是时候停止忽视游戏 PC 中的 CPU 了

有一件事情会让任何 PC 游戏玩家感到恐惧：CPU 瓶颈。难以想象您在玩游戏时无法充分发挥 GPU 的能力，而 GPU 通常是您的设备中最昂贵的组件。尽管关于什么是 CPU 瓶颈以及如何避免它们的知识很常见，但 2024 年我们将进入一个新的瓶颈时代。

现在是时候重新审视 CPU 在游戏 PC 中扮演的角色了，不仅可以让您的设备发挥最大性能，还能了解为什么处理器在过去几年中退出了游戏领域。您很容易将所有注意力集中在大显卡上，但忽略了 CPU，那么您将付出性能代价。

常识

让我们从高级定义开始。当您的处理器成为性能的限制因素时，就会出现 CPU 瓶颈。玩游戏时，CPU 和 GPU 协同工作来渲染您看到的最终帧。 CPU 处理一些次要任务，例如音频处理，但它主要为 GPU 做好工作准备。您的 GPU 执行该工作，然后从 CPU 获取新的批次。如果您的 GPU 正在等待更多工作，则说明您遇到了 CPU 瓶颈。

解决方案是增加 GPU 的负载。在更高的图形设置下运行或以更高分辨率进行游戏意味着您的 GPU 将花费更长的时间来渲染每个帧，并且在大多数情况下，这意味着它不会等待您的 CPU 执行更多工作。您可以在下面的《赛博朋克 2077》中看到这一点。 Ryzen 9 7950X在 1080p 下比 Ryzen 5 7600X 快 7%，但当您的 GPU 被迫渲染 4K 所需的大量像素时，性能上的 2% 差异可以忽略不计。

注意：为了便于说明，我在本文的所有图表中都使用了百分比。您可以在页面下方的表格中找到完整的性能结果。

对话通常就到此结束，但这可能会导致一些关于如何应用知识的误解。例如，您可能会认为，如果您计划以 4K 玩游戏，则不需要一些强大的处理器。毕竟，当 200 美元的 Ryzen 5 7600X 在 4K 下提供基本相同的性能时，你为什么还要花 550 美元购买 Ryzen 9 7950X？

CPU 瓶颈背后的想法与以往一样，但实际应用很快就会变得混乱。对于现代游戏，您通常不会以输出分辨率渲染游戏，并且您必须应对大型开放世界，这会给您的处理器带来更大的压力。将几十年来关于 CPU 瓶颈的经验教训应用到现代游戏中是站不住脚的。

挑战现状

我想从《赛博朋克 2077》开始，因为它对显卡的负荷非常大。该游戏使用的红色引擎针对 CPU 进行了非常好的优化，可以轻松缩减至 6 个核心（如 Ryzen 5 7600X 上的核心）和 Ryzen 9 7950X 上的 16 个核心。几乎在所有情况下，您在游戏中都会受到 GPU 的限制，而这正是您想要获得最高帧速率的地方。

让我们看看另一面。 《蜘蛛侠》迈尔斯·莫拉莱斯对 CPU 的消耗非常大，因此 Ryzen 9 7950X 在 1080p 下性能提升 36% 也就不足为奇了。然而，在 4K 下仍然有 17% 的跳跃。性能的飞跃已经足够了，你甚至可以多花 350 美元购买 Ryzen 9 7950X。

不仅仅是蜘蛛侠迈尔斯·莫拉莱斯。在《赛博朋克 2077》中，如果我们打开 Ultra RT 预设并将DLSS 启用为性能模式（您可能实际玩游戏的一种方式），则 1080p 和 1440p 下的性能差距约为 26%。这种情况在 4K 时消失，但与原始分辨率相比，差异是惊人的。

当您在 2024 年玩要求较高的游戏时，通常不会以原始分辨率进行游戏。您将打开 GPU 可以调动的最高图形设置，并通过 DLSS 或 AMD 的 FSR 进行升级。结果通常会给 CPU 带来更大的压力。通过以较低的分辨率渲染游戏并进行升级，您的显卡能够更快地生成帧。并且，在此过程中，它会等待 CPU 执行更多工作。

这可能会导致一些非常奇怪的情况， 《赛博朋克 2077》已经展示了其中的一些行为。在 1080p 和 1440p 下性能差距几乎相同，但在 4K 下完全消失。在《蜘蛛侠》迈尔斯·莫拉莱斯中，与 DLSS 和所有光线追踪滑块的性能差距保持一致。

从 1080p 到 4K，Ryzen 9 7950X 比 Ryzen 5 7600X 快约 25%。在这种情况下，我们完全受到 CPU 的限制，一直到 4K 以及游戏能够支持的最苛刻的图形设置。如果这还不能让您相信 CPU 对于游戏性能很重要，我不确定还有什么能让您相信。

平衡行为

CPU 瓶颈背后的想法在今天仍然成立，但升级等工具要求 PC 游戏玩家更加批判性地思考 CPU 在游戏性能中所扮演的角色。每个系统和每个游戏都不同，但您可以更深入地了解系统的性能，以了解它对不同游戏的反应。

首先，让我们看看 GPU 和 CPU 之间的生命周期。您可以将它们视为具有一定性能能力的 PC 的各个部分，而不是考虑一个组件等待另一个组件。您可以说您的 CPU 和 GPU 都能够达到一定的帧速率，或者它们都需要一定的时间来完成其工作。

以这种方式思考瓶颈有助于在您自己的系统中识别它们，我上面的完整结果说明了原因。在开启 DLSS 的蜘蛛侠迈尔斯·莫拉莱斯中，您可以看到 Ryzen 5 7600X 只能达到每秒约 85 帧 (fps)，而 Ryzen 9 7950X 只能达到约 105 fps。我们可以自信地将性能与这些部件联系起来，因为从 1080p 到 4K，性能几乎没有变化。

具有光线追踪和 DLSS 的《赛博朋克 2077》提供了一个更清晰的例子。 Ryzen 5 7600X 的速度约为 100 fps，而 Ryzen 9 7950X 的速度约为 127 fps。在这两种情况下，GPU 都能渲染比 CPU 更多的帧。只有在 4K 时，GPU 的性能才会低于 CPU 的能力，从而消除了 CPU 瓶颈。

您不需要一堆备用硬件和电子表格来监控自己游戏的性能。我喜欢使用 Special K 来查看我的 CPU 和 GPU 如何交互以及它们产生的帧速率。 我之前写过这个应用程序，其中包含一个延迟小部件，当您玩游戏时，该小部件位于游戏顶部。它显示 CPU 和 GPU 实时渲染帧所花费的延迟（或时间）。它甚至有一行显示您是否受到 CPU 限制。

我喜欢在玩新游戏时打开小部件。我最终会把它关掉，但它对于理解游戏如何与我拥有的硬件一起工作非常有帮助。这些知识可以在您调整设置时为您提供很大的指导。例如，在像《蜘蛛侠》迈尔斯·莫拉莱斯这样的游戏中，我可以立即看出，在 4K 下将 DLSS 打开性能模式基本上不会提高帧速率，因此我可以关闭升级或选择更高质量的模式。

在《蜘蛛侠迈尔斯·莫拉莱斯》和《龙之教条 2》等对 CPU 造成负担的游戏、升级功能和更广泛的光线追踪支持之间，检查 CPU 在性能中实际扮演的角色非常重要。在很多情况下，如果您在足够高的分辨率下玩游戏，旧的、性能不足的 CPU 就完全没问题。但也有很多情况恰恰相反，尤其是 2024 年大多数游戏的玩法。