Андервольт и выбор комплектующих на рынке, с оценкой новой платформы Intel

Востребованность платформ в современных реалиях с учетом энергопотребления в играх.
5 января 2025, воскресенье 07:10
Gamandril_Stories для раздела Блоги


   Здравствуйте дорогие читатели моего блога. Тема данной статьи больше относится к восприятию того, что нам навязывают. А навязывают нам вполне ожидаемый прирост производительности путем повышения ограничений у процессоров младших моделей. У старших он снят и для них неудивительно видеть в тесте Cinebench потребление в 300-400 ватт, а в играх более 200 ватт при безудержном разгоне. В свою очередь производители блоков питания рекомендуют покупать модели с большим запасом по мощности и вроде бы это кажется ожидаемым результатом. Но вернемся в реальность и попробуем осознать что такое разгон и чего он дает. Сам по себе разгон ничем кошмарным не является и многие используют его на постоянной основе многие годы. Вот только, очень профессиональные обзоры архитектуры процессоров, почему-то никак не складываются у многих в голове в одну картину. Сегодня попробуем собрать эту мозаику воедино, чтобы было поменьше разброда фееричных выхлопов в фанатском стиле.

   Пытаясь осмыслить новости про вышедшую архитектуру Intel легко подумать что это полный провал. И да, им он и является в глазах геймеров. Казалось бы вопрос снят, но не все так просто в мире персональных компьютеров. Безусловно, подход AMD прекрасно себя показывает с учетом чипов имеющих 3D кэш на борту. Но всё опирается лишь на данные «кто кого перегонит при высокой частоте кадров». В то же время обзор на гибридную графику, с восполнением нехватки производительности пары из видеокарты с встройкой показывает, что при высокой частоте кадров влияние оказывает чаще всего процессор. Например включение игрового режима (gamemode) в ряде игр, движок которых позволяет нарастить производительность, прибавляет более 20% производительности. Это когда 250 кадров превращаются в 300 с лишним кадров, путем повышения приоритета, хотя казалось бы, уже при запуске игры он должен был быть высоким, если указан флаг выдачи высокого приоритета процессу (-high в клиенте Steam). В то же время gamemode тоже выдает высокий приоритет, но добавка флага -high все равно приносит до 10% производительности.

   Таким образом получается, что измерение многих параметров происходит не совсем правильно в тестовых окружениях, а влияние 3D кэша может быть переоценено. Конечно это не относится к новомодным мониторам с частотой 480 герц и выше. Там производители заявляют о четкости изображения в движении на высоких частотах, но для большинства это будет ненужным маркетинговым элементом. Многие игры без использования двух видеокарт просто не в состоянии показать высокие частоты на предыдущих поколениях процессоров. Отчасти, тому причиной может являться медленный кэш Alder Lake. Но самое важное в этом всём то, что нагрузка на процессор непропорционально высокая. Это и вынуждает многих думать о покупке новых поколений процессоров.

   Но переходя к сути хочется отметить, что во всем этом явлении причина остается за кадром. По умолчанию архитектура Intel разрабатывалась для эффективной работы. На деле же ноутбуки на синих процессорах работают от батареи совсем недолго. Малые ядра должны были исполнять роль ARM процессора, как Snapdragon, который может работать от батареи сутками. Но на деле, открытый прямой доступ к планировщику не был адекватно реализован даже на Windows и работа энергоэффективных E-ядер остается неполноценной. Учитывая большое количество процессов в Windows, которые люди могли бы сильно урезать, это должно было быть реализовано уже давно, но рекламируемый в Windows 11 планировщик толком не справляется с задачей. До кучи к этому, производители ноутбуков, кроме может быть редких моделей, попросту не дают возможности управлять напряжением процессора и его частотой. Казалось бы, без индекса K процессор и не разогнать выше заданной частоты, но имеем то, что имеем.

   Оценить же современную архитектуру без вдумчивых тестов не получится, но на примере Alder Lake с его аналогичным построением несложно будет понять что к чему. В интернете вы при желании найдете тесты 12900K с энергопотреблением в Cinebench R23 в 300 ватт. Да, это реальные цифры, если убрать ограничение по потреблению. Современные процессоры заявляют об энергоэффективности чиплетов с ядрами, но потребление процессора остается примерно на таком же уровне. Но многие забывают такой момент, что для обеспечения продаж маркетологи орут о высоких тактовых частотах на одно-несколько ядер. Под нагрузкой же, частоты несколько снижаются из-за высоких температур ядер. Но эти параметры не подбираются под конкретный экземпляр, а просто вшиты в сам процессор. Таким образом сохранить частоты отчасти можно при желании, но это потребует выявления самого лучшего ядра вручную, что не очень актуально. А вот выбрать несколько ядер вполне рациональное решение для игр. Для работы проще ограничить частоты всех ядер на одном оптимальном уровне.

   При снижении напряжения на -0.135 милливольт получается стабильная работа процессора при частоте 4.8 ГГц, которая при этом показывает энергопотребление в 140 ватт вместо 300. При базовых частотах это уже 160 ватт, которые с воздушным кулером показывают максимум 165 ватт при нагреве до 80 градусов. Но не каждый контроллер, отвечающий за питание процессора способен точно выдерживать заданные параметры и потому даже на дорогих платах легко можно увидеть, что андервольт ограничен и лучшее значение при 4.9 ГГц по большим ядрам находится на уровне 185 ватт, с ожидаемо быстрым нагревом на воздухе и реальным потреблением в 190 ватт в таком случае. Производительность при этом никак не меняется. То есть тесты материнских плат попросту не показывают объективно реализацию самой важной части — зоны питания процессора. А ведь сборка строится вовсе не вокруг материнской платы, чьи возможности в настоящее время искусственно ограничивают, что обычно людям никак не мешает собрать систему для игр, а именно вокруг процессора.

   Таким образом громкие заявления о безоговорочном лидерстве AMD на рынке процессоров несколько преждевременны. Игры оптимизированные под синие процессоры могут показать себя несколько лучше именно на них - именно по причине существования варианта работы пары видеокарт, который у Nvidia называется Optimus. Другие производители не стали как-то особо выделять это в отдельное маркетинговое название. Учитывая данный факт, вопрос о самой эффективной сборке для игр все еще не закрыт. А учитывая рост производительности новых видеокарт и новые игры, вероятность того, что возрастет нагрузка на оперативную память лишь повышается, а у AMD с этим все еще трудности и трюки с 3D кэшем могут быть недостаточны при работе с большими объемами данных. Примерно та же ситуация наблюдалась при переходе с однопоточных игр на многопоточные. Тогда реализовывать возможности процессоров AMD FX в играх большинство игроделов попросту не стали, но со временем они стали крепким середнячком в играх, будучи явно в проигрышной ситуации до выхода Ryzen.

   Конечно, цена на данный момент не позволяет что-то хорошее сказать о платформе Intel 1851 так как цена за 285k в районе 90 тысяч рублей, против 75 тысяч у 9950x этого не позволит сделать. Но предположим ситуация выровняется и цены будут примерно одинаковыми. У AMD даже с настройкой Curve, то есть кривой напряжений получается примерно тот же результат. Примерно того же можно добиться и через настройку в UEFI при желании. А вот прямой андервольт может сильно снизить производительность у AMD и это стоит учитывать желающим эффективно использовать свои процессоры. А учитывая разницу в потреблении в пользу синих, если сравнивать 285k с 9950x, это весомые 50-65 ватт в среднем, в играх текущего поколения. Не так то просто рекомендовать AMD любителям только игр. 

Самое примечательное, что без гибридной графики часто топовые видеокарты остаются загруженными на 50-80% и идет жесткий упор в процессор, который может сыграть в пользу AMD, которая не блещет энергоэффективностью в таком случае. Пока, это что-то на уровне 60 ватт многие могут закрыть на все глаза, а вот когда это 180 ватт кому-то захочется это исправить, но тогда придется разбираться как с андервольтом, так и с гибридной графикой в играх. Но когда это явление станет нормой и на интеле сторонников топовых видеокарт с потреблением в 600 ватт может и поубавиться. Конечно, смотря на результаты легко соблазниться на интеловскую платформу, ведь она показывает например 120 ватт на 285K энергопотребления против 180 ватт у 9950X. Но на деле андервольт с гибридной графикой может унять аппетиты этих процессоров в играх до скромных 30 ватт при высоком количестве кадров и разница может стать не столь явной, но все же не до конца реализованная технология работы с малыми ядрами дает некоторый плюс. В линуксе же, все игры крутятся на больших ядрах и если движок не понимает что происходит, приходится унимать его аппетиты методом выключения больших ядер, оставив ему пару ядер, что приводит к снижению энергопотребления системы с 45 до 9 ватт например, из которых 3 ватта потребляются в простое.

То есть на деле, играм может быть нужно не так уж и много, если нет накладок ведущих к скачкообразному росту энергопотребления. Так что в ряде случаев, платформа Intel позволит меньше беспокоиться о потреблении системы. По сути это говорит о необходимости использования механизма выключения большинства ядер в играх на многоядерных процессорах. В линуксе это осуществляется на ходу, скриптом, так что неудобств это особых не создает. Можно даже создать ярлык для запуска скрипта, который сначала выключит лишние ядра для игры, а затем снова их включит. Для Windows тоже есть такой инструмент. Для этого нужно открыть диспетчер задач (CTRL+Shift+ESC) кликнуть правой кнопкой по приложению и выбрать опцию "Задать сходство", далее задать каким процессорам (по всей видимости ядрам) можно его выполнять. Но самому не приходилось это проверять.

   Вот так андервольт практически превратился в разгон при установленных ограничениях, без которых платформа в целом выглядит непримечательно. Ведь даже если на стороне Intel энергоэффективность, ждать пока окупится разница в 15 тысяч за процессор, придется долго. Добавить сюда меньшие траты на материнскую плату не получится, ведь AM5 уже давно на рынке и закупочные цены на них были ниже, кроме того они у многих есть на руках. В целом, Intel сносно выглядит, но их самонадеянная стратегия с выставлением условия в лице покупки новой материнской платы, все портит весьма серьезно. И единственное что может вытащить их со дна - это появление на рынке материнских плат китайских производителей вроде Colorful или Maxsun.

Но наши продажники не лыком шиты и выставляют ценник не по рекомендованной цене, а по уровню удовлетворения потребностей, так что купить такие платы можно будет разве что на маркетплейсах. Впрочем и на процессоры ценник они ставят в районе 110 тысяч рублей, в то время как на маркетплейсах он на уровне 90 тысяч. Так что легко можно отдать магазину очень крупную сумму и за AMD, поэтому выбор должен исходить в первую очередь из цены. Экономить при этом на встроенной графике может быть чревато отсутствием опции парной работы видеокарт. Именно поэтому у топовых процессоров есть встроенное видеоядро. Но и гнаться за покупкой необязательно тем у кого оно уже есть. Владельцам таких систем проще отложить деньги на новые видеокарты и смотря на их обзоры иметь ввиду, что это не все на что они способны.