Собираем ПК с производительностью консолей нового поколения
реклама
Не так давно появились в продаже консоли так называемого "нового поколения" - Playstation 5 от Sony и Xbox Series X / Series S от Microsoft. Ни для кого не секрет, что ожидали от них многого - трассировку лучей при разрешении 4К (3840 × 2160 пикселей) со стабильными шестьюдесятью (или даже ста двадцатью) отрисовываемыми кадрами в секунду - но получилось ли у "некстгена" оправдать эти ожидания? Ответ на этот вопрос однозначен, однако об этом немного позже.
Актуальной темой всегда было сравнение производительности не слишком-то похожих систем - ПК и ноутбуков, игровых консолей и ноутбуков и игровых консолей и ПК - и в данной статье я попытался определить конфигурацию персонального компьютера, состоящего из покупаемых в "неподозрительных" розничных магазинах, отвечающую максимальным вычислительным возможностям PS5 и Xbox X/S.
реклама
Думаю, стоит отметить, что к написанию данной статьи меня подтолкнула именно новость о том, что PS5 побила мировой рекорд по количеству проданных копий за единицу времени; я решил разобраться в том, из-за чего же многие готовы, прямо-таки, бежать за новинкой. Поскольку, как ни крути, "начинка" компьютера (любого) имеет определяющее значение для его пользователя, имеет смысл проводить аналогии именно между "железом" в консолях "нового поколения" и персональных компьютерах.
Итак, к сути. Начать, конечно же, следует с оценки производительности новых консолей. Замечу, что Будет проведено две "параллели" - для пары PS5 и Xbox Series X и только для Xbox Series S, поскольку если в первом случае производители настаивают на лидерстве именно их продукта (допускается паритет), то перед Series S с самого начала стояла задача иного рода, и "соперничать" со старшим братом она не может по определению. Оценка производительности будет производиться не только по так полюбившемуся всем (почти) методу "а скока там fps в этой сцене" - за основу будут приняты физико-математические "рассуждения", основанные на некоторых фактах о принципах работы современной электроники. Сложно звучит, но проще на практике. "Давайте будем начинать".
Начнём с PS5. По результатам замеров, коих накопилось уже достаточное количество к текущему моменту, доподлинно известно, что максимальное энергопотребление PS5 достигает 226 Вт ("из розетки", что называется). Также доподлинно известно и то, что в PS5 в ревизии с дисководом установлен блок питания, рассчитанный на мощность в 350 Вт. Можно сделать предварительный вывод о том, что данные сходятся - как известно, блок питания должен иметь возможность обеспечить систему минимум в полтора раза бОльшим, чем ей может быть необходимо в каком-либо сценарии, количеством энергии: 350 / 1.5 = 233.(3) > 226 (здесь будут появляться математические выкладки в их каноническом исполнении, да :D). Идём дальше.
реклама
Уже давно хорошо известны интервалы значений энергопотребления компонентов каждого персонального компьютера (в любом исполнении (подстольный ПК, ноутбук, и др.)); перечислим эти значения "с оглядкой" на PS5:
Таблица 1
Наименование компонента | Среднее энергопотребление компонента (макс. нагрузка) или его интервал, Вт |
Материнская плата | 10 ... 15 |
ЦП (R7 2700 undervoltage) | 50 ... 55 |
ОЗУ | 0 (используется память видеокарты) |
Кулер (один большой) | 7 ... 10 |
Накопитель информации (SSD) | 8 |
Дисковод (не играет особой роли, но..) | 10 ... 15 |
Видеокарта | неизвестно (искомое) |
реклама
Просуммируем значения во втором столбце (для справедливости возьмём средние значения): 12 + 52 + 8 + 8 + 12 = 92 Вт. Осталось отыскать собственное потребление видеокарты, и сейчас самое время вспомнить о таком понятии, как КПД блока питания. Как мы уже знаем, предельная нагрузка (в процентном отношении) на БП составляет 226 / 350 = 65%; предположим, что блок питания тоже является типичным представителем "средних" (не плохой, но и, очевидно, не "титанового" класса), и при уровне загрузки в 65% работает с КПД, равным 0.92. Таким образом, для продолжения расчётов следует отнять собственное энергопотребление блока питания из общего потребления консоли: 226 * 0.92 = 208 Вт. Наконец, найдём собственное энергопотребление видеокарты: 208 - 92 = 116 Вт. Согласно официальным данным - Спецификации на GTX1660 - NVidia GeForce GTX1660 потребляет до 120 Вт электрической мощности, что, в целом, подходит под описание.
Примечание. Следует отметить, что SONY утверждает, что их видеокарта, построенная на чипе архитектуры RDNA 2 (от AMD), имеет хорошую энергоэффективность (ссылки не будет, простите); я же, со своей стороны, отмечу то, что видеокарты NVidia 16-й серии являются довольно-таки производительными при демонстрируемых ими значениях температуры, что также говорит об их высокой энергоэффективности. Как говорится в задачниках, пусть видеокарта в PS5 имеет бОльшую энергоэффективность, чем видеокарты NVidia 16-й серии, тогда появляется небольшая возможность, которую я использую для того, чтобы официально объявить видеокарту NVidia GeForce GTX1660 Super правомерным аналогом (по вычислительной производительности) той, видеокарты, которая находится внутри Playstation 5.
Finally, начнём сборку ПК аналогичной конфигурации. Замечу, что будут взяты минимальные цены с e-katalog для 27 ноября 2020 года, дисковода в комплекте не будет (за объективной ненадобностью), как и WiFi с Bluetooth (как не влияющих на производительность системы комплектующих), а операционная система в конечную стоимость не войдёт (по разным причинам). Для удобства, представляю таблицу:
реклама
Таблица 2
Наименование компонента | Минимальная стоимость компонента, руб. |
---|---|
Gigabyte B450M H | 4158 |
AMD Ryzen 7 2700 (BOX) | 11050 |
PALIT NVidia GeForce GTX1660 Super GP OC | 20889 |
MSI Radeon RX 5500 XT MECH 8G OC | 18250 |
HyperX Fury Black DDR4 3200MHz 8Gb | 3159 |
A-DATA XPG GAMMIX S11 pro m.2 1Tb | 10535 |
Chieftec Core BBS-600S | 4333 |
Aerocool Aero One Mini | 2505 |
Парочка неплохих вентиляторов (120 мм) | 1000 |
ИТОГО: 57629 / 54990 |
Вы могли заметить наличие целых двух видеокарт в списке. Дело в том, что пока я ужинал (:D) вспомнил про ближайших родственников чипов на архитектуре RDNA 2 - RDNA (1), на которых базируется 5000-я серия AMD Radeon RX. Ввиду допущений по энергоэффективности, принятых мной ранее, ближайшим аналогом для неизвестного видеочипа в PS5 (и Xbox Series X) может быть не GTX1660 Super, а AMD Radeon RX 5500 XT, к тому же, теперь суммарный объём ОЗУ составляет не 8+6 Гб, а 8+8 Гб, что полнейшим образом соответствует таковому в PS5 (с понятными, я думаю, допущениями). Думаю, будет более целесообразным в будущем иметь в виду именно RX 5500 XT, а не GTX1660 Super.
Что ж, подведём промежуточные итоги: сборка получилась не равной PS5, но немного мощнее (расчётно, теоретически). Конечно, многие скажут: "а какого, собственно, ты сравниваешь видеокарту без аппаратного ускорения трассировки лучей с видеокартой консоли нового поколения, имеющей ускоряющие микросхемы?"; я отвечу - не так давно вышли Radeon RX 6000-й серии, основанные на RDNA 2 и имеющие аппаратное ускорение трассировки, однако уже есть тесты этих видеокарт (сошлюсь на PRO Hi-Tech), и я вас умоляю - от этой трассировки по методу DXR ждать многого не приходится, и до RTX с их трассировкой DXR явно не дотягивает (а в некоторых местах либо не особо старается, либо даже и не пытается создать реалистичность (пример из видео с дверцей из нержавейки)). Можно упомянуть и то, что и во всех "некстгенных" консолях трассировка лучей не является честной, и зачастую представляет собой фикцию или лишь небольшое улучшение, вносимое в расчёты по другим методам. Исходя из всего вышеописанного, считаю приведённое ещё выше сравнение приемлемым и целесообразным. Но, всё же, завершим подведение промежуточных итогов - мы получили сборку, аналогичную по производительности PS5, стоимость которой оценивается в 55 тысяч рублей (но в которой нет ни WiFi, ни Bluetooth, суммарную стоимость USB-модулей которых я оценю в тысячу рублей (у меня даже такие есть, и работают они уж очень неплохо)). Это значительно больше тех тридцати восьми, которые просят за Playstation 5 (и не сильно больше тех сорока шести, которые хотят за Xbox Series X), но у ПК-сборки есть свои достоинства, которые сложно переоценить, а у консолей есть свои очевидные недостатки, бесконечно закрывать глаза на которые также непросто, но об этом мы поговорим как-нибудь в другой раз.
Что ж, переходим к проведению параллелей с Xbox Series S. Начнём так же, как начинали с PS5, но в этот раз можно и интересное видео посмотреть:
Вспомним таблицу 1: здесь всё то же самое, но математика будет другой. Материнская плата меньше, требований по её питанию меньше, но есть минимум для любого электронного компонента (10 Вт); ЦП незначительно слабее, но с некоторыми допущениями он получит от меня 45 Вт; кулер также один, но он значительно меньше, и получает 4 Вт; с SSD ничего не изменилось (8 Вт); дисковода нет. Итого имеем 67 Вт без видеокарты.
Величину энергопотребления Xbox Series S уже замерили, и составляет она до 125 Вт. Сжалимся над Series S и дадим её блоку питания КПД, величиной 0.95; тогда мощность видеокарты составит: 125*0.95 - 67 = 52 Вт. Положа руку на сердце, положим, что энергоэффективность чипа на RDNA 2 в этой консоли настолько хороша, что дотягивает до уровня семидесяти пяти-ваттной NVidia GTX1650 (GDDR6); теперь уберём руку с области груди, где находится сердце, и посмотрим на производительности в терафлопсах: 4 Тфлопс у консоли против 3+ у GTX1650. Что ж, не дотягивает. А 1650 Super обходит консольную версию и по мощности и по базовой производительности, и среднего между ними нет. Что ж, берём то, что, хотя бы, не будет хуже консольной видеокарты - NVidia GeForce GTX1650 Super.
Ещё примечание. При подборе видеокарты, аналогичной PS5 (и Xbox Series X), я не упоминал эти самые терафлопсы, но скажу об этом сейчас: SONY утверждает, что производительность их видеокарты составляет 10.3 Тфлопс при расчётах с половинной точностью (отыскиваются 4 знака после запятой для вещественных чисел для любых расчётов (поумничаю :D)), а AMD говорит о том, что производительность RX 5500 XT при расчётах с одинарной точностью (8 знаков) составляет 5.2 Тфлопс, что равно 10.4 терафлопса при расчётах с половинной точностью. Таким образом, RX 5500 XT полностью соответствует той видеокарте, которая находится внутри Playstation 5, о чём, впрочем, мы уже знаем, поскольку я выяснил то же самое пройдя по пути теории общей электроники, воспользовавшись близостью физики тех. процессов изготовления исследуемых микросхем (видеокарт).
ДОПОЛНЕНИЕ от 30.11.2020. Было очень много вопросов по поводу того, почему я считаю, что "терафлопсы" консолей описывают производительность при половинной точности расчётов. Прежде всего, именно так было написано на официальном сайте SONY, когда я составлял эту статью, но теперь этой надписи там нет, а мне приходится идти окольными путями.
Итак, давайте разбираться: частоты работы видеокарты на консолях очень высокие - до 2.23 ГГц (у PS5); такие частоты заставляют видеокарту выделять очень много тепловой энергии (думаю, всем это известно). Рассмотрим ближайшего родственника нашей неизвестной видеокарты - новую RX 6800: её рабочая игровая частота значительно ниже - от 1.815 до 2.105. Проводим простую энергетическую (вполне законную, ведь обе видеокарты абсолютно идентичны с точки зрения всех применённых в них технологий) аналогию: RX 6800 на 60 вычислительных блоках выделяет 250 Вт энергии, и если ограничить её производительность до 40 блоков (PS5), то энергопотребление и производительность линейно упадут до 167 Вт и 10.78 Тфлопс соответственно. Учтём сильный разгон, нелинейно изменяющий энергозатраты (что мы, впрочем, опустим "в пользу консолей"): 186 Вт.
Вот и скажите мне, где PS5 берёт такое количество ресурсов? У Xbox SX вообще 52 вычислительных блока, но сниженные частоты: 250*(52/60)*(1.825 ГГц частоты на Xbox / 2 ГГц средней частоты RX 6800) = 197 Вт при том, что у Xbox максимальное потребление из розетки составляет 211 Вт, а через КПД блока питания оставит нам, в лучшем случае, 194 Вт. Как видите, в этом случае видеокарта вообще расходует больше энергии, чем доступно системе.
Математика, очевидно, прозрачная. Очевидно также и то, что RX 6xxx это именно те видеокарты, чипы которых находятся в консолях, однако, как показывают максимально правомерные расчёты, ничего не сходится - у систем нет такого количества энергии, которое требуют чипы. Зато если вдвое (почти) сократить любую из характеристик, то упавшее энергопотребление начнёт вписываться в "смету расходов".
Подытожу: производители консолей явно о чём-то умолчали, или в чём-то просто-напросто всех обманули. Про теорию заговора и пропажу надписи с офф. сайта SONY, наверное, следует умолчать в рамках статьи.
Конец дополнения.
Составим табличку:
Таблица 3
Наименование компонента | Минимальная стоимость компонента, руб. |
---|---|
Gigabyte B450M H | 4158 |
AMD Ryzen 7 2700 (BOX) | 11050 |
Palit GeForce GTX 1650 SUPER StormX | 14109 |
HyperX Fury Black DDR4 3200MHz 8Gb | 3159 |
A-DATA XPG GAMMIX S11 pro m.2 512Gb | 5820 |
Chieftec Core BBS-600S | 4333 |
Aerocool Aero One Mini | 2505 |
Парочка неплохих вентиляторов (120 мм) | 1000 |
ИТОГО: 46134 |
Что ж, снова микроитоги. Объективно, в системе нечего было менять - это одни из самых дешёвых (но все качественные, прошу заметить) компонентов - кроме видеокарты, которая всё и определяет, по сути (ведь процессор-то избыточен) и объёма накопителя информации. Более подробно мы поговорим об этой сборке позже, но уже сейчас можно догадаться, какие именно выводы я сделаю.
Это будет немного не по теме, но поговорим о графике. Что нам обещалось? 4К на 60/120 кадрах, но, как это вообще должно реализовываться с видеокартой RX 5500 XT? Ей бы "ультры" на Full-HD вытянуть, хотя бы, при шестидесяти кадрах в секунду. 4К она не "потянет" ни коим образом в принципе, и это очевидно. SONY и Microsoft, конечно же, как обычно, умолчали (ну, до определённого момента молчали) о том, что это разрешение получается путём искусственного масштабирования из HD или Full-HD. В связи со сказанным выше, "скринчиков" с тестами, о которых я говорил в начале, не будет - нет смысла для текущих обстоятельств - когда уже точно известно, о какой именно аналогичной видеокарте для ПК идёт речь.
Что ж, время для финальных выводов по теме. Сказано было много, а главный компонент консолей - Джейсон Борн видеокарта - был успешно идентифицирован при движении "сразу с двух сторон". Об этом не было заявлено в начале, но можно немного порассуждать о целесообразности покупки консолей, раз уж получилось нечто, довольно похожее на научное исследование. Хотелось бы произвести многокритериальную оценку вопроса, но это тема для совершенно другой статьи, а в рамках этой я произведу тезисное сравнение. Если рассматривать старшие модели консолей, то полноценный ПК будет на 21 / 45 процентов (для Series X / PS5 без дисковода) дороже, и если в случае Xbox покупка ПК вместо него - почти очевидное решение, ввиду малой дельты по стоимости (также ещё и потому, что все игры, выходящие на Xbox будут доступны и на ПК (и там и там ОС Windows ведь :D)), то в случае PS5 без дисковода всё неочевидно - важно чётко понимать, какие задачи стоят перед человеком. Если он очень хочет играть в "эксклюзивы", да и в целом "по жизни" только игровые возможности ПК его и интересуют, то недорогой ноутбук (хотя, он наверняка уже есть) и PS5 - разумный выбор (но, конечно же, хорошо бы чётко понимать, с чем придётся столкнуться, ведь если про ПК известно буквально ВСЁ, то эти консоли всё ещё являются чем-то неизведанным); если же важна (относительно) возможность модернизации системы, доступ к системе гибкой настройки всего и вся, да и просто если первостепенной задачей для ПК не является "максимум силы игр" - очевиден выбор ПК. Совершенно по-другому обстоят дела с Xbox Series S - 71 процент разницы в стоимости вполне способен покрыть почти все достоинства, которыми обладает ПК по сравнению с Xbox. В данном случае, Xbox Series S за свою цену предлагает простую маленькую коробочку (вместе с хорошим HDMI-кабелем, кстати говоря), которую можно поставить рядом с телевизором и использовать как в качестве "поиграть", так и в качестве мультимедийной ТВ-приставки, на которой можно включить что-нибудь интересненькое, пока, например, делаешь что-то серьёзное на основном ПК. Читателю, я думаю, нужно узнать о том, что в целом, мне вообще не нравятся консоли, но Xbox Series S смогла меня удивить - многофункциональное устройство по цене средней видеокарты (ну, проходящей по верхней границе этого понятия, с точки зрения бюджета) это очень хорошая вещь, которая даже воспринимается как какой-то очередной компонент компьютера.
Что ж, исследования проведены, выводы сделаны; теперь, когда нам известно из чего же сделаны консоли на самом деле, выбор остаётся за каждым из вас. Благодарю вас за прочтение моей статьи!
P.S. Перед тем, как на статью обрушится цунами критики, хочу попросить всех критиков о беспристрастной, основанной на реальных фактах, оценке; очень хочется, чтобы контраргументация не противоречила ни математике, ни физике происходящего в этом мире, ни общеизвестным фактам, которые, при желании, можно отыскать в интернете. Всем добра! :D
реклама
Лента материалов
Соблюдение Правил конференции строго обязательно!
Флуд, флейм и оффтоп преследуются по всей строгости закона!
Комментарии, содержащие оскорбления, нецензурные выражения (в т.ч. замаскированный мат), экстремистские высказывания, рекламу и спам, удаляются независимо от содержимого, а к их авторам могут применяться меры вплоть до запрета написания комментариев и, в случае написания комментария через социальные сети, жалобы в администрацию данной сети.
Комментарии Правила