Fabriquer un processeur de jeu rapide à quatre cœurs

Fabriquer Un Processeur De Jeu Rapide à Quatre Cœurs

Dans une récente étude approfondie du matériel, nous avons examiné l’impact des cœurs de processeur et du cache sur les performances de jeu. Pour ce faire, nous avons utilisé trois processeurs Intel Core et comparé leurs performances de mise à l’échelle de base, révélant que dans les jeux d’aujourd’hui, la plupart des gains de performances que vous voyez en passant d’un Core i5-10600K à un Core i7-10700K ou même Core i9-10900K sont en grande partie en raison de l’augmentation de la capacité du cache L3.

C’était une analyse intéressante car la plupart des personnes qui passent d’une partie Intel d’ancienne génération telle que le Core i7-8700K au nouveau Core i9-10900K et ont vu une forte augmentation des performances dans les jeux, ont tendance à croire que cela est le résultat du 67 % d’augmentation des cœurs, mais c’est en grande partie dû à l’augmentation de 67% du cache L3 – du moins c’est le cas pour les jeux les plus exigeants d’aujourd’hui.

Fabriquer un processeur de jeu rapide a quatre coeurs

Au sortir de ces tests, beaucoup d’entre vous voulaient savoir quelle différence la capacité de cache L3 fait avec seulement 4 cœurs actifs, se demandant si les marges seraient encore plus grandes. Nous sommes donc revenus en arrière et avons retesté une configuration à 4 cœurs et 8 threads tout en ajoutant trois autres jeux à la liste ainsi qu’un quatrième processeur, le 4C/8T Core i3-10105F.

Parce que les modèles Core i3 sont verrouillés, nous ne pouvons pas utiliser une fréquence d’horloge de 4,5 GHz, au lieu de cela, le 10105F fonctionnait à 4,2 GHz, ce qui correspond à la fréquence spécifiée pour tous les cœurs, il fonctionnera donc à une fréquence inférieure de 7 % à celle du Pièces K-SKU. Le Core i3-10325 aurait été plus adapté à ce test, mais nous n’avons pas pu en obtenir un à temps pour ce test. Même si la partie Core i3 est désavantagée, elle devrait rester un ajout intéressant compte tenu du cache L3 de 6 Mo beaucoup plus limité.

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Le processeur quadricœur le plus rapide qu’Intel ait produit à ce jour est le Core i7-7700K, ou l’un des Core i3 Comet Lake les plus cadencés, comme le Core i3-10325, tous deux dotés d’un cache L3 de 8 Mo, soit 2 Mo de plus que le 10105F. Il sera donc intéressant de voir quels types de gains seraient possibles en utilisant un processeur quad-core avec 20 Mo de cache L3, ce que nous pouvons réaliser avec le 10900K en désactivant une demi-douzaine de cœurs sur cette partie.

Pour mettre ce test ensemble, nous avons utilisé la carte mère Gigabyte Z590 Aorus Xtreme, cadencé les trois processeurs Intel K-SKU à 4,5 GHz avec un multiplicateur de 45x pour le bus en anneau et utilisé une mémoire DDR4-3200 CL14 double rang, double canal avec tous les principaux , les horaires secondaires et tertiaires configurés manuellement. Le Core i3-10105F utilisait la même mémoire de spécification.

La majeure partie des tests a été effectuée avec la Radeon RX 6900 XT car il s’agit de la carte graphique de jeu 1080p la plus rapide que vous puissiez acheter, bien que nous ayons inclus quelques résultats avec la RTX 3090 pour un aperçu des frais généraux de Nvidia, qui, nous le pensons, affecteront le quad -configurations de base.

Repères

Nous commencerons par Rainbow Six Siege où nous avons précédemment vu les différences de performances les plus importantes entre les capacités de cache. Par exemple, avec tous les processeurs verrouillés sur 6 cœurs, nous avons constaté une augmentation massive de 18 % de 12 Mo à 20 Mo de cache L3.

Ensuite, avec seulement 4 cœurs activés, la marge du 10600K au 10900K est en fait réduite à 13%, un peu moins que la marge observée avec 6 cœurs activés. Cela nous donne un indice que le cache L3 plus grand devient moins efficace pour améliorer les performances avec moins de cœurs disponibles pour l’utiliser.

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Ceci est mieux illustré par le Core i3-10105F, qui n’était que 9% plus lent que le 10600K, et rappelez-vous qu’il est cadencé à 7% de moins, donc probablement au moins la moitié de cette marge est due à la différence de vitesse d’horloge. Il est toujours intéressant de noter qu’il était possible d’améliorer les performances du Core i3 à 4 cœurs de 24%, en utilisant le 10900K avec seulement 4 cœurs actifs. C’est une augmentation massive étant donné que les deux processeurs utilisent la même architecture Comet Lake, la seule différence étant une variation de fréquence d’horloge de 7% et la capacité de cache L3, qui est plus de 3 fois plus grande pour la partie i9.

Le point à retenir ici est que tous les cœurs ne sont pas égaux, même si les cœurs sont physiquement les mêmes, une différence de capacité de cache peut faire toute la différence. Cela et entasser plus de cache dans un processeur est toujours bénéfique avec seulement 4 cœurs actifs, mais c’est moins efficace que ce que nous avons vu avec 6 cœurs.

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Ensuite, nous avons Assassin’s Creed Valhalla qui est un titre fortement lié au GPU, en particulier lors de l’utilisation du préréglage de qualité «Ultra High», même avec une Radeon RX 6900 XT à 1080p. En conséquence, le benchmark repose presque entièrement sur le GPU et seul le Core i3 constate une légère baisse des performances faibles de 1%, ce qui suggère que les performances de temps de trame ne sont pas aussi bonnes avec le cache L3 de 6 Mo, mais pas significativement pire non plus.

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Un nouvel ajout à ce test est Battlefield V. Ici, nous pouvons voir que le cache L3 de 20 Mo du 10900K est très avantageux, même limité à 6 cœurs. La réduction à 4 cœurs crée un goulot d’étranglement du processeur qui ne peut pas être résolu avec plus de cache. Les faibles performances de 1% ont été améliorées de 9% en passant de 16 à 20 Mo, ce qui n’est pas rien, mais c’est moins que le gain de 13% que nous avons vu avec 6 cœurs activés.

Maintenant, avec seulement 4 cœurs activés, le 10900K était comparable au stock 10600K. En fait, les performances de temps de trame étaient meilleures, améliorant les plus bas de 1 % par une marge de 12 %. En ce qui concerne les faibles performances de 1%, le Core i3 a un peu lutté, tombant à 71 ips, ce qui le rend 19% plus lent que le 10600K et un énorme 30% plus lent que le 10900K. Encore une fois, c’est une différence incroyable qui est presque entièrement due à la différence de capacité de cache L3.

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Les résultats de F1 2020 sont similaires à ce que nous avons vu jusqu’à présent, où la rareté du cache L3 a fait plus de différence avec 6 cœurs, bien que nous voyions une certaine différence avec 4 cœurs actifs. Le 10700K n’était que 3% plus lent que le 10900K, tandis que le 10600K était encore 3% plus lent que le 10700K. Donc, mise à l’échelle assez cohérente là-bas. La partie Core i3 était cependant 8% plus lente que le 10600K, ou 11% plus lente si nous regardons les résultats faibles de 1%.

Nous pouvons estimer qu’au plus ~5% de cette marge pourrait être due à la différence de vitesse d’horloge, et si tel est le cas, la mise à l’échelle est toujours à peu près conforme à celle que nous avons vue pour les K-SKU.

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Hitman est un titre gourmand en CPU, et nous pouvons voir une augmentation de 9% des performances en passant d’un cache L3 de 12 Mo à 20 Mo avec 6 cœurs activés. Cette marge a été réduite avec seulement 4 cœurs activés, cette fois à 6%. Ensuite, nous avons constaté une baisse des performances de 9% du 10600K au 10105F.

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Horizon Zero Dawn ressemble beaucoup à Assassin’s Creed Valhalla dans le sens où il s’agit principalement d’un titre lié au GPU, même en 1080p avec un 6900 XT. En conséquence, les configurations à 4 cœurs n’étaient pas beaucoup plus lentes que ce que nous avons vu avec 6, 8 et 10 cœurs activés. La partie Core i3 s’est également bien comportée par rapport aux modèles haut de gamme Core i5, i7 et i9.

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Cyberpunk 2077 est un jeu très gourmand en CPU et vous verrez un énorme avantage lors de la mise à niveau vers un processeur moderne à 6 cœurs, tel que le Core i5-10600K. Cela dit, si le 10600K avait été armé d’un cache L3 de 20 Mo, il serait 13% plus rapide dans ce titre si l’on considère les faibles performances de 1%. Cette marge est restée assez cohérente avec seulement 4 cœurs activés, car la configuration 10900K était 12% plus rapide que la 10600K.

Fait intéressant, la configuration à 4 cœurs 10600K n’était que 6% plus rapide que le Core i3-10105F en moyenne, mais 19% plus rapide en comparant les faibles performances de 1% et c’est là que le Core i3 a vraiment eu du mal avec seulement 64 ips.

Lorsque nous examinons la partie Core i3, nous constatons une énorme disparité de performances de 56% entre la fréquence d’images basse et moyenne de 1%, tandis que le 10600K ne voit qu’une marge de 39%, ce qui suggère des performances de temps d’image beaucoup plus cohérentes.

Il convient de noter que le 10900K avec seulement 4 cœurs actifs a très bien joué, offrant des performances fluides et cohérentes, bien qu’il soit 25% plus lent que les configurations à 6, 8 et 10 cœurs. Le 10105F a cependant souffert d’un bégaiement notable et, encore une fois, cela s’est reflété dans les faibles performances beaucoup plus faibles de 1%. Ainsi, alors qu’un quad-core de 10e génération avec un gros cache L3 peut très bien jouer au jeu, il est toujours beaucoup plus lent qu’un équivalent à 6 cœurs, tandis que passer à 8 cœurs n’offre aucune amélioration des performances de fréquence d’images ou de temps d’images. .

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Ensuite, nous avons Shadow of the Tomb Raider qui est un autre jeu exigeant en CPU, mais encore une fois, avec seulement 4 cœurs activés, les processeurs de 10e génération ne peuvent pas profiter de ce cache L3 supplémentaire comme ils le sont avec 6 cœurs. Ce n’est que lorsque le cache L3 est réglé sur 6 Mo avec la partie Core i3 que les performances commencent à baisser, faisant chuter les faibles performances de 1% de 16% par rapport au 10600K.

Test avec le RTX 3090

Alors que nous terminions les tests quad-core, nous avons pensé qu’il pourrait être intéressant d’en réexécuter quelques-uns en utilisant la GeForce RTX 3090. Avec 6 cœurs activés dans SoTR, le 10600K était 13% plus lent que le 10900K en utilisant le Radeon et 15% plus lent avec la GeForce, donc pas un énorme changement là-bas.

Puis avec 4 cœurs activés, le 10600K était 4% plus lent que le 10900K avec la Radeon, alors que nous constatons des résultats radicalement différents avec le RTX 3090. Ici le 10600K est 14% plus lent que le 10900K pour la fréquence d’images moyenne et 13% plus lent pour le plus bas de 1%. Ceci est le résultat de la surcharge supplémentaire de Nvidia en utilisant le CPU pour une grande partie de sa planification GPU.

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Cependant, c’est la partie Core i3 qui est vraiment paralysée par la planification logicielle, avec des performances faibles de 1 % à seulement 54 ips, ce qui la rend 28 % plus lente que le 10600K, alors qu’elle était 16 % plus lente auparavant. Si nous avions utilisé le RTX 3090 pour tous les tests, les résultats à 4 cœurs dans Hitman, Cyberpunk 2077, Battlefield V, etc. auraient pu être beaucoup plus significatifs.

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Nous avons également testé Watch Dogs Legion avec les GPU haut de gamme Radeon et GeForce. Avant, avec la Radeon, nous ne voyions pas beaucoup de différence avec les pièces K-SKU, avec 6 cœurs activés, les résultats étaient sensiblement les mêmes, puis 8 cœurs n’offraient qu’un petit coup de pouce. Cependant, 4 cœurs diminuent considérablement les performances. Le 10600K, par exemple, était 17% plus lent avec 4 cœurs activés, et nous avons constaté des marges similaires avec les 10700K et 10900K. Cela dit, les performances entre les différentes configurations à 4 cœurs sont similaires et même la partie Core i3 parvient à s’y accrocher.

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L’utilisation du RTX 3090 n’apporte pas grand-chose aux résultats à 4 cœurs. Le 10600K était 19 % plus lent avec seulement 4 cœurs activés par rapport à sa configuration d’origine à 6 cœurs. De manière inattendue cependant, les marges avec 6 et 8 cœurs activés sont assez différentes et il semble que le cache joue un rôle plus important avec le RTX 3090 installé, probablement parce que le processeur doit faire plus de travail.

Il est également intéressant de constater que nous ne voyons pas la même mise à l’échelle avec 4 cœurs activés, mais il semble que ce soit trop peu de cœurs pour profiter de la capacité de cache L3 accrue.

Ce que nous avons appris

C’était un regard intéressant sur les performances du processeur, mais probablement pas ce à quoi beaucoup d’entre vous s’attendaient. Nous pensons que l’on s’attendait à ce qu’avec moins de cœurs, le cache L3 plus grand du 10900K jouerait un rôle encore plus important, mais pour la plupart, cela ne semble pas être le cas.

Il est clair que pour les jeux de milieu à haut de gamme, les quad-core sont officiellement sortis. Nous le savons depuis un certain temps, c’est pourquoi AMD et Intel ont arrêté de produire des processeurs quad-core milieu de gamme. Cependant, pour les systèmes bas de gamme, les quadricœurs fonctionnent toujours bien, même s’il convient de préciser que lorsque nous parlons de quadricœurs, nous entendons des processeurs à 4 cœurs/8 threads qui prennent en charge le multi-threading simultané.

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Les performances de temps de trame peuvent être vues en souffrance dans des titres exigeants tels que Battlefield V, Shadow of the Tomb Raider et Cyberpunk 2077, par exemple, mais dans la plupart des jeux si vous utilisez un GPU économique, comme la Radeon RX 5500 XT, GeForce GTX 1650 Super, ou quoi que ce soit de plus lent, un quad-core décent permettra un niveau de performances acceptable.

Le plafonnement des images à 60 ips aidera à lisser nos fréquences d’images dans un titre comme Cyberpunk 2077, car il réduit la charge du processeur ainsi que la variance d’une image à l’autre. Donc, si vous rencontrez des problèmes de bégaiement, essayez de limiter la fréquence d’images à quelque chose de plus durable, car cela peut vous aider.

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