Er udvikling af øget cpukraft til 3D-spil aftagende?
af Webmaster Sunday den 13 July 2008 kl. 21:47 [ Processorer ] Er udvikling af nye cpu'er, der giver mere ydelse i 3D-spil, blevet langsommere gennem de sidste år? Nærværende artikel som blev skrevet i sommeren 2005 fokuserer på dette aspekt, dog primært via processorer med éen kerne. Specielt fokuserer artiklen på, at forøgede taktfrekvenser ser ud til at være stadig vanskeligere at opnå.
Det har længe virket, som om cpu-udviklingen er gået relativt langsomt de sidste år, dog primært fra Intels side. Siden efterår 2002 har Intel øget deres cpu-hastighed i MHz fra 3067 til 3800. Dette er en forøgelse på 24%, men eftersom forøgelsen er sket over 3 år, så er den årlige forøgelse ganske ringe. Imidlertid har også bundkort og ram ændret sig, og feks. Intel har ændret en del ved cpu'ernes instruktionssæt. Derfor kunne det være interessant at se, hvad der er sket fra 2002 til 2005. I 2002 var de hurtigste cpu'er:
Intel: Pentium4 3,067 GHz med Hyper-Threading (med RD1066 ram og i850E-bundkort)
AMD: Athlon XP 2800+ (Thunderbird med PC2700 DDR-ram og nForce2 Ultra bundkort)
Nuværende hurtigste cpu'er er (i rimelig prisklasse, hvor vi ser bort fra Pentium4 Extreme Edition og Athlon 64 FX-57/60)
Intel: Prescott 3,8 GHz (med DDR2-533 ram og i925X bundkort)
AMD: Athlon 64 4000+ (med PC3200 DDR-ram og socket 939 bundkort (chipsæt af ringe betydning for cpu-ydelse, da ram-kontroller er integreret i cpuen)).
For Intel ses en forskel på 33%, hvilket indikerer, at Intel har fået presset mere ud af nye platforme, end cpu-hastigheder i MHz umiddelbart indikerer. For AMD er forøgelsen på 60%, altså næsten det dobbelte af, hvad Intel har præsteret i samme periode. I Doom3 ser vi:
Intel viser en forøgelse på 36%, hvilket svarer til resultater fra Far Cry. For AMD er forskellen på 48%, hvilket er noget ringere end i Far Cry, men stadig bedre vækst end Intel. Sidste resultater er fra Unreal Tournament 2004:
Hos Intel ses atter en forskel på 36%. Hos AMD ser vi en forskel på 60% ligesom i Far Cry.
Generelt er Intel gået 33 - 36 % frem mht. cpu-ydelse fra år 2002 til år 2005 (gennemsnit 35%), mens AMD er gået 48 - 60 % frem (gennemsnit 56%). Udgangspunktet var P4 3,07 og Athlon XP 2800+ fra år 2002, og det kan bemærkes, at forskellen på disse cpu'er var fra 1 - 6% (gennemsnit 3%), idet P4 3,07 altid var en smule hurtigere end Athlon XP 2800+. Selv om Intel havde fordel i 2002, er det ikke lykkedes at bevare føringen - primært grundet øget effektforbrug, der ligger på over 100 watt for Prescott 3,8 GHz, og det er bemærkelsesværdigt, at Intel har trådt vande mht. øget cpu-hastighed i ca. 1 år nu. Tider, hvor cpu-ydelse i PC-spil blev fordoblet i løbet af korte perioder, ser indtil videre ud at være historie - men lektien kan måske være, at køb af en hurtig cpu idag ikke nødvendigvis er en dårlig forretning, da der kan gå mange år, før den bliver forældet (med 66 FPS i Doom3 og 132 FPS i Far Cry er P4 3,07 GHz trods den høje alder stadig en glimrende cpu). Grafikkort er dog en ganske anden historie, hvor high-end fortsat forældes meget hurtigt, og hvor der er opnået ydelsesforbedringer på mange hundrede procent siden 2002. Aktuelt står den uhyre langsomme cpu-udvikling således i stor kontrast til grafikkortene (i 2002 var ATi Radeon 9700 Pro hurtigste grafikkort, mens Nvidia GeForce 7800 GTX 512 SLI aktuelt er hurtigste løsning - og sidstnævnte er ca. 600% hurtigere end førstnævnte (svarende til at være 7 gange hurtigere)).
Enkelte vil måske indvende, at der via udvikling er cpu'er med 2 kerner, Hyper-Threading og 64bit-understøttelse mm. er sket meget mere, end hvad ovenstående skildring viser. Imidlertid gælder, at Hyper-Threading generelt ingen betydning har for ydelse i 3D-spil, jf. denne artikel:
Endvidere har der været omfattende problemer med flerkernede cpu'er, idet to kerner samlet i en cpu har vist ikke at medføre nævneværdig ekstra ydelse i 3D-spil (primært spil, der ikke understøtter mere end éen kerne), og netop denne konklusion gælder for cpu'er fra både Intel og AMD - læs evt. nedenstående uddrag:
Pentium4 med 2 kerner: "There is a lot of software out there that simply won't be able to benefit from Intel's dual core products any time soon. Many of them are, I'm sorry to say, popular games such as Doom 3, Far Cry, Unreal Tournament 2004, Quake III Arena or Return To Castle Wolfenstein. All these titles will run at the speed of a single core processor except for the fact that background tasks will be running unnoticed."
Kilde: http://www.tomshardware.com/cpu/20050405/index.html
Og som kan læses i citater forbundet med artiklen http://www.hardwaretidende.dk/hard/artikel/08/07/13/9961667 , så tegner både Carmack og Newell et noget pessimistisk billede af, hvornår cpu'er med 2 eller flere kerner bliver relevante for 3D-spil. Understøttelse af 64bit ser desværre også ud til at være af mindre betydning indtil videre, som det kan ses via resultaterne fra Far Cry i førnævnte artikel, hvor 64bit versionen af Far Cry (med deaktiveret udvidet visuelt indhold, som kan aktiveres i 64bit-versionen) var 3 - 5 % hurtigere end 32bit versionen. Og Anandtech fandt tilsvarende - nemlig at 64bit medførte 4% i merydelse i Far Cry via Athlon 64:
Mht. 3D-spil ser nyere cpu-udvidelser som 2 kerner og 64bit desværre ud til at være stor ståhej om meget lidt, hvorfor øgede taktfrekvenser på cpu'er med en enkelt kerne fortsat ser ud til at betyde alverden. Netop derfor er det beklageligt, at både AMD og Intel ser ud til at være ramt af problemer - eksempelvis nåede AMD frem til "4000+" i oktober 2004 (og dette er stadig hurtigste single-kerne cpu fra AMD, hvis vi ser bort fra FX-modellerne), mens Intel nåede 3,8 GHz i november 2004 - dvs. 2005 har ikke budt på en eneste cpu til almindelige forbrugere, der markant forbedrede ydelse i 3D-spil, hvilket indikerer betydelige problemer med at forøge ydelse i 3D-spil mm. hos både AMD og Intel. Denne udvikling afspejles også, hvis vi ser nærmere på, hvor hurtige Intel og AMD har været om at fordoble cpu-hastigheder de sidste år. Her er lidt historie om "fordoblinger":
Introduktion af 233 - 300 MHz CPU'er: April 1997 (Pentium II)
Introduktion af 500 MHz: Februar 1999 (PentiumIII)
Introduktion af 1 GHz: Marts 2000 (Athlon og Pentium3)
Introduktion af 2 GHz (eller 2000+): August 2001 (Pentium4)
Introduktion af 4 GHz (eller 4000+): Oktober 2004 (Athlon 64)
Forløb:
Fra ca. 250 MHz til 500 MHz = 22 måneder
Fra 500 MHz til 1000 MHz = 13 måneder
Fra 1000 MHz til 2000 MHz = 17 måneder
Fra 2000 MHz til 4000+ = 38 måneder
Grafisk ser dette således ud:
Bemærk, at Intel fortsat ikke har nået 4000 MHz. Endvidere er ovenstående blot en grov sammenligning, da AMD med Athlon 64 og Intel med Pentium4 har introduceret cpu'er, der kun vanskeligt kan sammenlignes med den oprindelige Athlon og Pentium2-3. Man kan dog gisne om, hvor længe der går, før vi oplever ydelse i aktuelle 3D-spil, der er det dobbelte af, hvad Athlon 64 4000+ kan levere; dog må vi håbe, at cpu'er med mere end éen kerne snarligt vil kunne bringe stor merydelse i aktuelle 3D-spil... Læsere, som er interesserede i cpu-udvikling, her med fokus på Intel, kan finde denne særligt kritiske artikel interessant:
HardwareTidende er en omfattende guide til optimal afvikling af computerspil på PC. Dette kræver viden om hardware såsom grafikkort, cpu'er, ram og meget mere. Du kan læse mere om konceptet bag HardwareTidende her:
Hardwaretidende bliver kun opdateret, når der sker noget nyt og interessant. Skriv endelig til os, hvis der er noget, vi har overset; nyheder modtages gerne.
