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键鼠外设 用户数:14355|帖子数:2245

序言:

过往的图形运算,确实非常依赖CPU的性能。

直到NVIDIA公司在1999年发布GeForce 256图形处理芯片时首先提出GPU的概念。GPU使显卡减少了对CPU的依赖,并进行部分原本CPU的工作,尤其是在3D图形处理时。GPU所采用的核心技术有硬体T&L、立方环境材质贴图和顶点混合、纹理压缩和凹凸映射贴图、双重纹理四像素256位渲染引擎等,而硬体T&L技术可以说是GPU的标志。

T&L(Transform& lighting),是指坐标转换和光源。3D图形是由复杂的坐标转换和光源运算组成的,当显卡还没有T&L功能时,坐标处理和光源运行都是由CPU来处理的,CPU运算速度越快,游戏越流畅。当图形芯片具有T&L功能之后,CPU就得以从繁重的运算中解脱出来。

图形处理器技术的迅速发展带来的并不只是速度的提高,还产生了很多全新的图形硬件技术,使GPU具有流处理、高密集并行运算、可编程流水线等特性,从而极大的拓展了GPU的处理能力和应用范围,并开创了一个新的研究领域:基于GPU的通用计算(GPGPU,General-Purpose computation on GPU),其主要研究内容是如何利用GPU在图形处理之外的其他领域进行更为广泛的科学计算。

当然了,CPU和GPU相互配合,各有所长,各有所短,不能说GPU就是比CPU强这种幼稚的话。低并行逻辑复杂的程序适合用CPU,高并行逻辑简单的大数据计算适合GPU。

过往,图形处理器并不开放编程接口,而NVIDIA的CUDA出现的意义,不仅仅是开放编程接口、提供一整套相应的工具,更重要的是带动了通用计算的发展。

时隔十二年,NVIDIA又推出了图灵新架构,带来的不仅仅是晶体管,线程、光栅、纹理单元、频率的提高,更重要的是带来全新的架构。除了纯图形处理的传统部分以外,还带来了全新的光线追踪运算单元以及人工智能的部分。

光线追踪并不是NVIDIA创造的一个新概念,而是NVIDIA通过图灵新架构将实时光线追踪变为现实。过往,我们早就在好莱坞大片上面见识过光线追踪的效果,但是那些是非线性渲染生成,而我们的游戏需要的是实时运算实时生成。

什么是线性和非线性?打个比方,我天天做几百道题目,然后考试的时候碰到我就可以轻轻松松解决了,这个就是非线性,说白了就是题海战术硬肝;而真正的学霸,把规律真正学懂学透,真正举一反三,无论是试卷里面的题目、高考题目甚至现实中的应用都能运用学到的知识进行处理,这个就是线性。

而人工智能的部分,主要体验在于DLSS深度学习抗锯齿技术。

深度学习超重采样并不仅仅是一种抗锯齿,核心就是AI人工智能。AI通过深度学习,将物体或图形因分辨率,位移或镜头方向转移而发生的边缘形变进行计算而减小或规避。

通过图灵架构,显卡不再将所有的运算都在本地执行,你能够通过张量单元,跟位于英伟达总部的土星-V(Saturn-V)超级计算机(660节点、5280伏打核心)来依靠深度学习,来获得四两拔千斤的效果, 通过庞大的AI训练,能够以很小的代价获得更好的采样效果,说夸张一点,就是以FXAA抗锯齿的性能损失,换回SSAA抗锯齿的画质,听起来是不是很梦幻。

说了那么多,估计专业术语太多,还是有点枯燥,我就直接说结论吧。

现在的3A大作所需要的特效,已经跟CPU没有太大的关系,玩游戏主要看显卡。

平台介绍篇:

同样是感冒,我们传统中医会采用望闻问切等方法,然后一番阴阳五行,岐黄之术给大家开出几服药进行调理,并且一大堆戒口、养生之类的嘱咐,讲求标本兼治,这对于我们的健康来说是非常有益处的。就相当于,装机商会推荐你全套平台进行升级,这样的游戏体验会大幅度提高,就是成本高而已。

而西医,会通过探热、化验等方法,快速确认问题所在,然后对症下药。西医的方法通常会更加直接更加快。就相当于,我们遇到新游戏运行不流畅,通常就是升级显卡就能解决。

那么,主流平台里面Intel还是AMD更加适合作为游戏主机的平台呢?近几年来,AMD Ryzen的出现,让我们在整机配置的时候有了更多的选择。AMD Ryzen在线程和制程工艺上面占优,这是无可置疑的事情。而Intel虽然还是祖传14nm技术,但是凭借着频率和延迟的优势,在游戏平台里面还是保持着活力。

主流游戏平台里面,i5 9500KF与R53600X两者的呼声都非常高,两者价格接近,前者频率高后者线程多,备受游戏者争议。

而我搭配的主板分别是,i5 9600KF搭配微星Z390主板和R5 3600X搭配技嘉的X570主板。

先来看看Intel平台方面,

I5 9600KF属于Intel无核显的处理器系列之一, I5 9600KF是六核六线程,也就是俗称的全真核心,这种比起超线程的核心跑游戏稳一点。频率方面,基础频率是3.7GHz,加速频率4.6GHz,全核频率4.3GHz,比起9400f高不少了,TDP为95W。

相比而言,锐龙3000系列从规格上面来看,更加华丽一点。

锐龙5 3600X是6核心12线程设计,基频3.8G,最大加速频率4.4G,TDP为95W。

不吹不黑,锐龙首次把六核心的价格做到亲民,而且直接就是六核心12线程拉到千元档次,而且从zen第一代到zen2有着明显的性能提升,比方说锐龙3000系列比起2000系列,在缓存方面,容量从16MB提升到了32MB,足足一倍,更大的L3缓存可以降低内存延迟,对游戏性能的提升也有一定帮助。

Zen2每个核心内部的设计也有所变化。指令缓存由原先的64KB缩减到32KB,但位宽翻倍,分支预测系统也经过重新设计,可减少30%的误判率。L2缓存还是和原先一样512KB每个核心,同时AGU增加一个,达到和Intel一样4ALU+3AGU的设计,两组乘加器位宽从128bit上升至256bit,也就是原生支持AVX2,并且乘法器的延迟从4个周期下降至3个。

也许,Intel的粉丝会觉得不服,那么,我们来简单做个基准测试。

1、Cinbench系列

在多核多线程Cinbench R15测试里面,R5 3600X和i5 9600kf分别取得了1593cb和865cb。

在新的Cinbench R20测试中,R53600X和i5 9600kf分别取得了1593cb和865cb。

Cinbench系列测试,主要是通过模拟专业设计渲染操作,测试cpu的多核多线程性能。R15和R20两个版本算法完全不一样,因此不能横比。

2、国际象棋

国际象棋同样也是多核多线程测试,R5 3600X和i5 9600kf分别取得了23572和19243分。

多核多线程测试,R5吊打九代i5是必然的事情,毕竟线程差一倍,影响比较明显,那么,我们再来看看游戏玩家更加关心的单核单线程浮点性能。

3、super PI

Super PI一百万位测试,R53600X和i5 9600kf分别取得了9.424秒和8.273秒(越低越好)的成绩。

相信,如大家所料,Intel的cpu在主频和单核性能方面还是占优的。但是,现在的游戏也不是单纯看单核单线程性能,毕竟这一类也就是远古时代的CF、WOW版本才会如此,现在新一点的游戏,基本上四核四线程能够完成应用上,但是类似于8核16线程会不会更好地利用就难说了。

那么,到底是单核多线程占优的九代酷睿i5还是多核多线程强势的Ryzen会在游戏中表现更加好?

显卡赏析篇:

情怀也好,感觉也好,还不如实实在在用两个平台跑一次分对比一下,有理有据,大家就容易理解多了。

两个测试平台采用同样的一款映众RTX2080 super显卡,同样是WD black sn750 SSD以及威刚DDR4 2666灯条,基本上测试条件是趋于一致的,这样子看对比数据就更有参考性。

为了让测试的数据更加有对比效果,采用的是现在旗舰级别的映众RTX2080 super冰龙超级版。

映众RTX2080 super 冰龙超级版的散热还是海格力斯的系统,不过明显比起过往的开普勒架构、Maxwell、Pascal架构有所修身。估计也是因为整体能耗比再度提升的结果,而且这一代的图灵结构显卡,频率都非常高,这架构上的红利,真心可以。

映众RTX2080 super冰龙超级版采用的是G180公版PCB方案,12层板子设计,8+2相奢华供电绝对是旗舰级别的待遇,贴片电容、铁素体电感一个不少。采用了全数字供电,其中显存部分采用的是GStek9216芯片。映众RTX2080 Super冰龙超级版的接口方面是3*DP+1*HDMI接口的组合,支持8K输出,并且支持SLI。

好了,显卡赏析结束,我们还是来看看实测性能吧。

图形性能与游戏性能测试篇:

1、3DMARK

3DMARK经历那么多年,已经从最早期的DX11测试软件进化到可以测试光线追踪以及DLSS性能,非常全面,下面就来看看两个平台下面映众RTX2080 super冰龙超级版的表现。

先来看看,光线追踪测试Port Royal场景,R5 3600X和i5 9600kf分别取得了6961分和7013分,i5取胜。有点小意外,看来,光线追踪对线程的需求不算很高。

除了光线追踪,3DMARK还能测试DLSS深度学习抗锯齿功能,R5 3600X和i5 9600kf分别取得了46.33帧(关闭:32.29帧)和46.61帧(关闭:32.50帧)。两者几乎一样,暂且忽略不算。

再来看看DX12测试,Timespy场景下面,R5 3600X和i5 9600kf分别取得了10503分和9959分.

DX11测试,Timespy场景下面,R5 3600X和i5 9600kf分别取得了13167分和12049分。看来,基准测试的话,还是线程多一倍的R5更强大。

2、古墓丽影11暗影

古墓丽影11是支持光线追踪和DLSS十分完备的游戏,打开两大特效以后,R5 3600X和i5 9600kf分别取得了80帧和77帧,R5取胜。

3、地铁:离去

地铁:离去同样也是支持光线追踪和DLSS,打开两大特效以后,R5 3600X和i5 9600kf分别取得了56.11帧和63.97帧,九代i5取胜。

再来看看,其他游戏的表现。

4、杀手6

R5 3600X和i5 9600kf分别取得了139帧和125.67帧,R5取胜。

5、奇点燃尽

奇点燃尽同样是一个DX12引擎的游戏,R5 3600X和i5 9600kf分别取得了84.4帧和83.7帧,R5取胜。

6、彩虹六号

彩虹六号采用的是DX11引擎,相对来说对于显卡要求偏低,仅供参考,R5 3600X和i5 9600kf分别取得了251.7帧和264.9帧,R5取胜。

其他游戏,尤其是绝地求生、战地5一类的网游,受到外服连接问题的影响,参考意义不算很大,也不容易体验出CPU的影响,但是整体而言,两个CPU并没有区别。

相信,测试之前,不少人都觉得游戏必然是Intel的CPU更强,毕竟占据主频和延迟的优势。但是,新一代的Ryzen在主频和缓存延迟上面的劣势已经被弥补了不少,而且线程更多的优势还是实实在在的。

总结:

玩游戏并不是单纯的拼频率,越来越多的新游戏会对多核多线程进行优化,这也是必然。而这次的测试里面,基本上也是线程多一倍的R5更加占优。

当然了,游戏中占主导地位的还是GPU,尤其是新一代的图灵架构,增加了光线追踪单元以及人工智能的部分,让GPU的功能和性能进一步提升。

其实,早在CUDA推出的时候,已经有office、photoshop、Premiere都对CUDA提供支持。而光线追踪的出现,相信也会对专业设计产生影响。

光线追踪正在改变一些专业领域的设计流程,比如在建筑、工程以及施工行业(AEC)上。

和游戏类似,专业领域的AEC行业对算力的要求也不小,设计者希望更快的渲染速度,更好的渲染效果,这有利于最终项目评估并改进工作效率。加入光线追踪技术后,人们可以看到全局照明的实时效果,这种技术之前都是在CG制作中使用。

因而,设计师可以通过类似电影画质的实时渲染来增强创造力,实现更佳的效果。与客户在房间中探索设计,对照明和材料进行实验和测试并实时调整,从而准确模拟真实世界的光线条件。


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