问题

超线程对游戏来说真的没用吗?

回答
关于超线程(HyperThreading)对游戏的影响,这绝对是一个值得深入探讨的话题。很多人听到“超线程”就觉得跟游戏没什么关系,甚至有人断言“对游戏完全没用”。但如果真的这么简单,我想Intel和AMD也不会在自家CPU上费这么大力气去实现它了。

要说清楚这个问题,咱们得先聊聊超线程到底是个啥。

超线程,简单来说,就是让一个物理核心模拟出两个逻辑核心。 它的核心思想是,当一个核心在执行某个指令时,总会有一些空闲的时间,比如在等待数据从内存加载、等待某个计算单元完成等。超线程技术就是抓住这些空闲时机,让另一个“逻辑核心”有机会使用这些资源,从而提高CPU的整体利用率。你可以把它想象成一个效率很高的流水线工人,他不仅能同时处理两个半成品,还能在等待一个工序完成的时候,顺便把另一个工序也做了,这样整体生产速度就上去了。

那么,这玩意儿对游戏到底有没有用?答案是:看情况,而且“没用”这个说法太绝对了。

在过去,确实有相当一部分游戏对多核心的利用率并不高,甚至很多游戏的设计初衷就只考虑了单核性能。那时候,很多玩家认为,CPU的核心数量越多,性能提升的边际效应就越明显,而超线程这种“虚拟”的核心,自然就更难指望了。如果一个游戏只调动了两个物理核心,那超线程就算有两个逻辑核心,也只能锦上添花,但如果游戏压根就没做好多线程优化,那即使有再多逻辑核心也白搭。

举个例子: 假设一个游戏的设计非常依赖某个核心的强力输出,它的所有任务几乎都堆积在一个线程上。这时候,你即使有一个16核心的CPU,甚至还开启了超线程,游戏可能还是会优先压榨那几个核心。超线程在这种情况下,确实可能不会带来立竿见影的性能提升,甚至在某些极端情况下,由于两个逻辑核心争夺同一套物理资源,还可能产生一点点“互扰”,导致性能不升反降。这种现象被称为“超线程负优化”(HyperThreading Penalization),但这种情况在现在已经越来越少见了。

但是,我们不能把过去的情况直接套用到现在。 近些年来,游戏开发者们已经越来越重视多线程的优化了。现代游戏往往需要处理非常多的后台任务,比如:

AI计算: 敌人的行为逻辑、NPC的互动都需要大量的计算资源。
物理模拟: 场景中的物体碰撞、爆炸、布料效果等,都需要CPU来计算。
音频处理: 复杂的音效和背景音乐渲染。
网络同步: 在多人在线游戏中,数据的传输和同步至关重要。
后台任务: 操作系统的运行、驱动程序、语音聊天软件、直播推流等等,这些都会占用CPU资源。

当一个游戏需要同时处理上面这些事情时,更多的核心就能派上用场。而超线程,作为一种“免费”增加逻辑核心的方式,在这些场景下就显得非常有价值了。

对于那些已经充分利用多线程优化的现代游戏,超线程的作用就开始显现了:

更稳定的帧率: 即使在复杂场景下,更多的逻辑核心也意味着CPU有更高的可能性分配任务,减少因为某个核心过载而导致的掉帧现象。游戏体验会更加流畅平滑。
提升CPU的整体负载能力: 当游戏的主线程和一些辅助线程在高负荷运行时,超线程能够让CPU在不增加更多物理核心的情况下,更有效地处理这些并发任务,使得CPU的利用率更高。
优化多任务处理: 很多人玩游戏的同时,还会打开很多其他程序,比如Discord、浏览器、录制软件等。超线程能让CPU在满足游戏需求的同时,也能更高效地分担这些后台程序的任务,避免游戏卡顿。

更具体地说,超线程对游戏的影响可以从以下几个方面来看:

1. 核心数量是基础: 超线程的效果是建立在物理核心数量之上的。如果你的CPU只有两个物理核心,即使开启了超线程变成四个逻辑核心,在对核心数量要求极高的游戏中,效果也有限。但如果你有六核或八核物理核心,再通过超线程翻倍成十二核或十六核逻辑核心,那在多线程优化好的游戏里,提升就会非常明显。

2. 游戏引擎和优化是关键: 像《战地风云》系列、《极限竞速》系列、《赛博朋克 2077》等,这些游戏往往对多线程优化做得比较好,它们能够充分利用CPU的各个核心。在这些游戏中,超线程通常能带来可观的帧率提升或帧率稳定性。而一些老游戏或者优化不佳的游戏,则可能对超线程的响应不大。

3. 分辨率和画质设置有影响: 在较低的分辨率和画质下,GPU的压力相对较小,CPU就可能成为瓶颈。这时候,超线程带来的CPU性能提升就更容易显现出来。而当你在4K分辨率下开启最高画质时,通常是GPU先达到瓶颈,CPU的作用反而会被弱化,此时超线程带来的额外提升可能就不那么明显了。

4. CPU的架构和类型: 不同代、不同架构的CPU,对超线程技术的支持和效率也有差异。一般来说,越新的CPU架构,对超线程的优化也越好。

一些实际体验和总结:

我记得自己早期用过一款Intel i7 8700K,这是一个六核十二线程的CPU。在玩一些当时比较新的游戏时,比如《绝地求生》,帧数比同代没有超线程的i5要高不少。而且在进行一些压测或者多开应用时,它给我的感觉是比纯物理核心的CPU要“顶得住”更多。

后来换到 AMD 锐龙系列,像锐龙 5 3600 (六核十二线程)和锐龙 7 5800X (八核十六线程),在玩像《微软模拟飞行》这种对CPU要求极高的游戏时,多线程性能就显得尤为重要。即使是模拟器,其背后也需要处理大量的计算任务,这时候超线程就显得格外有价值。

那么,如何判断超线程对你玩的游戏是否有用?

最直接的方式就是在游戏设置中(如果允许的话)或者在CPU的BIOS里尝试手动关闭超线程,然后对比游戏的帧率表现。通常情况下,如果关闭超线程后帧率明显下降或者帧率稳定性变差,那么就说明这个游戏能够从超线程中获益。当然,这需要一定的技术操作,而且不是所有主板都提供这个选项。

另一个更便捷的方法是查看专业的硬件评测网站和视频。很多评测都会在各种游戏场景下,对比开启和关闭超线程的帧率差异,以及CPU的占用率表现。这些数据往往比道听途说来得更准确。

最后,我想说的是,把超线程完全说成“没用”是片面的。 随着游戏制作技术的进步和CPU架构的发展,超线程在游戏中的作用正变得越来越重要。它不仅仅是锦上添花,在很多情况下,它能够提供实实在在帧率提升和游戏流畅度改善。当然,它也不是万能的,最终的效果还是要看游戏本身的优化程度以及你CPU的其他性能指标。

所以,如果你正在考虑升级CPU或者想了解你现有CPU的性能,不妨多关注一下超线程在实际游戏中的表现。它可能比你想象的要有用得多。

网友意见

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首先我们要知道,超线程并没有增加处理器的绝对性能,但是由于现实中绝大多数程序不能完全占满一个核心的所有资源,所以,通过多增加一个管道(线程),让别的任务挤占进来,以充分利用核心的闲置资源。在大部分情况下,超线程能带来20%-30%的实际性能提升

然后回答超线程对于游戏的作用,首先看下面的图:

HT/SMT那项就是超线程的开关状态,三个处理器在开关超线程下的游戏帧数改变很明显不同。

先看G4560的成绩,这是个2C4T处理器,如果说超线程对游戏没用,那么不应该发生2C4T的帧数都比2C2T的帧数高很多的情况,甚至部分游戏在关闭超线程后根本不能开启。

然后R5 1400,这是个4C8T处理器,开启超线程后帧数提升。

最后i7 8700K,这是个6C12T处理器,关闭超线程后帧数提升。


接下来分析下以上三种状况的原因:

首先我们要知道,目前绝大多数3A游戏都是4-6线程优化(为什么?因为PS4,8个核心只有6个核心给游戏),以下拿一个6T优化的游戏举例。

在G4560上,几乎任何时候,6T游戏都倾向于占满2C4T,关了超线程,就等于游戏只能使用2C2T,2个核心有20%的资源没被充分利用,所以帧数暴降,这是最糟糕的情况。

在1400上,一个6T优化的游戏,关闭超线程只能利用4C4T,开启超线程后就能多利用一些核心资源了,所以性能略有提升。

但在8700K上就有点不同,关闭超线程后,6T游戏恰巧被分配到6C6T上,这时候所有线程都有专用的核心运算,且没有别的线程抢占运算资源,这算是性能最优情况。但为什么开启超线程后性能出现下降呢?我猜可能是由于windows线程分配机制和游戏优化的问题,出现了6T被全部分配到3个核心这种极端状况,这时候实际上用于运算游戏的资源是减少的,所以帧数下降。


所以由以上得知,目前可能六核i5才是最适合游戏的CPU吧(8400可以吹几年)~


参考自:流言终结者系列:CPU超线程对游戏帧数有多大影响? - 超能网

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