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CPU Limited: Príncipio

Maio 2015




Este artigo explicará o que é o "CPU Limited", fenômeno complexo que traduz a interação do processador com a placa gráfica. Ele fornecerá elementos para se ter uma idéia objetiva deste fenômeno.

Escuta-se falar muito desse assunto, em cada lançamento de uma placa gráfica potente e acessível, pois é super atraente a idéia de montar uma nova placa gráfica em seu antigo PC, para "boostá-lo" nos jogos.

Mas será uma boa idéia gastar em uma nova placa? Será um bom investimento?


Sumário:


Introdução


CPU Limited é uma expressão que indica que em um PC, se o processador (CPU) é lento em se tratando da placa gráfica, esta deverá esperar as informações do CPU para trabalhar, ela será limitada pelo CPU, se traduzindo-se por uma baixa do número de imagens por segundo (im/s) nos jogos.

O objetivo este artigo é o de ver em que medida este efeito é sensível, dependendo dos CPU, placas gráficas e resoluções de tela utilizáveis.

O fenômeno é complexo, pois o tamanho da tela intervém (ou mais exatamente sua resolução). A placa gráfica é muito mais exigida se tiver de tratar grandes telas: vai ter de gerenciar muitos mais pixels em uma tela que faz 24" do que uma que faz 19".

Procedimento do teste


Eu decidi fazer testes com meus 2 PC com Windows XP (DX9), com a mesma tela, uma 19 polegadas, resolução 1280 x 1024:
- um Dell Dimensão 8400 de 2005 (chipset placa mãe i 925X), com um P4 650 à 3.4 Ghz , 2Go de DDR2 533 Mhz, 1 slot PCI Express x16 v1,
- um PC montado na primavera 2008, placa mãe Asus P5KC, C2D E6850 a 3 Ghz, 2 Go de DDR2 800 Mhz, 1 slot PCI Express x16 v1.

Eu montei sucessivamente nos dois 2 PC uma GeForce 8600 GT (equivalente a uma 9500 GT), uma HD 3850 (mais ou menos a HD 4670 atualmente), depois uma HD 4850 representando a revelação do verão 2008 .

Primeiro eu fiz um teste sintético, 3DMark06, o resultado geral é claro, mas também o resultado em imagens por segundo dos 4 jogos propostos, pois o resultado geral considera a potência do CPU, o que falsifica um pouco os resultados. depois teste Crysis, com detalhes elevados, sem AA, sempre na mesma cena.

Este jogo é seguidamente citado como referência dos testes das configurações, pois ele é bastante exigente em recursos.

Eu testei com a versão teste do jogo Crysis, que se pode baixar gratuitamente, desta forma, mesmo aqueles que não possuem o jogo podem fazer o teste em seu PC e comparar.

Resultados


Eu obtive os seguintes resultados:

testes 3DMark06


8600 GT sur PC P4 : score : 4200 ; Proxycon : 15.5 im/s ; Firefly : 17.1 im/s ; Canyon : 16.4 im/s ; Deep Freeze : 20.2 im/s.
8600 GT sur PC C2D: score : 4900 ; Proxycon : 16 im/s ; Firefly : 17.6 im/s ; Canyon : 16.8 im/s ; Deep Freeze : 20.6 im/s.

HD 3850 sur PC P4 : score : 5700 ; Proxycon : 22.8 im/s ; Firefly : 21.0 im/s ; Canyon : 37.0 im/s ; Deep Freeze : 28.8 im/s.
HD 3850 sur PC C2D: score : 9500 ; Proxycon : 30.3 im/s ; Firefly : 36.1 im/s ; Canyon : 39.6 im/s ; Deep Freeze : 46.0 im/s

HD 4850 sur PC P4 : score : 5900 ; Proxycon : 22.8 im/s ; Firefly : 21.1 im/s ; Canyon : 43.1 im/s ; Deep Freeze : 29 im/s.
HD 4850 sur PC C2D: score :11 500 ; Proxycon : 35.7 im/s ; Firefly : 44.7 im/s ; Canyon : 53.4 im/s ; Deep Freeze : 60.6 im/s.


Constata-se:

A HD 8600 GT tem um resultado 3DMark06 inferior de 10% mais ou menos com o P4, mas isto decorre essencialmente do resultado CPU, que intervém no resultado geral, os resultados nos jogos sendo equivalentes (a 0.5 im/s) com o P4 ou o C2D.
Ela não é limitada pelo CPU nos dois casos.

A HD 3850 é sensivelmente limitada pelo P4, o resultado geral é 40% inferior, mas ai também o resultado CPU não favorece o P4, os resultados nos jogos sendo somente de 30% inferiores com o P4 no conjunto dos 4 jogos.

A HD 3850 é então já um pouco "CPU limited" com um P4, da ordem de 30%, o que não é nada, mesmo se os resultados são melhores que com uma 8600 GT (mais ou menos + 50% ).

A HD 4850 é ainda mais limitada para o P4, pois ela dá os mesmos resultados que a HD 3850 nos três jogos sobre 4.

Esta placa não oferece praticamente nenhum ganho em desempenho em relação a uma HD 3850, associada a um P4.

Testes no Crysis demostração


As configurações do jogo são:
Resolução 1280, detalhes elevados, sem Anti Aliasing,
As placas gráficas são overclockées,
Cena do amanhecer na baia, n°19 (o objetivo é o de destruir o scrambler),

Eu obtive os seguintes valores, imagens por segundo medidas por Fraps em uma duração de 360s :

8600 GT sur PC P4 : min : 1 im/s, max : 16 im/s, média: 10.8 im/s ;
8600 GT sur PC C2D : min : 4 im/s, max : 18 im/s, média: 11.2 im/s ;

HD 3850 sur PC P4 : min : 2 im/s, max : 41 im/s, média: 23.7 im/s ;
HD 3850 sur PC C2D : min : 13 im/s, max : 45 im/s, média: 29.3 im/s ;

HD 4850 sur PC P4 : min : 3 im/s, max : 48 im/s, média: 24.9 im/s ;
HD 4850 sur PC C2D : min : 24 im/s, max : 70 im/s, média: 48.3 im/s.

Constata-se:

Para a 8600 GT, a diferença entre PC P4 ou PC C2D é fraca: 0.4 im/s melhor que em média.

Para a HD 3850, a diferença é sensível entre os 2 PC, mais ou menos 20% menos no

Apesar desta limitação, esta placa é interessante para um PC P4 em relação a 8600 GT, pois se obtém 2 vezes mais de imagens/s (23 ao invés de 11).

Para a HD 4850, não se nota praticamente nenhum progresso se comparada com a 3850 no PC P4, uma imagem/s melhor!
Esta placa tem mais desempenho no PC com C2D a 3 Ghz, com uma progressão de +50% se comparada com a 3850.

Nota-se um mínimo de imagens por segundo, claramente mais baixa quando as placas são no le PC P4, o que provocara problemas para as cenas complexas.

A HD 3850 permite jogar em High no Crysis no PC P4 com 24 im/s em média, mas as cenas com muito detalhes serão difíceis de jogar:: 2 im/s ao invés de 13 im/s no PC C2D !

Influencia da freqüência do processador: Q6600


O Q6600 teve muito sucesso, sendo um Quad Core mais ou menos acessivel, e permitindo trabalhar mais rápido nas aplicações multimídia; mas e para os jogos ? Sua freqüência nominal de 2.4 Ghz interfere no bom funcionamento dos jogos ?

Eu teste a versão de demonstração do Crysis com o Q6600 e a HD 4850 na placa mãe Asus P5KC, 2Go de DDR2 1066 Mhz, alim Antec Earthwatt 500W, ventirad OCZ Vendetta em modo PWM performances.

As configurações do jogo são as mesmas que as precedentes:

Resolução 1280 x 1024, detalhes elevados, sem Anti Aliasing, a HD 4850 não é overclockée,
Cena do amanhecer na baia, n°19 (o objetivo é destruir o scrambler).

Eu obtive os seguintes valores, imagens por segundo medidas por Fraps em um período de 300s (5mn):

- Q6600 à 2.4 Ghz (nominal) :
Min : 12 im/s ; Max : 72 im/s ; Média: 46 im/s
Temperatura max du CPU : 54°C

-Q6600 a 3.0GHz (o/c 25%):
Min: 28 im/s; Max : 72 im/s ; Média: 48 im/s
Temperatura max du CPU: 56°C


-Q6600 à 3.4 Ghz (o/c 41%) :
Min : 28 im/s ; Max : 74 im/s ; Média: 49 im/s
Temperatura max du CPU : 68°C

Análise dos resultados:

L'overclocking a 3Ghz dá apenas melhores resultados em média (+2 im/s), mas as cenas complexas passarão melhor, o mínimo de framerate passando de 12 a 28 imagens/s.
L'overclocking a 3.4 Ghz não dá um framerate realmente diferente: +1 im/s em média, mesmo valor mínima. Por outro lado, o aquecimento do CPU é muito mais importante.

Conclusão:

L'overclocking do Q6600 à 3Ghz parece ser a melhor regulagem para jogar, com o framerate mínimo, com uma ligeira melhoria em média, sem aquecimento importante.

Conclusão


Os resultados falam por eles mesmos, o « CPU Limited » é importante em 1280 x 1024.
Para ver outros resultados práticos, veja CPU Limited em pratica

Atenção, você pode atualizar seu PC, mas a troca da placa gráfica deve ser feita com muita precaução. No caso de uma placa gráfica muito potente será preciso também trocar o CPU, para tirar o máximo de sua nova compra, sobretudo se está em jogo a 1280 em uma 19".

Se o CPU não pode ser substituído por um modelo mais potente, será preciso se limitar na potência da placa gráfica, senão você pagará muito mais caro sem ter algo melhor.

Para uma leitura offline, é possível baixar gratuitamente este artigo no formato PDF:
Cpu-limited-principio.pdf

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Por Carlos-vialfa em 30 de julho de 2008
CPU Limited : Principe
Por marcmarais em 19 de julho de 2008
Artigo original publicado por marcmarais. Tradução feita por ninha25.
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