О тестировании процессоров в играх.

Процессоры в играх, сейчас не тестирует только ленивый. Решил этим заняться и я, но тут же встал вопрос, а как их собственно тестировать? Дело в том, что те тесты, которыми заполнен интернет, на мой взгляд совершенно не информативны. Ну посудите сами, нам чаще всего показывают описание настроек в игре, некую таблицу, с итоговыми цифрами теста на нескольких процессорах, и небольшой комментарий к оной таблице. И так на нескольких играх. Помимо этого, в статье по тестирование как правило описывается тестовый стенд, используемое программное обеспечение, и иногда даётся описание методики тестирования. А как собственно эти результирующие цифры были получены? В какой локации, с каким временем тестирования? Какая при этом была нагрузка на видеокарту, процессор, SSD с которого запускалась игра? Об этом как правило не говорится ничего, и это меня категорически не устраивает. Или вот такой вопрос: в каком разрешении тестировать, 1080р или 720р? На мой взгляд, тестировать нужно в обоих разрешениях, но не в одной статье. Поясню подробнее. Если у нас имеется для теста два и более процессоров с разной архитектурой, то при условии, что тестирование проводилось при одинаковых тактовых объёмах и частотах оперативной памяти, а также одинаковых тактовых частотах ЦПУ и равном количестве активных ядер, мы можем получить разницу в производительности той или иной процессорной архитектуры, под игровой нагрузкой. Но тут есть нюанс. Тестируя процессор А с архитектурой А и процессор Б с архитектурой Б, мы можем выяснить что архитектура А в большинстве игр даёт преимущество над архитектурой Б. При этом процессор Б в реальных игровых режимах будет быстрее процессора А, потому как у него больше ядер, или более высокая тактовая частота, или он может работать с более быстрой оперативной памятью. Поэтому для себя я разделил статьи по тестированию процессов в играх на два типа. 

Первый: «Тестирование процессов в играх». Берём один процессор и гоняем его в реальных игровых режимах. Упор в тестировании делаем на информативность и реалистичность теста. Встроенные бенчмарки в этих условиях не используются, так как не отражают нагрузку в реальной игре.

Второй: «Тестирование под игровой нагрузкой». Берём два и более процессов, если не с разной архитектурой, то хотя бы с разным объёмом кэша или разной ревизией, и приводим их к равным условиям тестирования. Упор в тестировании делаем на повторяемость теста. Соответственно используем встроенные и автономные бенчмарки, а также реплеи, если они реализованы в игре.

Далее, давайте рассмотрим процесс тестирования процессора Intel Core i5-4670K в игре Far Cry 4.

Конфигурация тестового стенда.

Системная плата Asus Z97M-Plus

ЦП QuadCore Intel Core i5-4670K, 4100 MHz (41 x 100)

Кулер процессора Thermalright Macho 120 rev.A (вентилятор Slip Stream PWM 120мм 1200 об/мин)

3D-акселератор Gigabyte GeForce GTX 1060 G1 GAMING [GV-N1060G1 GAMING-6GD]

Память:
DIMM Kingston HyperX KHX2133C11D3/4GX 4 ГБ DDR3-1333@2133 CL11-12-11-32
DIMM Kingston HyperX KHX2133C11D3/4GX 4 ГБ DDR3-1333@2133 CL11-12-11-32
DIMM Kingston HyperX KHX2133C11D3/4GX 4 ГБ DDR3-1333@2133 CL11-12-11-32
DIMM Kingston HyperX KHX2133C11D3/4GX 4 ГБ DDR3-1333@2133 CL11-12-11-32

SSD PLEXTOR PX-128M5S ATA Device (128 ГБ, SATA-III)
SSD Apacer AS2280 240GB ATA Device (240 ГБ, SATA-III)
HDD Hitachi HTS721010A9E630 2.5" 7200rpm Cache 32MB (1000 ГБ, SATA-III) в Scythe Schm — 1000 Himuro Mini Fanless

Корпус Chieftec LBX-03SL-SL-SL (вентилятор Zalman F4 135мм)

Блок питания Chieftec CTG-550-80P 550 ватт (вентилятор Thermalright TR-FDB-1600)

Монитор, подключенный к данной машине, имеет разрешение FullHD.

Для мониторинга параметров видеокарты, использовалась утилита GPU-Z 2.8.0.
Для мониторинга частоты кадров, использовалась утилита Fraps 3.5.99
Для мониторинга загрузки процессора, использовался системный монитор в диспетчере задач

Операционная система Windows 8.1 64.

Версия драйвера 391.01

Память видеокарты работает на частоте 2003,4 МГц во всех режимах, максимальный буст по ГПУ — 1961,5 МГц.

Тестирование проводилось в разрешении 1920х1080. 

Игра запускалась с SSD Apacer.

Замеры производительности и нагрузки производились в окрестностях озера рядом с Банапуром. Время замера FPS - 300 секунд.

Начнём с максимальных настроек.

Вертикальная синхронизация отключена. 

Стартовая позиция для пробежки.

Нагрузка на процессор довольно высокая, но даже до 90% загрузки не доходит. Видеопамяти используется менее 3 Гб, а сама видеокарта нагружена по полной, и именно она ограничивает, в данном случае, производительность.

Активность SSD.

Время кадра.

FPS

Кривая времени кадра.

Вертикальная синхронизация включена. 

Стартовая позиция для пробежки.

При включении вертикальной синхронизации, падает нагрузка и на видеокарту, и на процессор. Причём видеокарта временами вообще переходит в режим ожидания, сбрасывая частоту видеопроцессора до 50%.

Активность SSD.

Время кадра.

FPS

Кривая времени кадра.

Теперь рассмотрим минимальные настройки.

Вертикальная синхронизация отключена. 

Стартовая позиция для пробежки.

Тут мы видим довольно интересную картину. Процессор полностью загружен по двум ядрам, но тем не менее узким местом является не он. Видеокарта, в отличии от процессора загружена весьма неравномерно, поэтому вполне возможно, что производительность, в данном случае, ограничивается оперативной памятью.

Активность SSD.

Время кадра.

FPS

Кривая времени кадра.

Вертикальная синхронизация включена. 

Стартовая позиция для пробежки.

Процессор загружен менее чем на 50%, а видеокарта вообще работает в режиме простоя постоянно.

Активность SSD.

Время кадра.

FPS

Кривая времени кадра.

Теперь рассмотрим режимы тестирования. 

Максимальные настройки графики, вертикальная синхронизация выключена. Этот режим позволяет оценить нагрузку на процессор, при максимальных настройках качества. В нашем случае мы видим, что процессора хватает, а вот видеокарту можно использовать и более быструю.

Максимальные настройки графики, вертикальная синхронизация включена. Этот режим позволяет оценить, насколько мы можем понизить нагрузку на процессор и видеокарту, без ухудшения качества картинки в игре. Для меня это имеет значение, потому как у меня полностью бесшумный компьютер, и соответственно в нём присутствуют определённые ограничения по нагреву. 

Минимальные настройки графики, вертикальная синхронизация отключена. Этот режим показывает, какую максимальную нагрузку на процессор мы можем получить в игре, если нас не ограничивает видеокарта. 

Минимальные настройки графики, вертикальная синхронизация отключена. Этот режим показывает, какую минимальную нагрузку на систему мы можем получить в игре, без потери играбельности. 

На мой взгляд, этих четырёх режимов вполне достаточно, чтобы рассмотреть все нюансы поведения ЦПУ в игровом приложении. Далее переходим к вопросам техническим. Конечно, максимальное количество информации по тестам в игре – это хорошо, но с другой стороны, а вся ли информация нужна? Это я к тому, что только на одну игру приходится 28 скриншотов, если показывать все результаты. Но ведь в тестировании будет далеко не одна игра, соответственно возникает мысль о том, что неплохо бы что-то сократить. Например, а нужна ли информация о активности SSD. Единственная игра, где я такую активность наблюдал – это Kingdom Come: Deliverance. В нормально сделанных играх SSD вообще бездельничает. Да и графики FPS и Кривой времени кадра, тоже не очень-то нужны. 

Ну и наконец о главном, зачем я собственно всё это написал. Дело в том, что идеи именно для такой методики тестирования процессора в играх, подали мне вы, мои дорогие читатели, в своих комментариях к моим статьям. Поэтому мне интересно знать, а как вы представляете тестирование одиночного процессора в играх? Про сравнительное тестирование процессоров под игровой нагрузкой сейчас речи не идёт, на эту тему будет отдельная статья. Жду ваших комментариев.