat, 1024x768-ban már összezsugorodnak a különbségek (itt mind a CPU, mind a VGA fellép limitáló faktorként a demo más-más helyein). 1280x1024-ben pedig szinte kisimul a grafikon – 2.66GHz-től már majdnem 100%-osan VGA-limitáltak vagyunk.
Ajánlott beállítás: minél magasabb felbontás, élsimítással. Mivel a játék kényelmesen futtatható 1280x1024-ben 4xAA-val, akár ehhez a felbontáshoz, akár nagyobb felbontásokhoz a 2.66GHz-en futó CPU bőven elegendő.
5.2 Half-Life 2: Episode Two
A népszerű sorozat nemrég megjelent legfrissebb epizódja a Source engine frissített változatára épül. A Source kitűnő látványvilága ellenére nem igazán erőforrás-zabáló (bár több CPU magot szintén nem használ), viszont a népszerűsége miatt oszlopos tagja számos tesztnek.
A mérést a kitűnő HardwareOCBenchTools segítette, a tesztalany pedig a HOC Demo 1 volt.
A változatosság kedvéért közvetlenül egymás alatt az élsimításos és az élsimítás nélküli grafikonok:
Nos, igen. A felirat nélkül nem is triviális, hogy melyik melyik, igaz? Meglepő módon a játék nagyon erősen CPU- és memória-limitáltnak bizonyult (a 3. eset arra utal, hogy kb. 50-50% a megoszlás) - egyedül 1280x1024-ben 4xAA-val, és 3.33GHz-en pörgő CPU-val látható egy ici-pici VGA-limit (ez többszöri újramérés után is makacsul ott maradt).
A teljes képhez hozzátartozik, hogy a demo szabadtéri, itt inkább szerepet kap a CPU sebessége, mint pl. a barlangokban.
Ajánlott beállítás: minél magasabb felbontás, élsimítással. CPU terén itt is elegendő a 2.66GHz (már úgy is 100 fps körül járunk), és érdemes figyelembe venni, hogy a CPU sebességének növelése akkor hoz megfelelő eredményt, ha vele nő a memória sebessége is.
5.3 F.E.A.R.
A F.E.A.R. elsősorban hihetetlen VGA-fogyasztó étvágyáról közismert, olyannyira, hogy talán sokakban fel sem merül, hogy bizony még ő is csak egy CPU-magot használ ki. Mivel a kitűnő grafika mellett a története és az atmoszférája miatt a mai napig méltán népszerű a játék, ebből a tesztből sem hiányozhat.
Beállításból most kivételesen 3 is van: miután bekapcsolt élsimítás mellett nem működik a játék egyik legnagyobb erőssége, a soft shadows, így készült egy mérés kikapcsolt élsimítással és kikapcsolt soft shadows-zal, egy bekapcsolt élsimítással és egy bekapcsolt soft shadows-zal. (Megjegyzés: meg lehet próbálni soft shadows mellett driverből a játékra erőltetni az élsimítást – az eredmény vicces.)
A mérésben elsősorban a beépített teljesítmény-teszt segített, ez vegyesen tartalmaz CPU- és VGA-intenzív részeket.
Így állunk élsimítás nélkül:
800x600-ban a játék nagyon hasonlóan viselkedik a Doom 3-hoz – a CPU erősen limitálja a teljesítményt, ill. valamelyest a memória is közreműködik. A két további felbontásban kicsit simulnak a grafikonok, de még így is a CPU marad a fő limitáló tényező.
Élsimítással:
Itt már 800x600-ban is érzékelhető, hogy helyenként a VGA válik a korláttá. 1024x768-ban tipikus vegyes limitet látunk, 1280x768-ban pedig szinte teljesen lapos a grafikon, itt már a VGA-n múlik minden.
Végül a soft shadows bekapcsolásával a helyzet:
… szinte teljesen ugyanaz, mint élsimítással, csak minimálisan alacsonyabbak az fps-ek. Az egyetlen különbség, hogy ebben a beállításban kicsit több szerepe van a CPU-nak (ld. 1280x1024, 2.00GHz VS 2.66GHz).
Ajánlott beállítás: mivel választani kell a 4xAA és a soft shadows között, az atmoszférára gyakorolt hatása miatt az utóbbi kapja a voksot, de ez persze egyéni ízlés kérdése. 1280x1024-ben a játék teljesítménye teljesen megfelelő, itt még esetleg érdemes elgondolkodni egy 2.33GHz-es CPU-beállításon – magasabb felbontásban viszont bőven elegendő a 2.00GHz.
5.4 Crysis
Nem maradhatott ki a tesztből minden idők legnagyobb hardware-gyilkosa sem. A játék igényeit már hosszú hónapokkal a megjelenés előtt legendák övezték – a Crytek azt a propaganda-szöveget társította hozzá, hogy miatta érdemes a kétmagos CPU-kat négymagosra cserélni. Aztán kiderült, hogy a játék nem is használ két magnál többet (ejnye-bejnye), most pedig kiderül az is, hogyan fut a lassabb kétmagosokon.
Ahogy a bevezetőben már volt róla szó, a beállítások mindegyike High szintre került.
A mérés alapjául az egyik beépített demo szolgált, de nem a sokat kritizált GPU-s, hanem a Benchmark_CPU.
Élsimítás nélkül erre képes az E2180 és a 9600GT:
800x600-ban közepes CPU és erős memória-limitációt mutat a kép, egy szinttel feljebb lépve viszont ez szinte teljesen eltűnik, 1280x1024-ben pedig már nyoma sincs. Azaz a 2.00GHz-es E2180 elegendő ahhoz, hogy teljes legyen a VGA-limit!
Bár a 28 fps kevésnek tűnik, a játék ennyivel már jól játszató.
Élsimítással nem változik sokat a szituáció:
… annyi a különbség, hogy itt a CPU-nak már 1024x768-ban sem jut szerep. Bár az AA „büntetés” nem olyan magas, mint más játékoknál, a minőség-javulás sem annyira feltűnő – az MSAA ugyanis ütközik a játék egyes hasonló célú shadereivel.
Ajánlott beállítás: a játék elején, ahol „csak” 800-900 ezer poligonból épül fel egy képkocka, 1280x1024-ben élsimítás nélkül megfelelő teljesítményt nyújt a 9600GT, ezért érdemes úgy játszani, felbontásban feljebb nem célszerű menni, hacsak nem a beállítások csökkentése mellett. A játék későbbi szakaszában, ahol akár 2-2.5 millióra (!) is felmehet a poligonszám, érdemes lehet visszavenni a felbontást 1024x768-ra, vagy a beállításokból engedni.
CPU terén nagyon csábító a 2.00GHz-es javaslat, de mivel a demok során a játék kikapcsolja az AI „agymunkájának” számításait, megnyugtatóbb a 2.66GHz-es beállítást használni. Mindenesetre korántsem egy 4GHz-re tuningolt Wolfdale magos CPU-ról beszélünk…
5.5 Bioshock
A végére maradt a víz alatti világban játszódó, RPG-elemektől sem mentes FPS, a Bioshock. Az Unreal Engine 3 módosított verziójára épülő játék fantasztikus látványvilágot tár a játékos elé, és még csak atomerőműre sincs szükség ahhoz, hogy maximális beállítások mellett játszani lehessen vele.
A Bioshock nem támogatja az élsimítást, ezért ilyen mérésre nem került sor.
A tesztalany egy 31-32 másodperces szekvencia volt a Welcome to Rapture pálya végén, a medencés-riasztós-medicalpavilionos teremben. Van benne egy csomó tükröződés, volumetrikus fények, áramütötte splicerek, és persze víz minden mennyiségben.
Az eredmény:
Annak érdekében, hogy a grafika komplexitásának hirtelen változásai ne járjanak nagyobb fps-ingadozással, a Bioshock aktívan szabályozza a megjelenítés sebességét – ez a játék során nagyon kellemes, viszont a mérések eredményét valamelyest bizonytalanná teszi, mert a játék aktuális lelkiállapotától függően akár ugyanazon állókép megjelenítésének sebessége is ingadozhat 10-20%-ot – ez a magyarázat a pl. arra, hogy 1280x1024-ben a 2. eset (2.66GHz) a leggyorsabb. Ettől függetlenül a grafikonokon jól látszik, hogy a Bioshockkal szinte bármilyen 2 magos processzor elbír, semmilyen előnyt nem lehet egy gyors CPU-ból kicsikarni.
Ajánlott beállítás: a mérés a játék egy meglehetősen intenzív részén készült, és még így is nagyon simán ment a 9600GT-n: nyugodtan használható 1280x1024 vagy magasabb felbontás, 2.00GHz-es CPU mellett.
6. Konklúzió
Az 5 közül 4 játék tesztjei abba az irányba mutatnak, hogy a 9600GT 1280x1024-ben, maximális beállítások mellett szép, sima megjelenítést produkál – minden bizonnyal 1600x1200-ban is megállná a helyét. Az ominózus Crysis persze kivétel, itt csak a High beállítás használható, azzal is 1280x1024 a plafon – sőt, a játék későbbi részeiben helyenként sajnos ebből is le kell adni.
Meglepetés viszont a CPU – még leírni is furcsa, de ha valaki egy alapórajeles E2180-at tesz egy 9600GT-t alá, akkor a CPU alig fogja visszafogni a rendszer teljesítményét 1280x1024-ben – 1600x1200-ban pedig minden bizonnyal egyáltalán nem.
Ha a célfelbontás 1280x1024, akkor az eredmény maximalizálása érdekében érdemes a CPU-t 2.33 vagy 2.66GHz-re felhúzni – ez még egy E2140-nel is kényelmesen kivitelezhető, a standardnak számító 333MHz-es FSB mellett.
Bár a fenti következtetések elég jól általánosíthatóak, nem feltétlen igazak minden egyes játékra – lehetnek olyan szélsőséges esetek, ahol a fenti CPU-teljesítmény kevésnek bizonyul. Egy későbbi cikkben pár ilyen esetre is sor kerül majd.
7. Köszönetnyilvánítás
Néhány ingyenesen használható eszköz nagy segítséget nyújtott a tesztek elkészítésében – itt szeretnék köszönetet mondani a szerzőiknek.
A Half-Life 2: EP2 teszteket a HardwareOCBenchTools-szal készítettem – köszönet érte Roadside-nak (www.hocbench.com).
A Bioshock tesztekben masszívan, a F.E.A.R. tesztekben pedig itt-ott használtam a Fraps-ot – thanks to beepa! (www.fraps.com)
Végül, de elsősorban, az egész tesztcsomag instrumentálásában nélkülözhetetlen segítséget nyújtott az AutoIt v3 – áldassék érte Jonathan Bennett keze! (http://www.autoitscript.com/autoit3/)
Mindezeken felül, köszönet The DJ-nek és t|-|om-nak a képefeltöltő oldalért! (http://www.dj-beat.hu/phimage)
:R
