多核打游戏反而更慢？谈CPU和游戏优化那点事

 1CPU的多核优化有多困难?

随着AMD锐龙的横空出世，电脑CPU进入了多核震慑的时代。同一系列的产品，核心翻倍已经司空见惯，有爆料显示Intel下一代CPU的i3将会配备4核8线程——这样的CPU，三年前它的名字叫i7。而在高端系列中，核战更是令人心惊胆战，在售的AMD锐龙3900X的12核24线程已经足以令人倒吸一口凉气，而即将上市的3950X更是配备了16核24线程，数框框爱好者们纷纷表示把持不住，高呼yes根本停不下来。

然而，多核CPU打游戏一定会更快吗?不一定。排除频率、架构IPC的差异，某些情况下多核CPU打游戏甚至会更慢——例如在某些情况下，AMD的12核新品3900X，某些游戏中要比8核的3700X更慢。

有测试显示，核心更多、频率更高的3900X在某些情况游戏表现不如3700X

要知道从规格来看，3900X全面压倒3700X，且不说核心多了四个，连频率也更高(3.8/4.6GHz vs 3.6/4.4GHz)，3级缓存也翻了倍(64MB vs 32MB)，那为什么会出现多核玩游戏更慢的情况?今天，就从这个现象出发，谈谈CPU和游戏优化的那点事吧。

游戏的多核优化有多难?

我们就先从游戏对多核心的优化谈起吧。谈游戏的优化，就绕不开对多核的支持。什么游戏对多核优化好、什么游戏只能一核有难、多核围观，一直是玩家们津津乐道的话题。为什么游戏在对多核心的优化上会出问题，而视频压缩等应用就能充分利用多核心?这和游戏的运行机制有关。

·为何游戏喜欢用单核心?

视频压缩这类任务可以轻易做到并行计算，例如一个线程压缩某个片段，另一个线程压缩另一个片段，多核一起运作，最后压缩完成所有片段，完整视频也就压缩完成了。而游戏的运行一般都是线性的，某一步的运算往往会和上一步息息相关，很难充分利用多个线程。

多核心在渲染、转码时好使，但游戏却不一定

例如在FPS游戏中，某个玩家被击中产生伤害，那么这个伤害结果和子弹运行轨迹有关，需要先计算出子弹轨迹然后才能计算出伤害，这只能在一条线程中先后完成，无法通过多线程同时计算子弹轨迹和伤害。游戏想要充分利用多核，需要巧妙地将计算任务拆分成为多线程，例如不同的线程负责物理碰撞、AI行为等，技术门槛比较高，也得下更多功夫。基于此，目前仍有大量游戏未能充分利用CPU的所有核心。

·支持多核心一定优化好吗?

随着时代的发展，越来越多游戏愿意在多线程优化上做出努力。例如前几年，我们经常可以看到“i3默秒全”的情况，而现在的游戏大作已经将门槛提升至4核，双核i3已经难堪大任。但尽管如此，，仍会出现12核3900X表现不如8核3700X的情况，这又是为何?

出现这种情况，主要在于CPU核心调度不合理。锐龙的架构比较特殊，每4个核心封装成为一个CCX，每两个CCX封装为一个CCD，核心和核心之间的通讯，可以跨CCX，乃至跨CCD，而无论是CCX还是CCD之间通信，都存在延迟。

Zen2的架构，可以看到核心-CCX-CCD的拓扑

换言之，如果一个程序能够调用多个核心，会出现以下几种情况。

1、调用的多核心处于同一CCX内，延迟最小;

2、调用的多核心跨CCX，但处于同一CCD内，有所延迟;

3、调用的多核心跨CCX、跨CCD，延迟最大

例如一个游戏可以调用4个核心，最理想的情况自然是调用同一CCX内的4核，这样能获得最好的性能。但实际上，代码对多核心的调用不一定这么智能，很有可能不能辨认出哪些核心位于同一CCX上。于是，游戏可能会调用位于不同CCX、CCD的多个核心，产生的额外延迟导致性能有所损失。

知道了这些，就可以解释为什么有时候3900X的游戏表现有时候还要低于3700X了。3900X封装了两个CCD，每个CCD内有两个CCX，每个CCX有4核心，原生共4x2x2=16核心，屏蔽了4核心后得12核;而3700X则只有一个CCD，内含两个CCX，共4x2=8核。可见，3900X比3700X多了一个CCD，多了一种可能产生额外延迟的情况，如果游戏不能发挥出3900X的多核心优势，那么3900X表现略逊于3700X也就在情理之中了。

Windows 10 1903对Zen架构的优化之一，就是核心的调度逻辑，优先调用同一CCX内的核心

因此，即使游戏对多核进行了优化，但在核心调度方面，也需要另外下更多功夫，才能取得最佳性能。很高兴的是，微软已经意识到了相关问题，在Windows 10 1903中做出了优化，系统会优先调度处于同一CCX内的核心，避免跨CCX造成的延迟。如果你想要更好地发挥AMD Ryzen处理器的性能，升级到Windows 10 1903还是很有必要的。

2CPU单核性能真的在挤牙膏?

CPU单核性能真的在挤牙膏?

有人认为，目前CPU已经很难从频率上做性能突破，架构亦难以进一步提升效率，堆核是性能进步的唯一之道。有的朋友从Intel的“挤牙膏”中论证这一观点，认为CPU的同频性能已经多年止步不前，而AMD的Zen2架构尽管效率相对于前代大幅提升，但也只是追上竞争对手的水平而已。用数年前的4核CPU和现在的4核CPU玩游戏，体验似乎并没有什么不同，也是一个有力的佐证。但事实是否如此?

（编辑：应用网_扬州站长网）

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