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naquela época, descobrir qual processador de PC era melhor para jogos era uma questão de arquitetura e velocidade do clock. Mais megahertz em uma arquitetura de CPU rápida geralmente também significava que a CPU seria melhor para toda uma série de tarefas, além de jogos, versus um chip com clock menor. Um Intel Pentium II 450 MHz foi mais rápido que um Pentium II 366 MHz, e não houve muito debate sobre isso. Primeiro, a AMD, e depois a Intel, rompeu com essa equação simples criando famílias de modelos e níveis dentro dessas famílias. CPUs multi-core nasceram, integrando dois (ou mais) núcleos de processador independentes em um único chip, mas certamente nem todos os jogos estavam cientes de vários processadores.Hoje em dia, quase todos os processadores estão sendo executados na borda irregular de seus recursos de velocidade de clock ou perto dela. A atual família Zen 3 da AMD tem quatro modelos de CPU separados por meros 300 MHz, o que resulta em cerca de escassos seis pontos percentuais. Um Ryzen 5 5600x tem seis núcleos com 12 threads de hardware e uma velocidade máxima de clock de 4,6 GHz, enquanto o Ryzen 9 5950X tem mais de duas vezes os núcleos e threads, 16 e 32, respectivamente, mas atinge 4,9 GHz. Um Ryzen 9 5950X é mais do que duas vezes mais rápido em jogos? Novamente, supondo que não haja outros gargalos no sistema, é difícil dizer. Como você pode imaginar, nem todos os mecanismos de jogo são construídos para utilizar totalmente 32 threads, mas é aí que este artigo é bastante útil, para ajudá-lo a resolver as coisas.

gargalos, um sistema equilibrado e quantos núcleos de CPU você realmente precisará

construir um PC para jogos é um exercício para aliviar os gargalos. Se um processador for muito lento, ele não poderá conduzir uma placa gráfica em seu potencial máximo, deixando o desempenho na mesa. Não seria sensato colocar uma CPU Core i3 em um PC para jogos com uma GeForce RTX 3090, porque ela está desequilibrada e muito desempenho da GPU não será explorado. Da mesma forma, se preenchermos apenas um canal de memória, um processador muito rápido pode estar faminto por largura de banda de memória. Na outra extremidade do espectro, as placas gráficas de baixo custo que tentam dirigir uma tela 4K em sua resolução nativa provavelmente vacilarão. Essas considerações são o motivo pelo qual publicamos guias de compilação de sistemas no HotHardware no passado. As compilações de Sistema balanceadas aproveitam ao máximo seus recursos de computação, memória, gráficos e renderização.

a pergunta que estamos fazendo aqui, no entanto, é bem simples. Quantos núcleos são suficientes para um PC para jogos? Em primeiro lugar, perguntar isso sem também saber que a resolução de renderização de destino não tem sentido. Estamos nos concentrando aqui em 1,920×1, 080 (1080p Full HD) e 2.560 x 1.440 (1440p ou Quad HD). Estas são de longe as duas resoluções mais populares de acordo com a pesquisa de hardware para PC da Steam, com 1080p representando dois terços de todos os PCs com a seminal loja de jogos online instalada.

Cyberpunk 2077 é bem conhecido por sua capacidade de mastigar através de muitas threads CPU

da mesma forma, a segmentação de uma resolução é ótima, mas a placa de vídeo também é uma consideração, porque ele pode não ser capaz de lidar com renderização em a exibição de resolução nativa. Infelizmente, a escassez tornou as placas gráficas difíceis de obter, e não estamos cegos para esse fato. Ainda assim, para detalhar uma visão precisa para o futuro, estamos olhando para as GPUs do modelo atual. Com base em seu lançamento MSRP, a GeForce RTX 3070 de US $500-550 e a Radeon RX 6800 XT de US $679-700 representam dois segmentos ligeiramente diferentes do mercado, mas ambos ainda ocupam o topo da escala da placa gráfica. Sim, sabemos que eles são muito difíceis de obter no MSRP, mas isso é atualmente uma constante da qual não temos controle, e estamos respondendo a perguntas sobre ciência aqui.
nas páginas a seguir, responderemos à questão de quantos núcleos de CPU são suficientes de quatro maneiras: a 1080p com a GeForce RTX 3070 e Radeon RX 6800 XT e a 1440p com as mesmas placas. Também vamos dar uma olhada abreviada em 3,840×2,160 (2160p, UltraHD / 4K). No entanto, mesmo com os jogos e placas gráficas que selecionamos aqui, o desempenho dos jogos em 4K será ditado pela placa gráfica muito mais do que a CPU, mesmo em 2021 com essas placas gráficas relativamente poderosas.

construindo nossa bancada de teste

estamos testando uma ampla gama de configurações de processador. Para fazer isso, recorremos a dois processadores diferentes da família Ryzen 5000 de última geração da AMD. O Ryzen 7 5800x tem oito núcleos, 16 threads via multi-threading simétrico e um clock máximo de impulso de 4.7 GHz. O Ryzen 9 5900x tem 12 núcleos, 24 threads e um relógio de impulso um pouco mais alto a 4,8 GHz. O ASUS TUF Gaming X570-Plus (Wi-Fi) nos permite desativar núcleos, multi-threading e até mesmo um chiplet inteiro no Ryzen 9 5900X, portanto, para a maioria de nossos testes, usamos isso. No entanto, como suas matrizes são limitadas a seis núcleos por peça, usamos o Ryzen 7 5800x para nossa configuração 8C/16t. A diferença de 100 MHz na velocidade máxima de aumento é quase totalmente perdida no ruído, embora o Ryzen 9 5900x dual-die tenha o dobro do cache L3.

o resto do nosso sistema de teste é uma tarifa bastante padrão para entusiastas de PC. A memória principal é de 32 GB de RAM Corsair Vengeance LPX DDR4 – 3600 em uma configuração de 2 x 16 GB. Nossos jogos de teste foram instalados em um SSD WD Blue SN550 M. 2 de 1 TB, enquanto a unidade de inicialização foi tratada por um SSD Sabrent Rocket 4.0 m. 2 de 1 TB. Nossa fonte de alimentação é um Corsair RM 750X ATX, nosso cooler é um castelo Deepcool 280ex, e todo o sistema vive dentro de um design Fractal Meshify S2 com sua configuração de ventilador de estoque.

nossos Métodos de teste de desempenho de jogos

quanto aos próprios jogos, procuramos uma boa coleção de exclusivos para PC recentes e títulos triple-A multiplataforma, alguns dos quais revisamos extensivamente antes. Acabamos com 11 benchmarks em nove títulos:

• cinzas da singularidade: Escalonamento
• Sid Meier’s Civilization VI
• Cyberpunk 2077
• FarCry Nova Aurora
• – Mudanças 5
• Middle Earth: Sombra da Guerra
• Metro Êxodo
• Sombra de Tomb Raider
• Watch Dogs: Legião

No GPU-focado teste, obtemos quatro valores por configuração: a média de quadros por segundo, e também como o jogo realizado com diferentes “lotes” de chamadas de desenho. Mais leve-ou presumivelmente, menor-lotes de chamadas de sorteio tendem a ter um desempenho melhor do que lotes mais extenuantes. Há definitivamente uma espécie de” joelho ” em nossos gráficos, onde ter mais núcleos lhe dá muito desempenho, mas perder threads de hardware em um determinado nível começa a ter um verdadeiro arrasto no desempenho.
Aqui, podemos ver imediatamente que um processador quad-core é um dreno de desempenho em nossa GeForce RTX 3070 e Radeon RX 6800 XT. É muito pior sem SMT (multi-Threading simétrico) também. No geral, o ponto ideal neste benchmark em 1080p parece ser 12 threads. Se olharmos para nossa configuração de 6 núcleos / 12 threads como um Ryzen 5 5600x simulado, isso nos ajuda a colocar um pouco de perspectiva sobre ele. Esse é um processador de gama média bastante potente com desempenho single-threaded e um monte de grunhido multi-threaded.
especialmente se você quiser tirar o máximo proveito de uma tela 1080p de alta atualização, faz sentido obter mais do que o número mínimo de núcleos. Tanto a GeForce RTX 3070 quanto a Radeon RX 6800 XT ficaram presas em algum lugar na faixa de 70 FPS em média, embora a Radeon fosse um pouco mais rápida. Esperaríamos que, considerando a disparidade de preços (MSRP) entre os dois. Vamos ver como o teste focado na CPU se sai.

mais uma Vez vemos um joelho nos gráficos, e é muito óbvio aqui que enquanto as seis cores são o suficiente, ele realmente precisa de algum SMT para começar todo o caminho. A queda de desempenho em 4C / 4T é particularmente dura. Independentemente disso, a parede que atingimos em 6C/12T é 36% mais rápida do que a nossa configuração mais baixa.
em seguida, É Sid Meier’s Civilization VI, um título que no lançamento era conhecido por ser um pouco de Porco da CPU, pelo menos em termos de tempos de turnos da CPU sem jogador, levando um tempo. O jogo tem dois benchmarks, assim como o AotS, e novamente eles são separados entre as funções de CPU e GPU. Vamos dar uma olhada no teste AI turn-time primeiro…

Estes resultados são inesperados. Parece que, quando se trata de fazer suas curvas de IA, o Civ VI é muito limitado no número de threads que usará. Esperávamos que mais threads significassem mais simulações simultâneas enquanto ele pensava, mas aparentemente 4C / 4T é suficiente para fazer sua coisa. O que é mais divertido é o quanto a arquitetura da placa gráfica afeta os tempos de rotação da CPU. Não esperávamos que o mais recente chip RDNA 2 No Radeon RX 6800 XT adicionasse cerca de 10% de tempo de resposta adicional às voltas. Não é como se qualquer um deles fosse lento em si, foi apenas inesperado.

Os gráficos de teste na Civilização VI é muito mais CPU-dependente do que o AI teste, curiosamente. Esses gráficos têm mais um efeito de escada para eles, o que nos faz pensar que o jogo não utiliza eficientemente os threads SMT da AMD, algo que Cyberpunk 2077 evitou no lançamento. Em ambas as nossas placas gráficas a 1080p, maximizamos a maioria dos monitores de alta atualização com um processador 4C/4T humilde, mas se você precisar de todos os quadros possíveis para jogar Civ em uma tela de 1080p 240 Hz, você deve pagar por um Ryzen 7 5800x ou algo semelhante.
o próximo passo é Cyberpunk 2077. Fizemos muita raquete sobre o desempenho neste título, cobrindo o desempenho em profundidade tanto no lançamento quanto após o primeiro grande patch. O título teve mais algumas atualizações desde então, e agora está até a versão 1.22. Infelizmente, os insetos ainda existem e os carros ainda aparecem do nada para nos atropelar em uma faixa de pedestres da cidade. Vamos ver como esse título se reduz a um quad core humilde e não SMT.

Este título escalas muito bem até 12 núcleos e 24 threads no Radeon RX 6800 XT, mas menos para a GeForce RTX 3070. Parece que o CD Projekt Red finalmente abordou as melhorias de desempenho que vários hacks binários expuseram e apenas ativaram o SMT para todas as CPUs. Isso é especialmente óbvio no suporte quad-core na parte inferior de cada gráfico, onde a GeForce RTX 3070 desfruta de um aumento de 25% apenas ativando threads extras. A Radeon RX 6800 XT é afetado da mesma forma, mas a mudança é mais perto de 12% em 1080p. No high-end, como muitos núcleos são suficientes depende do seu monitor, como um 60Hz gamer poderia obter por 4C / 8T, se olharmos para as baixas taxas de quadro, enquanto que os jogadores que gostam mais elevadas taxas de atualização terá mais de cada etapa até o núcleo e a contagem de threads escada.

examinando os tempos de quadros e o efeito das contagens de núcleo e Thread da CPU

vamos fazer uma pequena pausa em relação às taxas de quadros médias e baixas para observar os tempos de quadros por um momento. Sabemos que a configuração 4C / 4T é a mais lenta de todas, mas como é? Como o Cyberpunk 2077 é nosso único teste manual e, como capturamos nossos testes manuais com o CapFrameX, podemos dar uma olhada nos tempos de quadros individuais. Precisávamos aprofundar o desempenho deste jogo. Uma média de 83 FPS parece muito boa para 4 núcleos, mas não parecia tão suave na prática. O que dá?

isso é realmente muito educacional. Apesar de uma taxa de quadros média de 83, o jogo passou muito tempo com quadros individuais ultrapassando a marca de 20 milissegundos. A propósito, 20 milissegundos equivale a uma taxa de quadros de 50 fps. Todo esse movimento “yo-yo” efetivamente faz com que o jogo pareça que não está funcionando particularmente bem. No nosso monitor FreeSync, parecia um pouco nervoso, apesar. Normalmente FreeSync impede rasgar e faz com que as taxas de quadros mais baixas se sintam suaves, mas isso simplesmente não é possível quando o jogo está tanking e se recuperando repetidamente. Vamos dar uma olhada em uma de nossas corridas de 12 C / 24 T em comparação.

isso é muito mais suave e mostra na baixa taxa de quadros relatada pelo CapFrameX em nossos gráficos de taxa de quadros acima. Há um pouco de salto passado 20 milissegundos, mas os tempos de quadros do Cyberpunk geralmente ficam abaixo de 14 milissegundos ou mais, o que resulta em uma baixa taxa de quadros (que é o CapFrame x 1% baixo) de mais de 70 FPS. O jogo parecia muito mais suave dessa maneira. Então, isso é definitivamente algo a ter em mente: só porque uma taxa de quadros média indica que está funcionando bem, não significa que um determinado título do jogo esteja realmente funcionando tão bem quanto sua taxa de quadros sugere. Um FPS médio é um único ponto de dados que representa milhares de quadros e não pode ser considerado como o julgamento final da suavidade. Um gráfico de tempo de quadro como este, no entanto, é um indicador melhor. Fique conosco, pois estamos apenas a meio caminho de nossa primeira resolução. Em seguida, atingiremos o resto de nossos testes 1080p e passaremos para QHD 1440p.