一张图讨论一下所谓的“CPU瓶颈”

shawnwinton

这几年好几代CPU，无论是intel还是AMD，国内做评测以及电脑商人口中都会来一句：“CPU瓶颈”，我一开始也被洗脑这么认为，直到最近越想越不对：为什么，没有接近100%占用的CPU（通常在50%以下），会出现瓶颈？大家觉得不奇怪吗？

1：CPU瓶颈 基本上被指在1080P下 GPU占用率上不去。（我自己认为无法达到98%以上）

2：很多测试发现，即便CPU主频有效提高（比如ZEN4），瓶颈依然无法有效消除，GPU占用依然无法有效提高。

3：AMD真正能和iu较量的游戏CPU是58X3D，但进入DDR5时代，ZEN4显然很失败，13代很出色（除了功耗）

各位有没有发现，上述2、3条中，有一个基本事实：数据传输效率，也就是内存和CPU之间的效率。

翻译一下：AMD ZEN2开始不断增加三缓，直到58X3D超大三缓，相当于“在内存和CPU之间又建立了一套高速储存设备”，大幅降低对内存的依赖（但不是完全不依赖），所以ZEN3有了和对面PK的能力，但实话说，也没有完全能赢，顶多算有来回，这一点得益于Intel很好的内存效率（高频内存收益大延迟低）。而到了DDR5时代，ZEN4 有一个最严重的缺陷：FLCK，导致DDR5内存效率“大幅度”不如13代，以至于大三缓的优势被抵消，这就是为什么虽然ZEN4主频提高那么多，游戏仍然拉的原因。

下面这张图，虽然这个湾的大家都有争议吧，但是可以参考。各位可以看看GPU占用率，可以证明58X3D超大三缓（数据传输效率的提升）对于消除GPU瓶颈才是最重要的，而不是所谓的“CPU瓶颈”——58X3D的IPC相比ZEN4要弱，却依靠CPU和内存之间额外的有效储存环节（即超大三缓）实现性能飞跃，充分利用了CPU原有的性能（占用到了31%是最高的），减少浪费。

换言之，把DDR5内存超起来的13代，估计在AMD解决flck之前，AMD都无法正面抗衡。

toddler

只有真正在用zen4 的用户才知道性能比zen3 强太多了，而且无视5800x3d，这种内存写入减半的玩意

yubeii

楼主你去看看 4090 的 CPU 横向对比

就知道的确是存在 CPU “瓶颈”

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只要显卡足够强大，CPU 就会拖后腿

tmxkkk

增加了我买58x3d的信心，但一直没出手

我现在手握5800x加b550，另外富裕一套4代内存，显卡也有旧货可用，明夏刚需一台电脑，留的也需要保留

请问一下是买个58x3d，再买个一般的b550，还是冲5代内存的新平台

预算有限，偶尔3a，不网游

Hesperus

等一个明年的7000x3d看看游戏性能是不是真能超13代

shawnwinton

yubeii 发表于 2022-12-6 10:49
楼主你去看看 4090 的 CPU 横向对比

就知道的确是存在 CPU “瓶颈”

说实话，简单的归类到“CPU瓶颈”，我认为算对，但是不完全对，只是不准确。毕竟大缓存也是CPU里带的，且内存控制器也在cpu里

momoka

红字没啥好奇怪的，我司某个知名游戏，长期只能占用2，3个线程，换句话说，就是拿AMD FX8核心，或者肥龙2 6核心，都远远无法满载，但是这不妨碍同期的3770K，4790K   fps比AMD几乎翻倍。


虽然说的比较极端，lz是不是觉得FX 8核心没有满载，就没有cpu瓶颈阿

shawnwinton

tmxkkk 发表于 2022-12-6 10:49
增加了我买58x3d的信心，但一直没出手

我现在手握5800x加b550，另外富裕一套4代内存，显卡也有旧货可用， ...

580X 3A足够，主要看你分辨率，高分辨率换U没意义不是很大

PPXG

我5800X打2077和大表哥2帧数明显比朋友13代低，越吃U的场景差距越明显，我大表哥2画质都手动拉到4K全最高了，2077开4K光追DLSS质量甚至有时候显卡占用率都上不去。。。
还有典中典2042只能120帧出头

toddler

5800X3D 这种要看脸的玩具，买新不买旧 不香吗？D4 平台除了高频低延迟的高价货，比不上D5 的

shawnwinton

toddler 发表于 2022-12-6 11:06
5800X3D 这种要看脸的玩具，买新不买旧 不香吗？D4 平台除了高频低延迟的高价货，比不上D5 的

没错 我是说比不了D5

toddler

shawnwinton 发表于 2022-12-6 11:07
没错 我是说比不了D5

zen4 D5平台秒杀老D4 5800X3D

ftsteven

toddler 发表于 2022-12-6 11:06
5800X3D 这种要看脸的玩具，买新不买旧 不香吗？D4 平台除了高频低延迟的高价货，比不上D5 的

X3D牛逼基本是网游上，吃鸡，CSOL，wow等，3A大作也就古墓丽影之类个别几个有优势，按需购买就是了

zcjzcj11111

momoka 发表于 2022-12-6 10:58
红字没啥好奇怪的，我司某个知名游戏，长期只能占用2，3个线程，换句话说，就是拿AMD FX8核心，或者肥龙2 6 ...

真相了

huhudna

不同的游戏瓶颈不同。吃cpu算力的58x3d大缓存用处不大。对内存延迟敏感的大缓存就有优势

aibo

cpu瓶颈其实更多的都是单线程瓶颈

这时候看cpu占用率可以很低

shawnwinton

momoka 发表于 2022-12-6 10:58
红字没啥好奇怪的，我司某个知名游戏，长期只能占用2，3个线程，换句话说，就是拿AMD FX8核心，或者肥龙2 6 ...

这么说不太对
当GPU占用率100%的时候，继续提升显卡，帧数会继续提高对吧，直到占用率下降，才能消除GPU瓶颈。
那为什么，同样的理论大家却都不用在CPU身上

yufeiyuejs

tmxkkk 发表于 2022-12-6 10:49
增加了我买58x3d的信心，但一直没出手

我现在手握5800x加b550，另外富裕一套4代内存，显卡也有旧货可用， ...

不网游，那买58x3d？3a都只是偶尔，这台动脑定位是啥

shawnwinton

aibo 发表于 2022-12-6 11:14
cpu瓶颈其实更多的都是单线程瓶颈

这时候看cpu占用率可以很低

现在很少有大作是只用1个核的，监控一下，核心使用基本在9成以上

caoyuxin

yubeii 发表于 2022-12-6 10:49
楼主你去看看 4090 的 CPU 横向对比

就知道的确是存在 CPU “瓶颈”

看测试4090跑2077这种3A大作4K高特效加个光追，瓶颈还是在GPU上。。。。。
现在主流GPU跑3A更是在GPU上了，现在基本上没CPU瓶颈的游戏。哪怕是13代i5,随便带个60fps还是没问题的。。

aibo

shawnwinton 发表于 2022-12-6 11:20
现在很少有大作是只用1个核的，监控一下，核心使用基本在9成以上

多线程优化也不会和不能把所有线程都平均分配到所有核心。

可能线程A需要8G才能让显卡满载
线程B只需要5G
线程C只需要3G

然后根据权重再得出一个最终的帧数。
你很难得到一个纯线性的结果。
但是各种经验和实践上还是，单线程强则强。

momoka

shawnwinton 发表于 2022-12-6 11:14
这么说不太对
当GPU占用率100%的时候，继续提升显卡，帧数会继续提高对吧，直到占用率下降，才能消除GPU ...

因为游戏程序里，cpu没有那么容易满载，编程困难，有些线程很难拆分，尤其网游。虽然这方面我不太懂，但似乎公司的程序猿表示他们也没办法

这东西有难度和成本，和GPU占用100%完全不是一个等级的。

lionsee123

现代计算机最大的瓶颈永远是IO（每一级IO的速度等级都是差了几倍往上走的，L1到L2到L3），计算电路反而是其次。
要明白一个事情，计算是很快的，过一遍电路就出结果了，但是保存结果，然后基于这个结果再往下算。这个过程中，保存结果，读取结果就是特么最费劲的。
13代的DDR5是可以拉到很高的速度，内存吞吐很高，但是跟3d L3 cache那个速度和延迟是没法比的，都是几倍量级的差距，唯一的问题就是容量。
但是目前根据RDNA2和5800x3d，还有3090及4090的L2容量差距，游戏所需要的Cache容量，的确是多多益善。
两个ccd的7900x3d，32+32+64+64，恐怕要带来一些质变。

zszszs0007

主要是我的钱包瓶颈了

geenii

除了城市天际线，没有感觉到升级CPU对游戏帧数有什么实质性提升

shawnwinton

lionsee123 发表于 2022-12-6 11:33
现代计算机最大的瓶颈永远是IO（每一级IO的速度等级都是差了几倍往上走的，L1到L2到L3），计算电路反而是其 ...

非常感谢，我也是相似的推断
L3的容量是致命伤同意，性能差距也同意，但解决办法依然是不能只靠L3，内存效率依然很重要，甚至重要性要大于CPU-L3之间的交互，L3和内存之间也会不断交换数据。
2个CCD的79X3D我还是持谨慎态度，主要是不共享3缓在架构上回到ZEN2了？共享这一点比较重要。

Xerxes2

shawnwinton 发表于 2022-12-6 11:51
非常感谢，我也是相似的推断
L3的容量是致命伤同意，性能差距也同意，但解决办法依然是不能只靠L3，内存 ...

……那你知道79x3d一个CCD共享多少L3吗

GSH_ERIC

FLCK是什么鬼

叶子烟

不是所有游戏都能多线程全部用得上的。
CPU瓶颈一般是指的单线程能力。