Сколько ядер нужно для игр

Короткий ответ

Для современных игр разумный минимум — 6 ядер, комфортный вариант — 8. После этого рубежа количество ядер почти перестаёт решать. На FPS начинают влиять скорость каждого ядра, объём кэша, память и, конечно, видеокарта.

Расскажу, почему так получается. Я регулярно вижу два перекоса. Одни покупатели берут процессор с огромным числом ядер «на вырост», хотя в играх он ведёт себя не лучше модели попроще. Другие пытаются выжать что-то из старого четырёхъядерника и не понимают, откуда фризы при исправной видеокарте. Ниже объясняю, как устроена нагрузка в играх, и даю ориентиры для выбора процессора.

Как игры используют ядра

Игровой движок выполняет много задач одновременно: физику, звук, искусственный интеллект противников, загрузку ресурсов с диска, подготовку команд для видеокарты. Часть этих задач хорошо делится между ядрами. Распаковка текстур или расчёт звука могут идти параллельно и почти не мешать друг другу.

Есть и работа, которую нельзя разбить на куски. Её выполняет главный поток игры. Он собирает кадр: узнаёт, где находится игрок, что произошло в мире за последние миллисекунды, какие объекты попали в поле зрения. Пока главный поток не закончит свою часть, следующий кадр не начнётся. Остальным ядрам приходится его ждать, сколько бы их ни было.

Почему главный поток нельзя просто разделить

Многие действия в игре зависят от результата предыдущих. Сначала нужно понять, куда сдвинулся персонаж, потом проверить столкновения, потом решить, как отреагирует противник. Если раздать эти шаги разным ядрам, они будут простаивать в ожидании данных друг от друга. Разработчики постоянно выносят в отдельные потоки всё, что можно вынести. Но последовательное ядро логики в большинстве движков остаётся.

Отсюда первое практическое правило: частота кадров часто упирается в одно-два самых загруженных ядра, а не в общее их число. В мониторинге это выглядит так: общая загрузка процессора умеренная, а одно ядро работает на пределе. При этом видеокарта загружена не полностью, а FPS не растёт.

Что значит «скорость одного ядра»

Под скоростью ядра я имею в виду не только частоту в гигагерцах. Важна архитектура: сколько инструкций ядро выполняет за такт и как быстро получает данные. Большой кэш помогает играм, потому что ядру реже приходится обращаться к сравнительно медленной оперативной памяти. Поэтому процессоры разных поколений с одинаковой частотой могут дать заметно разный результат в одной и той же игре.

Сравнивать процессоры по одной цифре частоты так же бессмысленно, как по одному числу ядер. Смотреть стоит на поколение, архитектуру и тесты в реальных играх.

Сколько ядер нужно: ориентиры

Ориентиры ниже общие. Требования отдельных игр сильно отличаются, поэтому перед покупкой загляните в рекомендованные системные требования тех проектов, в которые играете чаще всего.

Обратите внимание на последнюю строку. Многоядерный процессор окупается, когда у вас есть работа, которая хорошо делится на потоки. Сама по себе игра такой работой обычно не является.

Ядра или потоки

В характеристиках процессора обычно указаны два числа, например «8 ядер / 16 потоков». Эти цифры описывают разное, и путать их не стоит.

Что такое ядро

Физическое ядро — реальный вычислительный блок на кристалле со своими исполнительными устройствами и кэшем первого уровня. Восемь ядер означают восемь независимых «работников», способных выполнять задачи одновременно.

Что такое поток

Поток — логическое ядро. Технология одновременной многопоточности (Hyper-Threading или SMT, суть одна) позволяет одному физическому ядру вести два потока команд сразу. Пока один поток ждёт данные из памяти, ядро выполняет команды второго. Операционная система видит такое ядро как два.

Почему потоки не равны ядрам

Два потока делят ресурсы одного физического ядра. Они не удваивают его мощность. Они лишь заполняют паузы, которые иначе пропадали бы впустую. В рендере и архивации это даёт ощутимый прирост. В играх эффект скромнее: главному потоку нужен быстрый ответ, а когда ядро делит ресурсы с соседним потоком, ответ иногда только замедляется.

Практический вывод простой: при сравнении процессоров для игр смотрите в первую очередь на физические ядра. Процессор на 6 ядер и 12 потоков — это шестиядерник, а не двенадцатиядерник. Потоки полезны, но как бонус к ядрам, а не как их замена.

Производительные и энергоэффективные ядра

У части современных процессоров ядра двух типов: производительные и энергоэффективные. Вторые компактнее и медленнее, они рассчитаны на фоновые задачи. Внушительная цифра общего числа ядер в таком процессоре может оказаться не тем, чем выглядит. Для игр важны прежде всего производительные ядра. Их количество я и советую сравнивать с ориентирами из таблицы выше.

Почему 6 быстрых лучше 12 медленных

Представьте кухню ресторана. Есть шеф, который собирает каждое блюдо и отдаёт его в зал, и есть помощники, которые режут овощи и моют посуду. Наймите ещё десять помощников, и блюда не начнут выходить быстрее, если шеф работает медленно. Очередь всё равно стоит к нему.

В игре шеф — это главный поток. Он задаёт темп кадров. Дополнительные ядра разгружают его от второстепенных задач, но только до тех пор, пока таких задач хватает. Обычно для этого достаточно нескольких ядер. Остальные в игре большую часть времени отдыхают.

Пример первый: старый многоядерник против свежего шестиядерника

Старый серверный или рабочий процессор с большим количеством ядер на вторичном рынке выглядит выгодно: много ядер за небольшие деньги. Но его ядра медленнее по архитектуре, частоты у них ниже, а задержки памяти выше. В играх такой процессор часто уступает современному шестиядерному. Тот выполняет работу главного потока быстрее, и игре этого достаточно.

Пример второй: одно поколение, разное число ядер

Внутри одной линейки процессоры с 6 и 12 ядрами нередко показывают в играх близкие результаты. Архитектура и скорость ядер у них одинаковые, а лишние ядра игра просто не нагружает. Разница проявится в рендере, сжатии видео и прочих задачах, которые делятся на потоки. Если вы только играете, переплата за удвоенное число ядер вернётся слабо.

Где логика перестаёт работать

Есть и обратная сторона. Если ядер слишком мало, даже очень быстрым ядрам не хватает рук. Главный поток, фоновая загрузка ресурсов, звук, античит, драйвер видеокарты, браузер с открытой трансляцией — всё это требует процессорного времени. На двух-четырёх ядрах задачи начинают толкаться, и появляются рывки. Поэтому формула «лишь бы ядра были быстрыми» работает только от разумного минимума, а не от нуля.

Когда ядер реально мало

Нехватку ядер видно по симптомам. Включите оверлей мониторинга с загрузкой процессора по ядрам, загрузкой видеокарты и графиком времени кадра. Через полчаса игры картина обычно проясняется.

• Загрузка процессора около 100% по всем ядрам. Если все ядра работают на пределе, а видеокарта недогружена, процессору не хватает ресурсов в целом. Это классический признак, что ядер мало.
• Одно ядро на пределе, остальные отдыхают. Это другая ситуация: не хватает скорости ядра, а не их числа. Процессор с бо́льшим количеством ядер той же архитектуры её не решит.
• Фризы при подгрузке локаций и текстур. Короткие подвисания при входе в новую зону или резком повороте камеры часто означают, что процессор не успевает распаковывать ресурсы параллельно с основной работой. Иногда виноват медленный накопитель, поэтому проверяйте и его.
• Просадки в симуляторах и стратегиях к середине партии. Пока юнитов, зданий и объектов немного, всё плавно. Когда мир разрастается, кадров становится меньше, а ход обрабатывается дольше. Нагрузка на процессор здесь растёт вместе с размером мира.
• Рывки при включённом стриме или записи. Если без трансляции игра идёт ровно, а с ней начинает дёргаться, кодированию не хватает ядер. Попробуйте переключить кодирование на видеокарту.

Просадки FPS не всегда связаны с процессором. Перегрев, фоновые программы, драйверы и настройки графики дают похожую картину. Подробный разбор причин я собрал в статье почему падает FPS в играх. Если процессор менять пока не планируете, загляните в материал как увеличить FPS в играх: там есть настройки, которые снимают часть нагрузки с процессора.

Что важнее ядер в играх

Количество ядер — лишь одна строка в характеристиках. Есть компоненты, которые влияют на результат сильнее, причём чем выше разрешение и настройки графики, тем больше вес видеокарты.

Видеокарта

В большинстве игр именно она определяет, сколько кадров вы увидите. В Full HD процессор ещё может стать ограничением, особенно при высокочастотном мониторе. В 2K и 4K нагрузка заметно смещается на видеокарту: каждый кадр требует больше пикселей, а процессору достаточно успевать готовить для неё работу. Поэтому для игр в высоком разрешении разумнее вложить лишние деньги в видеокарту, а не в дополнительные ядра.

Оперативная память

Объём важен: при нехватке система начинает выгружать данные на диск, и появляются фризы, которые легко спутать с нехваткой ядер. Влияют и частота с задержками: быстрая память ускоряет главный поток, потому что ядро быстрее получает данные. Двухканальный режим тоже даёт прирост, поэтому две планки лучше одной того же суммарного объёма.

Охлаждение

Быстрый процессор с плохим кулером не покажет свою скорость. Когда температура подходит к пределу, он снижает частоты, и игра начинает проседать через полчаса после запуска. Хорошее охлаждение и продуманный продув корпуса дают процессору держать высокие частоты постоянно, а не только первые минуты.

Блок питания

На FPS он напрямую не влияет, но от него зависит стабильность. Слабый или некачественный блок под нагрузкой может вызывать перезагрузки и вылеты, особенно при резких скачках потребления видеокарты. Подбирать его стоит с запасом по мощности и от надёжной платформы, а не по принципу «лишь бы подходил по разъёмам».

Накопитель

Быстрый SSD сокращает загрузку уровней и уменьшает подтормаживания при подгрузке ресурсов в открытых мирах. На средний FPS он почти не влияет, но на плавность в моменты перемещения по миру — вполне.

Как выбрать процессор под свои задачи

Когда покупатели спрашивают, какой процессор взять, я задаю четыре вопроса. Ответы на них отсекают большую часть лишних вариантов.

• Определите разрешение и частоту монитора. В Full HD с высокой частотой обновления процессор нагружен сильнее, и его скорость заметнее. В 2K и 4K основная нагрузка ложится на видеокарту, и процессор среднего уровня обычно её не сдерживает. Подробно о связи разрешения и комплектации рассказываю в статье как выбрать игровой ПК: Full HD, 2K или 4K.
• Составьте список игр. Сетевые шутеры, симуляторы и глобальные стратегии нагружают процессор совершенно по-разному. Если вы играете в симуляторы с большими мирами или стратегии с сотнями юнитов, закладывайте процессор с быстрыми ядрами и большим кэшем. Для сюжетных игр в высоком разрешении упор лучше сделать на видеокарту.
• Учтите задачи помимо игр. Стрим, монтаж, 3D, программирование. Если они есть, дополнительные ядра действительно пригодятся. Если компьютер нужен только для игр, 6–8 быстрых ядер закроют потребности с запасом.
• Распределите бюджет. Для игрового ПК видеокарта обычно забирает наибольшую долю. Если перекосить бюджет в сторону процессора, получится машина, которая отлично справляется с фоновыми задачами, но выдаёт меньше кадров, чем могла бы.
• Выберите платформу с перспективой. Материнская плата определяет, какие процессоры можно поставить в будущем, какой тип памяти поддерживается и сколько слотов для накопителей доступно. Платформа, на которой выйдут ещё несколько поколений процессоров, позволит обновиться без замены половины системы.

Если не хочется сопоставлять характеристики вручную, воспользуйтесь конфигуратором игрового ПК: укажите игры, разрешение и бюджет, и он предложит сбалансированную сборку. Готовые варианты с уже подобранными процессором и видеокартой есть в каталоге игровых компьютеров.

Чего я не советую

• Брать процессор с максимальным числом ядер только для игр. Переплата уйдёт в ядра, которые будут простаивать.
• Экономить на процессоре до двух-четырёх ядер ради дорогой видеокарты. Она будет недогружена, а игра — дёргаться.
• Сравнивать процессоры разных поколений по частоте и числу ядер. Смотрите тесты в реальных играх и на близких к вашим настройках.
• Ставить быстрый процессор с кулером «из того, что было». Перегрев съест разницу, за которую вы заплатили.

Итог

• Для современных игр минимум — 6 физических ядер, комфортно — 8.
• Главный поток игры выполняется последовательно, поэтому скорость отдельного ядра часто важнее их общего числа.
• Потоки — логические ядра и не заменяют физические. При сравнении для игр ориентируйтесь на физические, а в гибридных процессорах — на производительные ядра.
• 6 быстрых ядер нового поколения в играх часто сильнее 12 медленных старых.
• Признаки нехватки ядер: загрузка всех ядер под 100%, фризы при подгрузке, просадки в симуляторах и при стриме.
• В 2K и 4K основную нагрузку несёт видеокарта, и бюджет разумнее направить на неё.
• Много ядер окупаются в стриме, монтаже, рендере и разработке, а не в самих играх.

Частые вопросы

Хватит ли 4 ядер для игр?

Для старых и нетребовательных проектов — да. В новых играх четыре ядра часто оказываются загружены полностью, и появляются рывки, особенно при подгрузке локаций и фоновых программах. Если собираете компьютер сейчас, начинайте с шести ядер.

Есть ли смысл брать 12 или 16 ядер только для игр?

Как правило, нет. Игры редко нагружают столько ядер, и в FPS разница с 8-ядерной моделью того же поколения обычно небольшая. Такой процессор оправдан, если вы параллельно стримите, монтируете видео или работаете с 3D.

Что важнее для игр: частота или количество ядер?

После минимума в 6–8 ядер важнее скорость каждого ядра. Она складывается из архитектуры, частоты и кэша. Поэтому сравнивайте процессоры одного поколения или смотрите игровые тесты, а не только гигагерцы.

Влияет ли Hyper-Threading на FPS?

В играх эффект обычно скромный и зависит от конкретного движка. Потоки помогают, когда фоновых задач много, а физических ядер мало. На процессоре с достаточным числом ядер разница, как правило, малозаметна.

Как понять, что меня ограничивает процессор, а не видеокарта?

Включите мониторинг в игре. Если видеокарта загружена не полностью, а процессор или одно из его ядер работает на пределе, ограничение в процессоре. Если видеокарта загружена почти полностью, а процессор отдыхает, апгрейд стоит начинать с видеокарты.

Подобрать процессор под игры