玩遊戲真正需要多少 CPU 內核?
常識表明,四核處理器作為可行的遊戲解決方案已死。即使是中端 PC 也有四個以上的內核,但對於您的遊戲 PC,有多少內核才是正確的呢?
核心和線程的基礎知識
CPU核心本質上是一個完全獨立的處理器。四核處理器實際上由四個處理器組成。在台式計算機上出現雙核 CPU 之前,CPU 具有單核,因此該術語被用作“CPU”的同義詞。
今天,“CPU”通常是指一個包的 CPU,而“核心”是指一個包中獨立處理器的數量。
術語“線程”是“執行線程”的縮寫,只是 CPU 處理的一組有序指令。操作系統處理線程發送到處理器進行處理。這包括操作系統所需的線程和在該操作系統上運行的軟件應用程序。
如果您只有一個 CPU 內核可以處理一個線程,那麼操作系統必須快速從 CPU 當前正在處理的線程切換。因此,如果您在單核計算機上播放音樂、上網和在後台複製文件,那麼多任務處理就是一種錯覺。處理器只是以如此快的速度處理各種任務,以至於在我們人類看來,這一切似乎都是同時發生的。
但是,如果您有多個 CPU 內核,則可以彼此並行處理多個線程,從而實現真正的多任務處理。最重要的是,這增加了處理能力,因為每個線程都可以訪問整個處理器,而不僅僅是一個。
多年來,遊戲一直被嚴重縫合
除了同時運行多個單線程應用程序之外,擁有多個 CPU 內核還允許應用程序將自身拆分為多個線程,從而充分利用由此帶來的額外處理能力。
問題是某些類型的應用程序很難拆分成多個線程。這意味著它們在較高速度下從一個或兩個內核中受益比在較低峰值速度下從四個或更多內核中受益更多。
使用 CPU 渲染 3D 場景等任務幾乎可以完美地分配到任意數量的內核上,但視頻遊戲開發人員發現很難長時間使用兩個以上的內核。這就是為什麼四核處理器長期以來一直是遊戲處理器的首選,有兩個核心來處理遊戲,其他核心來處理操作系統和其他後台進程。
然而,隨著開發人員掌握多 CPU 內核的編程,視頻遊戲的“線程”正在穩步提高。現代遊戲引擎可以“產生”超過四個線程,儘管通常只有一兩個“重”線程受限於單核速度。
控制台有八個核心
遊戲 PC 的核心數量存在問題的原因之一是遊戲機的核心數量超過四個。例如,PlayStation 4 和 PlayStation 5 都有八個物理 CPU 內核。因此,為在這些控制台上運行而設計的遊戲必須編碼為使用盡可能多的內核,因為遊戲控制台中的每個單獨內核通常只能提供中等性能。
大多數 PC 遊戲都是多平台的,這使得遊戲機成為最小的公分母。PlayStation 5 和 Xbox 系列遊戲機使用 PC 硬件架構,而在 Xbox 的情況下,我們甚至在處理稍微修改過的 Windows 版本。
但是,從這些遊戲機移植到 PC 的遊戲通常在四核系統或六核處理器上運行良好,這對於入門級和中端遊戲系統來說是越來越受歡迎的選擇。需要注意的是,在大多數情況下,現代遊戲將四核處理器列為最低要求,而最低並不意味著您將獲得最高性能。
超線程使水變得渾濁
在討論 CPU 內核和線程時,我們應該花一點時間來談談超線程。這是一種稱為對稱多線程 (SMT) 的技術的 Intel 商標,但通常用於描述所有 SMT,無論 CPU 品牌如何。
在 SMT 中,每個物理 CPU 內核對操作系統來說都是兩個“邏輯”內核。每個邏輯核心可以同時處理兩個線程。每個內核可用的總 CPU 功率保持不變,但提供了最有效的 CPU 使用率。
在多線程遊戲方面,帶有 SMT 的四核處理器的性能不如沒有它的八核處理器。但是,它會比沒有 SMT 的四核處理器性能更好。
幾乎所有現代處理器都有 SMT;重要的是,在選擇處理器時,記得看核心數,而不是線程數!
遊戲玩家正在處理多任務
雖然大多數視頻遊戲使用的超線程內核不能超過四個,但 PC 可以做的不僅僅是玩視頻遊戲。現代遊戲玩家可能希望在玩遊戲的同時運行多個應用程序。想想 Discord、流媒體軟件、後台下載、在第二台顯示器上打開瀏覽器窗口等應用程序。
這使得擁有四個以上的 CPU 內核是合理的,因為它為非遊戲任務留下了額外的資源,否則這些任務將共享 CPU 資源。如果您計劃與視頻遊戲一起運行其他應用程序,則在選擇處理器時應考慮這一點。
這取決於遊戲類型
視頻遊戲有許多不同的類型和設計,並非所有遊戲都具有相同的 CPU 要求。賽車模擬遊戲可以有多個線程來模擬賽車的各個方面,例如空氣動力學、制動物理和天氣。實時戰略遊戲可以有多個線程用於控制遊戲中數百個單元的 AI 例程。開放世界遊戲是多線程的一個很好的用例,因為它們通常有多個並行系統運行世界的不同方面。即使是 2013 年為 PC 發布的 GTA V,其規模也遠遠超出了四核系統。
我們的建議
很明顯,任何為當今遊戲構建遊戲 PC 的人,無論預算如何,如果他們想要一個持久的系統,都應該避免使用四核處理器。我們認為六核處理器是明顯的入門級選擇。這為現代遊戲提供了四個核心,為非遊戲任務提供了兩個核心,而不會降低性能。
Octa-core (octa-core) CPU 是您的首選目標,因為這是現代遊戲機中的 CPU 配置,並且將保持多年,至少直到 PlayStation 5 和 Series X 一代結束| S。
英特爾的混合 CPU 架構也有缺點,它在單個 CPU 封裝中結合了高性能和高效內核。例如,英特爾酷睿 i5-12600K提供六個高性能超線程 CPU 內核以及四個高效的非超線程 CPU 內核。這意味著四個高效核心可以處理非遊戲應用程序和 Windows 後台進程,而遊戲可以獨占訪問這些快速核心。
超過八個高性能內核並不是我們專門為遊戲推薦的。如果您還進行視頻編輯渲染或其他可在最大內核數上很好擴展的非遊戲工作負載,這是最好的選擇。
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