Как определить сбалансированность процессора и видеокарты персонального компьютера

Всем привет! Последнее время меня часто спрашивают: как понять, какой из компонентов системы нуждается в апгрейде больше всего? Ответ на данный вопрос сегодня и будет лежать в основе публикации. При выполнении разного типа задач, какие-то компоненты системы способны нагружаться на полную, а какие-то при этом остаются фактически в простое. Так в основном можно разделить приложения на две группы: требовательные к процессору и требовательные к ресурсам видеокарты. Разработчики игровых проектов стараются придерживаться некого баланса, чтобы все компоненты ПК в рамках одного ценового сегмента и используемых технологий производства, были нагружены примерно одинаково, однако, разумеется, встречаются и исключения из правил.

Итак, сегодня поговорим про взаимосвязь между работой процессора и видеокарты, ведь это два самых важных компонента отвечающих за производительность, вокруг которых пляшут все остальные комплектующие. И хоть принципы работы и предназначение у вышеупомянутых товарищей абсолютно разные, они работают вместе и сильно зависимы друг от друга, далее я попробую рассказать, почему именно. Разбирать всё я буду по традиции на собственном примере для большей наглядности. По аналогии, опираясь на нижеуказанные факторы, вы сможете провести анализ для своего частного случая.

На скриншоте выше в левом верхнем углу вы можете увидеть показания датчиков системы.

GPU - это температура и уровень загрузки видеокарты в процентах.

CPU (1-4) – загрузка каждого ядра процессора.

CPU – усреднённое значение загрузки процессора в процентах.

RAM – потребление оперативной памяти.

D3D11 – количество кадров в секунду и время кадра.

Из вышеуказанных значений становится очевидно, что видеокарта в рамках текущей задачи работает на пределе своих возможностей и выдаёт в статической сцене 65 кадров в секунду. Процессор же напрягается только наполовину и при этом полностью справляется с поставленной целью, нагружая все свои 4 ядра. Для данного примера я использовал свой компьютер, внутри которого установлен хорошо вам известный Intel i5 6400 с разгоном по шине до 4.3 Ггц, а так же GTX 1060 3gb. Игра – Need For Speed: Payback. Ультра настройки.

Как вы думаете, каким образом изменится общая производительность железа, если я поменяю свой процессор на более мощный? Например, на Ryzen 5 1600? Всё правильно, прирост кадров в секунду будет минимальным, и в этом нет ничего удивительного. Мой камень и так очень хорошо справляется с нагрузкой, а значит его производительность в этой игре избыточна. Более того, половина из 12 потоков у ряженки будут простаивать в рамках текущей нагрузки, ведь для NFS с головой хватает и четырёх. Соответственно мы можем сделать очень простой вывод. Выработка железа в данном случае упирается только в видеокарту. Я могу повысить число кадров, снизив настройки графики с ультра до высоких, но в таком случае графический чип всё равно способен загружаться на все 100%. И в этом нет ничего страшного, так и должно быть, ведь на комфортность геймплея это не сказывается никаким образом. Важно лишь итоговое количество кадров в секунду, причём "комфортное” количество у каждого своё. Кому-то приятно смотреть на картинку с 30 кадрами, кому-то с 60, а кому-то и 100 мало. Всё упирается лишь в индивидуальные способности вашего глаза и частоту развёртки монитора. Про FPS можете прочитать отдельную статью, где я более подробно раскрываю эту тему.

Вообще, самый идеальный пример сбалансированной сборки - когда видеокарта выдаёт нужное вам количество кадров и загружена на 100%, а процессор не более чем на 80%. В таком случае КПД вложенных в железо денег – максимальное. Но почему именно не более чем на 80%, спросите вы? Всё дело в том, что нагрузка в играх не является статичной, она постоянно изменяется. Скажем если вы в игре, на автомобиле на полной скорости врезаетесь в дом, то в момент столкновения нагрузка резко увеличится. А увеличится потому, что за короткое время появляется много новых объектов (искры, дым, осколки и т.д.), поведение которых необходимо просчитывать. Изменяется структура взаимодействующих моделей объектов (стена дома, бампер и капот автомобиля и т.д). Поэтому важно, чтобы 10-20% возможностей именно процессора оставались свободными при среднестатистической нагрузке. Да и количество кадров тоже уменьшится на мгновенье, поэтому желательно, чтобы запас по FPS превышал развёртку монитора на те же 10-20% именно для таких тяжёлых моментов. 

Безусловно, невозможно подобрать комплектующие таким образом, чтобы во всех играх нагрузка на них была одинаковая. Именно поэтому я и выделил в самом начале зависимые от процессора приложения, и зависимые от графики. В одной игре сборка проявит себя как идеальная, а в другой будет задыхаться. Поэтому вам необходимо сделать упор на одном из двух компонентов и подбирать их в рамках одного ценового сегмента (бюджетный, средний, премиум).