Почем fps?

Желание приобрести мощную систему и при этом не переплатить… Потенциальные покупатели тратят уйму времени на поиск идеальной конфигурации, пытаясь получить ответ на вопрос: какая комбинация ключевых компонентов позволит достичь максимальной отдачи от вложенных в нее средств? Другими словами, сколько стоит каждый fps (кадр в секунду), который мы с такими затратами (трудовыми и материальными) выжимаем из домашнего ПК в очередной новой игре? Имея возможность экспериментировать с самым разнообразным железом, мы взялись за решение этой трудной задачи, чтобы хоть на время облегчить жизнь покупателям. Причем не просто оценили процессоры и видеокарты с точки зрения их стандартных характеристик, а приложили все усилия, дабы в полной мере раскрыть потенциал данных ключевых компонентов. Именно так, как это делают энтузиасты, привыкшие считать не только fps, но и деньги.

Условия и участники

В домашних условиях мерилом производительности обычно выступают современные игры. Именно счетчик частоты кадров в секунду (если нет встроенного, используется Fraps, наглядно демонстрирует пределы возможностей домашнего ПК. Чтобы ответить на вопрос «почем fps?», мы решили провести ряд экспериментов с одним из самых технологичных 3D-шутеров F.E.A.R. Она отлично подходит для нашей задачи, так как используемый движок и алгоритмы ее работы, во-первых, весьма современны и применяются для создания других игр (иногда с определенными модификациями), а во-вторых, имеет хорошее масштабирование, т. е. довольно чутко реагирует на изменение возможностей процессора и видеокарты. Это позволяет говорить о сбалансированности той или иной конфигурации для игрового применения, сделать выводы и дать рекомендации. Чтобы спрогнозировать поведение систем в играх, где будут задействованы новые технологии (в том числе и оптимизации под двухъядерность), мы использовали тестовый пакет 3DMark06, в котором определялась стоимость 1000 баллов в режиме 1024×768 с настройками по умолчанию.

В тестировании приняли участие процессоры из различных семейств, по многим критериям подходящие для исследования интересующего нас вопроса. Бюджетные чипы Sempron 3000+ для новой платформы AM2 являются лакомым кусочком для экономных пользователей. Ядро Manila обладает неплохим технологическим заделом, однако для хорошего разгона Sempron наверняка понадобится качественная оперативная память. Наш вариант со штатными 1600 MHz оказался работоспособен на частоте 2480 MHz. Athlon 64 3000+ под Socket 939 длительное время пользуется заслуженной любовью у энтузиастов. Несмотря на постепенный переход на AM2 и сокращение числа выпускаемых процессоров для платформы Socket 939, последняя остается весьма популярной, а накопившийся парк таких систем просто огромен. В данном тестировании использовался CPU с ядром Venice, изготовленный по 90-нанометровой технологии. Его разгон нельзя назвать рекордным – с 1800 до 2580 MHz, средний результат для подобных чипов. Athlon 64 3500+ под AM2 после снижения стоимости также можно рассматривать в качестве варианта для относительно недорогих ПК. Как показывает опыт, процессоры с ядром Orleans имеют очень хороший потенциал для разгона: частота нашего экземпляра была увеличена с 2200 до 2860 MHz! Athlon 64 X2 3800+ под AM2 сейчас является младшей анонсированной моделью среди двухъядерных чипов AMD. Поклонников данной платформы не покидала надежда, что цена на самый доступный процессор с двумя ядрами опустится ниже отметки в $300. Их ожидания оправдались в полной мере, что же касается разгонного потенциала экземпляра, попавшего к нам на тестирование, – он оказался на уровне 2530 MHz при штатной частоте 2000 MHz.

Самый доступный в данном тесте Celeron D 326 (2530 MHz) смог успешно преодолеть рубеж в 4 GHz. Несмотря на уменьшенный объем L2-кэша, CPU ощутимо нагревается – ведь он основан на достаточно горячем ядре Prescott. Celeron D 352 – обновленная модель бюджетного процессора на 65-нанометровом ядре Cedar Mill – был разогнан с 3200 до 4920 MHz! Знаковый барьер в 5 GHz также преодолен, однако с такими параметрами CPU работал неустойчиво. А вот Pentium 4 631, построенный на том же ядре, но оснащенный 2 MB кэш-памяти, разогнался «всего лишь» до 4620 MHz.

Pentium D 805 является самой недорогой двухъядерной моделью процессора от Intel. Он основан на ядре Smithfield, которое производится еще по 90-нанометровой технологии. Существенно увеличить его частоту можно (например, с 2670 до 3580 MHz), но при подобных экспериментах особое внимание следует уделить системе охлаждения. Лучших результатов удается достичь Pentium D 930, выпускаемому с применением 65-нанометрового техпроцесса. Даже учитывая увеличенный объем кэш-памяти второго уровня, CPU этой серии при необходимости могут работать на частотах выше 4000 MHz. Протестированный экземпляр отлично выдержал разгон до 4200 MHz при штатных 3000 MHz.

Впервые нам удалось оценить возможности нового двухъядерного процессора Intel Core 2 Duo E6400, обладающего 2 MB кэш-памяти. Как оказалось, помимо технологических инноваций, у данного CPU неплохой запас прочности. Младшие модели Core 2 Duo имеют малый коэффициент умножения, поэтому, чтобы достичь высоких показателей, необходима плата, устойчиво работающая на очень высоких частотах FSB.

Видеокарты, которые принимали участие в тестировании, также разгонялись до предельных частот со штатной системой охлаждения и без вольтмоддинга (достигнутые значения для видеочипа и памяти указаны в таблице). Нужно отметить, что в данном материале мы акцентируем внимание на производительности и цене комбинаций центрального процессора и видеокарты, пренебрегая стоимостью материнской платы, оперативной памяти, блока питания и системы охлаждения. Все эти компоненты могут весьма серьезно ограничить возможности пользователя в области оверклокинга, однако же совсем необязательно хорошая материнская плата (или, к примеру, БП) обойдется втридорога. То же касается и других комплектующих, так что мы решили сосредоточиться на ключевых устройствах, определяющих количество и стоимость fps.

Заметка для оверклокера

В процессорах Intel используется технология, предотвращающая повреждение CPU при перегреве. Чтобы снизить температуру ядра, активизируется механизм Thermal Throttling, предполагающий динамическую модуляцию частоты процессора, т. е. включение «холостых» тактов. Такой режим позволяет несколько уменьшить нагрев CPU, однако вместе с тем снижается его производительность, причем иногда довольно существенно. Это следует обязательно учитывать, особенно когда речь идет о работе процессоров не в штатном режиме. Эффективная система охлаждения – важная составляющая успешного разгона.

Итоги

Рассматривая результаты тестирования, мы вынуждены констатировать, что в игре F.E.A.R. подъем на качественно иной уровень производительности происходит лишь после смены видеокарты. Возможности разогнанных процессоров в большинстве случаев опережают таковые у видеокарт, с трудом справляющихся с графической нагрузкой. В случае с акселератором GeForce 7600 GS, который мы использовали для систем с CPU стоимостью до $100, результаты ничем не впечатляют, укладываясь в погрешность измерений. При среднем показателе в 45–46 fps можно ожидать, что во время отображения сложных сцен быстродействие будет падать до 10–15 fps. Если же говорить о стоимости fps, то такие комплекты не самые выгодные по соотношению цена/производительность – слабым звеном является видеоадаптер. И хорошо разогнанный процессор здесь ничем не сможет помочь.

Использование GeForce 7600 GT не меняет ситуации кардинальным образом. Все «форсированные» CPU нагружают видеоадаптер по максимуму. 7%-ный люфт результатов у наборов с данным GPU вряд ли будет ощутим при абсолютном значении в 70 fps. Однако комбинация этой видеокарты с наименее дорогим процессором Celeron D 326 возглавила рейтинг «бюджетного fps» в F.E.A.R. $3,60 – такова минимальная цена прорисовки одного кадра в режиме 1024×768, FSAA 2x, AF 8x.

Конфигурации GeForce 7600 GT c процессорами из ценовой категории выше $100 смотрятся не очень привлекательно: свой максимум адаптер показывает еще с младшими моделями CPU. Поэтому нет смысла гнаться за быстрыми процессорами, если у вас в наличии видеокарта уровня GeForce 7600 GT или ниже. Вложение средств в производительные CPU становится более оправданным в паре с GeForce 7900 GT. Здесь разброс результатов между самым дорогим и бюджетным процессорами составляет уже порядка 20%, однако, как и раньше, стоимость одного fps меньше у систем с разогнанными low-end CPU. Впрочем, несмотря на довольно ощутимый оверклокинг видеокарты, именно она по-прежнему остается бутылочным горлышком системы. Это становится очевидным после установки GeForce 7950 GX2. Показатели всех конфигураций увеличиваются, однако если для бюджетных процессоров такой «симбиоз» создавался скорее из чисто спортивного интереса (в реальности подобные конфигурации вряд ли встретятся), то вот система с Core 2 Duo E6400 и мощной видеокартой в полной мере раскрывает свой потенциал. Почти двукратный прирост производительности впечатляет и делает покупку такого набора вполне оправданной. Цена $4,54 за один fps не является минимальной, но в данном случае следует также учитывать абсолютный показатель (почти 200 fps!), который несравненно выше, чем у остальных систем.

Теперь посмотрим на перспективы этих комбинаций в будущих играх, для чего оценим результаты, полученные в 3DMark06. С GeForce 7600 GS ситуация аналогична той, что была в F.E.A.R., а вот уже с GeForce 7600 GT положение существенно меняется. На общий результат в данном тесте влияет производительность центрального процессора, причем в подтесте CPU учитывается двухъядерность. Разница в показателях с различными CPU увеличивается уже до 20%, тем не менее наиболее привлекательную стоимость (в пересчете на 1000 баллов) в данном тесте по-прежнему имеют комбинации с недорогими процессорами. Кардинальным образом ситуация меняется при использовании GeForce 7900 GT. Наименьшей ценой «попугаев» среди систем с этим видеоадаптером обладает конфигурация с Pentium D 805, причем итоговый результат оказывается даже лучшим, чем у одноядерного процессора Pentium 4 631 с большим объемом кэш-памяти и значительно большей тактовой частотой. Если говорить о системе с GeForce 7950 GX2, то в полной мере раскрыть ее возможности по силам лишь Core 2 Duo.

Наш эксперимент по выявлению лучшей конфигурации с минимальной стоимостью fps завершен. При всей кажущейся тривиальности вопроса результат было сложно спрогнозировать. И даже теперь мы не уверены, удалось ли нам создать оптимальный комплект, позволяющий добиться максимальных результатов за минимальные деньги. Поэтому мы бросаем вызов читателям: попробуйте собрать систему с более низкой стоимостью fps (для объективности в пересчете на 1000 баллов 3DMark06). Если получится, высылайте нам по адресу [email protected] результаты, указывая стоимость использованных комплектующих. Лучшие варианты будут проанализированы на предмет достоверности и затем опубликованы на страницах журнала в рубрике F1.