Сегодня 03 апреля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Видеокарты

Процессорозависимость видеосистемы. Часть II – Влияние объема кэш-памяти CPU и скорости оперативной памяти

⇣ Содержание

Влияние объема кэш-памяти CPU

Следующим объектом нашего рассмотрения, как понятно из заголовка, станет попытка оценить степень влияния объема кэш-памяти CPU на производительность платформы в 3D-приложениях. Большое количество различных тестов показывает, что в 3D-играх производительность не сильно зависит от объема кэш-памяти CPU. Сегодня мы готовы перейти от интуитивных ощущений к цифрам и привести количественную оценку степени влияния объема кэш-памяти CPU на производительность в играх. Сложность состоит в том, что мы не можем произвольно изменять объем встроенной в ядро CPU кэш-памяти, поэтому возможным вариантом решения данной задачи представляется сравнение двух процессоров, отличающихся только объемом встроенной кэш-памяти при сохранении прочих параметров неизменными. Наш «основной» процессор, который мы до сих пор использовали при подготовке материалов данной статьи - Athlon 64 4000+. Данный процессор имеет 128 Кб кэш-памяти первого уровня (L1-cache) и 1024 Кб кэш-памяти второго уровня (L2-cache). Для сравнения мы могли бы взять процессор Athlon 64 3800+, у которого объем кэш-памяти первого уровня такой же, а объем кэш-памяти второго уровня вдвое меньше – 512 Кб, но мы решили пойти несколько дальше. Для примера мы рассмотрим довольно популярное в массовом сегменте семейство процессоров Sempron в исполнении Socket 754. Находящийся у нас экземпляр Sempron имеет рейтинг 3400+, штатную тактовую частоту 2000 МГц, объем встроенной кэш-памяти – 128 Кб (L1-cache) плюс 256 Кб (L2-cache). То есть, объем кэш-памяти второго уровня у выбранного нами процессора Sempron в 4 раза меньше, чем у Athlon64 4000+. Что касается корректности эксперимента, то процессоры семейства Sempron также поддерживают технологию изменения множителя в сторону понижения, поэтому мы применим ту же методику построения графика процессорозависимости, что и в случае с Athlon 64 4000+. Отличие Sempron s754 от Athlon 64 s939 состоит в поддержке только одноканального режима памяти и уменьшенном объеме кэш-памяти процессора. Полученную «линию максимально возможных результатов» мы поместим на тот же график, где сравнивалась производительность платформ Athlon64 с различной оперативной памятью. Для платформы Sempron s754 использовалась оперативная память DDR400 Single Channel.
 graph5.gif
И что же мы видим? Результаты, показанные платформой Sempron s754 DDR400 Single Channel, практически в точности повторяют результаты Atlon64 DDR200 Dual Channel. Удивительно, но факт - процессор Sempron s754 в 3D-играх показывает достойную производительность и не так уж сильно отстает от старших собратьев. Это все хорошо, скажете вы, но при чем тут объем кэш-памяти и как оценить его влияние на производительность платформы? Очень просто, давайте уберем из вышеприведенного графика «все лишнее» и внимательно приглядимся. На нижеследующем графике мы оставили только две линии, соответствующие платформам Sempron s754 и Athlon64 DDR400 Single Channel. Обратите внимание, что для данных платформ скорость и режим работы оперативной памяти одинаковы, и все отличие состоит только в объеме кэш-памяти процессоров.
 graph6.gif
Как видите, при четырехкратной разнице в объеме кэш-памяти второго уровня Sempron показывает результаты лишь на 10-12% хуже, чем Athlon64, работающий на той же частоте. (Замечание – результаты для Sempron начинаются с частоты 2000 МГц, поскольку это максимальная для данного процессора штатная частота, а разгон привел бы к изменению частоты работы системной шины, оперативной памяти и, как следствие - к искажению результатов). Из вышеприведенного графика также следует вывод, что для процессоров Athlon64 с объемом кэш-памяти второго уровня равным 512 Кб линия «максимально возможных результатов» будет занимать промежуточное положение, то есть разница по сравнению с Sempron будет еще меньше. Таким образом, для процессоров архитектуры AMD K8 величина объема кэш-памяти в 3D-играх оказывает незначительное влияние на общую производительность платформы. А что получится, если на платформу Sempron установить достаточно мощную видеокарту типа 7900GT и включить режим 1280x1024 4AA/16AF? Разрешение экрана 1280х1024 точек мы выбрали потому, что это «родное» разрешение для большинства популярных ЖК-мониторов с диагоналями 17 и 19 дюймов, ну а для большинства типовых ЭЛТ-мониторов этого же размера рекомендуемое разрешение равно соответственно 1024х768 и опять же 1280х1024 точек. Мы «утяжелили» графический режим, включив анизотропную фильтрацию и полноэкранное сглаживание, чтобы продемонстрировать - бюджетный процессор это не повод отказывать себе в графике высокого качества.
 graph7.gif
Как видно из графиков, и "линия максимальных результатов", и кривая процессорозависимости для режима 1280х1024 4AA/16AF в случае процессора Sempron лежат ниже соответствующих линий для процессора Athlon 64. Такое поведение линий вполне нормально, поскольку игра довольно старая, а видеокарта, использованная в тестах - мощная. Поэтому для обоих процессоров на указанных частотах в режиме 1280х1024 4AA/16AF мы получаем не "полочку", а переходную область. Но даже с учетом этого обстоятельства видно, что процессоры Sempron s754 на частоте 1600 МГц (частота младших моделей в семействе) вполне способны показать результат порядка 70 кадров/сек. Конечно, наряду с моделями Sempron с объемом кэш-памяти процессора 256 кб есть и продукты с L2-cache 128 кб. Но, как уже было показано выше, объем кэш-памяти CPU оказывает незначительное влияние на общую производительность. И даже если от приведенных на графике результатов для платформы Sempron s754 отнять еще 10%, то производительности даже самых младших моделей Sempron с частотой 1600 МГц будет достаточно для обеспечения скорости более 60 кадров/сек! Конечно, и Half-Life 2, и DOOM 3 довольно старые игры. Могут возникнуть возражения, что в современных играх Sempron все же не потянет и производительность «упрется» в мощность центрального процессора. Давайте проверим это на примере игры F.E.A.R., которая очень требовательна к ресурсам системы.
 graph8.gif
Как видите, когда мы строим «линию максимальных результатов», при одинаковой частоте CPU производительность платформы Sempron по-прежнему несколько отстает от Athlon 64 (как и должно быть), но как только мы включаем качественный режим, производительность сразу же упирается в видеокарту! Что касается процессоров Sempron SocketAM2, то в ходе подготовки данной статьи мы не тестировали данные процессоры. Но, исходя из вышеизложенного, можно предположить – разница в производительности в 3D-играх для процессоров Athlon64 AM2 и Sempron AM2 будет еще меньше, поскольку процессоры Sempron AM2 имеют двухканальный контроллер памяти, как и процессоры Athlon64 AM2. Стоит признать, что на платформе Socket AM2 изучение влияния объема кэш-памяти процессора можно было бы провести с меньшими усилиями. Однако, как видите, и в случае сравнения платформ Socket 939 и Socket 754 нам удалось это сделать. Не следует думать, что мы решили ограничиться только платформами Socket 939 и Socket 754. Следующая на очереди – платформа Socket AM2. Результаты, которые мы получили, хоть и были предсказаны теорией, тем не менее - впечатляют.

Следующая страница → ← Предыдущая страница
⇣ Содержание
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Мощнейшая ИИ-модель OpenAI o3 тратит до $30 000 на решение одной задачи 18 мин.
GTA V вернётся в Game Pass, причём совсем скоро — впервые игра будет доступна в PC Game Pass 52 мин.
ZA/UM отреагировала на утечку «одиночной кооперативной игры» Locust City во вселенной Disco Elysium 53 мин.
Amazon включилась в борьбу за американский бизнес TikTok 2 ч.
«Яндекс» представил «Нейроэксперта» — ИИ, который соберёт базу знаний по ссылкам и файлам пользователя 3 ч.
«Хуже моего самого страшного кошмара»: утечка геймплея с тестирования новой The Sims ужаснула фанатов 3 ч.
Самые полные издания Borderlands 3 и Diablo III добавят в Game Pass, а лучшая игра 2024 года по версии 3DNews подписку скоро покинет 14 ч.
«Эпический» сериал Netflix по Assassin’s Creed впервые за несколько лет подал признаки жизни 15 ч.
Спустя 10 лет после релиза Enter the Gungeon получит «крупнокалиберный сиквел» — первый трейлер и подробности Enter the Gungeon 2 17 ч.
«Наш контент бесплатный, а инфраструктура — нет»: ИИ-боты разоряют «Википедию» 18 ч.
Ближневосточный след: Cerebras Systems развеяла сомнения регулятора CFIUS в благонадёжности перед выходом на IPO 35 мин.
Hyundai обновила водородомобиль Nexo: запас хода вырос до 700 км, а мощность — до 255 л.с. 55 мин.
Sony представила преемника «короля телевизоров» и обновила всю серию Bravia 2 ч.
Самый опасный в истории наблюдений астероид теперь угрожает Луне, а не Земле 2 ч.
Apple, Nvidia и Amazon под ударом: трамповские пошлины полностью перекроят технологическую отрасль 2 ч.
Российская WildTeam выступила генеральным проектировщиком ЦОД общей ёмкостью 350 МВт 2 ч.
Смартфон Poco M7 Pro 5G с чипом Dimensity 7025-Ultra поступил в глобальную продажу 3 ч.
Названа дата запуска первой партии интернет-спутников Amazon Project Kuiper — они полетят на ракете с российскими двигателями 4 ч.
Samsung резко нарастила поставки чипов в Китай, пока этому не мешают санкции 4 ч.
Western Digital выпустила HDD серии Purple Pro ёмкостью 26 Тбайт для систем видеонаблюдения 4 ч.