Выбираем лучший процессор для Half-Life 2

Введение

Если даже вы ещё не играете в Half-Life 2, то практически наверняка встречи с этой игрой вам избежать не удастся. Этот шутер, обоснованно претендующий на звание лучшей игры года, увлекает как новичков, так и игроков со стажем. Достигается это во многом благодаря неповторимой атмосфере этой игры, формируемой как интересным сюжетом и результатами мастерской работы художников и дизайнеров, так и поведением окружающего мира. Сильными сторонами игрового мира, воссозданного в Half-Life 2, является достаточно сильный искусственный интеллект, которым наделены все враги и друзья, а также очень правдоподобная физическая модель, благодаря использованию которой в игре порой можно поверить в реальность всего происходящего. Вообще, физическая модель Half-Life 2 достойна отдельного рассказа. Half-Life 2 использует наиболее продвинутый на сегодня физический движок Havok, благодаря которому поведение всех окружающих объектов в игре подчиняется законам физики. Невзирая на размеры и важность для сюжетной линии окружающих предметов, будь то огромный грузовик или галька на краю водоёма, все они подчиняются фундаментальным физическим законам и повинуются силам гравитации, трения и плавучести.
Таким образом, важной для получения высокого числа fps в Half-Life 2 является не только мощная видеокарта, лишь отображающая окружающий мир и персонажи на экране. При игре в Half-Life 2 очень сильно нагружается и центральный процессор системы, который задействуется для расчёта физики и искусственного интеллекта окружающих персонажей. Именно поэтому, вслед за рассмотрением поведения видеокарт в Half-Life 2 (о тестировании современных графических карт в этой новой игре вы можете прочитать в этой статье) мы решили уделить внимание и тестированию современных процессоров.
Сам разработчик Half-Life 2, компания Valve Software, рекомендует использовать в игровой системе процессор с частотой не менее 2.4 ГГц (рейтингом выше 2400+), однако, как показала практика, эта игра является сильно процессорозависимой, и лишними дополнительные мегагерцы явно не будут. В этом мы уже убедились во время тестирования графических карт в Half-Life 2: в некоторых сценах скорость систем не падает при установке достаточно тяжёлых графических режимов. Всё это говорит о том, что в ряде случаев производительность в Half-Life 2 может упираться в процессорную мощность.
Вообще, в том что скорость в Half-Life 2 может сильно зависеть от мощности центрального процессора нет ничего удивительного. Коли уж разработчики приняли решение уделить особое внимание физической картине мира и искусственному интеллекту персонажей, избежать высокой нагрузки, накладываемой игрой на CPU, не удалось. В итоге, в лице Half-Life 2 мы можем увидеть отличный процессорный тест, по своему характеру отдалённо напоминающий задачу физического моделирования в реальном времени с одновременной визуализаций результатов расчёта.

Как мы тестировали

Тестирование процессоров в Half-Life 2 мы выполняли путём проигрывания предварительно записанных демок. К счастью, Half-Life 2 при проигрывании демо-записей использует свой физический движок в полной мере без каких-либо оговорок, соответственно, количество fps, полученное при таком измерении, отражает и производительность в реальной игре. Для целей тестирования мы воспользовались теми же самыми пятью демо-записями, которые уже были нами применены в процессе тестирования видеокарт. Заметим, что мы не сочли возможным сокращение количества демок, поскольку на разных картах Half-Life 2 создаёт достаточно разнородную нагрузку на компоненты системы. То есть, производительность процессоров на разных демо-записях может отличаться.
Также, нами было установлено, что использование высоких разрешений, полноэкранного сглаживания и анизотропной фильтрации не приводит в Half-Life 2 к тому, что скорость перестаёт зависеть от мощности процессора. Иными словами, даже в "тяжёлых" для графической подсистемы видеорежимах, Half-Life 2 проявляет достаточно сильную процессорозависимость. Поэтому, тестирование мы решили выполнять при двух вариантах настройки видео. В первом варианте, при котором мы постарались максимально снять нагрузку с видеоподсистемы, использовалось разрешение 1024x768, а антиалиазинг и анизотропная фильтрация отключались. Во втором варианте мы использовали настройки, применяемые геймерами, обладающими достаточно мощными видеоускорителями. То есть, разрешение устанавливалось в 1280x1024, включался 4x антиалиазинг и 16x анизотропная фильтрация. Остальные настройки в обоих используемых нами режимах оставались одинаковыми и были выставлены на свои максимальные значения, гарантирующие лучшее качество изображения (model detail – high, texture detail- high, water detail – reflect all, shadow detail – high, shader detail – high).
Естественно, для целей тестирования процессоров нами была выбрана наиболее производительная в этой игре графическая карта, в роли которой выступил ATI RADEON X800 XT c частотами 500/1000 МГц.
Полный же список протестированных нами процессоров, как и остальные комплектующие, которые нами использовались в процессе тестов, перечислены ниже:

Процессоры:

AMD Athlon 64 FX-55 (Socket 939, 2.6 GHz, 1024KB L2);
AMD Athlon 64 4000+ (Socket 939, 2.4 GHz, 1024KB L2);
AMD Athlon 64 3800+ (Socket 939, 2.4 GHz, 512KB L2);
AMD Athlon 64 3500+ (Socket 939, 2.2 GHz, 512KB L2);
AMD Athlon 64 3500+ (Socket 939, 2.2 GHz, 512KB L2, ядро - Winchester);
AMD Athlon 64 3400+ (Socket 754, 2.2 GHz, 1024KB L2);
AMD Athlon 64 3200+ (Socket 939, 2.0 GHz, 512KB L2, ядро - Winchester);
AMD Athlon 64 3200+ (Socket 754, 2.0 GHz, 1024KB L2);
AMD Athlon 64 3000+ (Socket 939, 1.8 GHz, 512KB L2, ядро - Winchester);
AMD Athlon 64 3000+ (Socket 754, 2.0 GHz, 512KB L2);
AMD Athlon 64 2800+ (Socket 754, 1.8 GHz, 512KB L2);
AMD Sempron 3100+ (Socket 754, 1.8 GHz, 256KB L2);
AMD Athlon XP 3200+ (2.2 ГГц, 400MHz FSB, 512KB L2);
AMD Athlon XP 3000+ (2.0 ГГц, 400MHz FSB, 512KB L2);
Intel Pentium 4 570J (LGA775, 3.8 GHz);
Intel Pentium 4 560J (LGA775, 3.6 GHz);
Intel Pentium 4 550J (LGA775, 3.4 GHz);
Intel Pentium 4 540J (LGA775, 3.2 GHz);
Intel Pentium 4 530J (LGA775, 3.0 GHz);
Intel Pentium 4 520J (LGA775, 2.8 GHz);
Intel Pentium 4 3.4E GHz (Socket 478, Prescott);
Intel Pentium 4 3.4 GHz (Socket 478, Northwood);
Intel Pentium 4 3.2E GHz (Socket 478, Prescott);
Intel Pentium 4 3.2 GHz (Socket 478, Northwood);
Intel Pentium 4 3.0E GHz (Socket 478, Prescott);
Intel Pentium 4 3.0 GHz (Socket 478, Northwood);
Intel Pentium 4 2.8E GHz (Socket 478, Prescott);
Intel Pentium 4 2.8 GHz (Socket 478, Northwood);
Intel Pentium 4 Extreme Edition 3.46 GHz (LGA775, 1066МHz FSB).

Материнские платы:

MSI K8N Neo2 Platinum (Socket 939, NVIDIA nForce3 250);
EPoX 8KDA3+ (Socket 754, NVIDIA nForce3 250);
ASUS A7N8X-E Deluxe (Socket A, NVIDIA nForce2 Ultra 400);
ASUS P5AD2-E Premium (LGA775, i925XE Express).
ASUS P4C800-E Deluxe (Socket 478, i875P).

Память:

1024MB DDR400 SDRAM (Corsair CMX512-3200XLPRO, 2 x 512MB, 2-2-2-10);
1024MB DDR2-533 SDRAM (OCZ PC2 4300, 2 x 512MB, 4-4-4-8).

Графические карты:

Sapphire RADEON X800 XT (AGP 8x);
Sapphire RADEON X800 XT (PCI-E x16).

Дисковая подсистема:

Maxtor MaXLine III 250GB (SATA150).

Тестирование выполнялось в операционной системе MS Windows XP SP2 с установленным пакетом DirectX 9.0c.

Производительность: d1_canals_09

Карты, в названии которых содержится слово canals, характеризуются наличием больших водных массивов. Водная гладь – одно из самых тяжёлых испытаний для видеокарты в Half-Life 2. Тем не менее, это не означает, что процессор на уровнях с водой простаивает.


Как видим, производительность в "простом" для видеокарты режиме от центрального процессора зависит очень сильно. Различие в быстродействии игры на топовых процессорах и процессорах среднего уровня достигает более 50%. В целом, мы можем отметить, что наиболее производительны в Half-Life 2 процессоры семейства Athlon 64. Фактически, уровень быстродействия старших моделей Pentium 4 дотягивает лишь до той скорости, которую показывают Athlon 64 3200+.
Впрочем, этот результат получен в несколько искусственных условиях. Давайте посмотрим, как будет складываться ситуация на этом уровне при использовании более "тяжёлого" графического режима.


При использовании полноэкранного сглаживания и анизотропной фильтрации мощность центрального процессора на результатах практически не сказывается. Узким местом, очевидно, является производительность графической карты. Впрочем, в этом нет ничего удивительного: для отображения воды в Half-Life 2 используется шейдер, сильно загружающий работой графический процессор.
Тем не менее, следует отметить, что преимущество процессоров Athlon 64, которое было нами обнаружено совсем недавно, на графике выше совершенно не проявляется. LGA775 системы, использующие процессоры семейства Pentium 4, идут со своими конкурентами от AMD практически вровень. Но в этом нет ничего удивительного: дело в том, что PCI Express видеокарта, входящая в состав LGA775 платформы смогла показать более высокую скорость, нежели аналогичная карта с интерфейсом AGP 8x. По всей видимости, некоторое влияние на быстродействие в Half-Life 2 оказывает и пропускная способность графической шины. К сожалению, серийных платформ с шиной PCI Express x16 для процессоров Athlon 64 пока нет, поэтому, на данный момент мы можем утверждать лишь на словах, что в "тяжёлых" графических режимах в Half-Life 2 лучше иметь видеокарту с шиной PCI Express x16. Впрочем, выигрыш, который даёт эта более скоростная шина не так уж и велик и составляет всего лишь порядка 2-3%.

Производительность: d1_town_01

В демо-записи, сделанной на этом уровне происходит небольшая стычка с группой зомби, которая сокрушается посредством подручных средств, заряжаемых в гравитационную пушку. Очевидно, что это орудие должно сильно нагружать центральный процессор. Кроме того, в процессе этого ролика мы становимся свидетелями нескольких мощных взрывов, раскидывающих все предметы и персонажей взрывной волной.


Картина очень похожа на то, что мы уже видели при тестировании в предыдущей демо-записи. Вновь процессоры от AMD, обладающие большим вычислительным потенциалом, не оставляют никаких шансов конкурентам от Intel.


При смене разрешения на "тяжёлое" вновь LGA775 платформа резко увеличивает свои результаты благодаря использованию графической шины PCI Express x16. Процессоры же Pentium 4, протестированные в составе Socket 478 платформы, использующей шину AGP 8x, быстродействием не блещут. Например, Pentium 4 c ядром Northwood, работающий на частоте 3.4 ГГц проигрывает Athlon 64 3200+, а процессор Pentium 4 с аналогичной тактовой частотой, но на базе ядра Prescott, отстаёт и от Athlon 64 3000+. Так что радоваться успеху платформы Pentium 4 явно не следует. Свой выигрыш в высоком разрешении она завоёвывает не "чистыми" методами.

Производительность: d2_coast_ 05

Что может быть лучше поездки на автомобиле по обрывистому берегу? Именно так можно охарактеризовать эту демо-запись. Впрочем, поездка нашего героя по уровню d2_coast_05 несколько омрачается перестрелками и препятствиями, лежащими на дороге.
По тестированию видеокарт, проведённому нами несколькими днями ранее, мы помним, что это – очень процессорозависимый уровень. Даже в старших разрешениях производительность продолжает упираться в скорость центрального процессора. Однако сначала мы посмотрим на производительность в 1024x768 при отключенном полноэкранном сглаживании и анизотропной фильтрации.


Что ж, знакомая картина. Только на этот раз процессоры Athlon 64 стали выигрывать ещё больше. Такова уж особенность Half-Life 2: чем более уровень процессорозависим, тем сильнее выигрывают CPU с архитектурой K8. А здесь ситуация доходит даже до неприличия: Athlon 64 2800+ опережает Pentium 4 с частотой 3.6 ГГц! При этом, казалось бы, безнадёжно устаревшие процессоры Athlon XP в Half-Life 2 обретают второе дыхание: например, тот же Athlon XP 3200+ обгоняет любые Pentium 4 3.2 ГГц.
Посмотрим теперь, как изменится ситуация при установки разрешения в "реальное".


Процессорозависимость на уровне d2_coast_05 просто поражает. Мы установили разрешение 1280х1024, включили полноэкранное сглаживание 4x и анизотропную фильтрацию 16x, а результаты практически не изменились. Скорость игры в Half-Life 2 на этом уровне всецело находится под контролем центрального процессора. Вот именно из-за таких моментов в игре вам и потребуется мощный CPU.

Производительность: d3_c17_02

В этой демо-записи мы участвуем в бое в городских условиях. Нашему герою помогает мощная собака-робот, хватающая проезжающую мимо машину и кидающая её в соответствии со всеми законами физики на врагов. Отличный пример ещё одного процессоразависимого сюжета!


Ситуация повторяется. Несмотря на кардинальное изменение игровой обстановки, и в этой демо-записи процессоры от AMD стоят на верхних позициях.


Сказать, что производительность на этом уровне ограничивается только процессором, было бы неверно. При увеличении разрешения до "реального", количество fps ощутимо снижается. Однако от CPU здесь всё-таки зависит многое, и мы вновь наблюдаем триумф процессоров Athlon 64. Видимо, слова, сказанные представителями Valve во время разработки Half-Life 2 о том, что архитектура K8 очень хорошо подходит для их новой игры, имели под собой реальные основания. При этом заметим, что поддержка технологии Hyper-Threading, как и набора инструкций SSE3, в Half-Life 2 не реализована вовсе.

Так что программисты Valve не особо стремились к тому, чтобы задействовать все возможности современных процессоров Intel.

Производительность: d3_c17_12

Последняя демо-запись, использованная нами для тестирования, также оказалась весьма зависимой от производительности центрального процессора. В ней на уровне d3_c17_12 происходит обычное городское сражение в котором участвует большое число бойцов. А как мы уже убедились, когда дело в Half-Life 2 доходит до перестрелки, мощности центрального процессора мало не бывает.


Думается, комментарии уже не нужны. К этому моменту понятно уже всем: процессоры от AMD раскрывают свой потенциал в Half-Life 2 на порядок лучше продуктов от Intel.


Ситуация совершенно не меняется и при установке "тяжёлого" для графической карты разрешения. На этом уровне мы вновь видим, что процессор оказывает определяющее влияние на производительность даже в самых "тяжёлых" разрешениях.

Выводы

Half-Life 2 оказался игрой, в которой мощность центрального процессора имеет очень большое значение. Даже в больших разрешениях, со включённым полноэкранным сглаживанием и анизотропной фильтрацией, во многих случаях одна лишь мощная графическая карта не способна гарантировать высокое число fps. Качественное моделирование физики игрового пространства в Half-Life 2 привело к тому, что для получения хорошей производительности в этой игре потребуется использование достаточно быстродействующего процессора.
В свете того, что мощности процессора в Half-Life 2 оказываются загруженными прежде всего моделированием физики, наивысшую скорость показывают CPU от AMD, которые традиционно побеждают в научных математических и физических задачах. Отрыв этих процессоров оказывается чрезвычайно велик: фактически, топовые процессоры от Intel проигрывают даже процессорам среднего ценового диапазона от AMD. Отчасти объясняется это и тем, что Valve в своей игре не использует набор инструкций SSE3 и многопоточность: технологии, способные поднять скорость систем, построенных на базе процессоров от Intel.
В заключение мы решили построить график "средней" производительности в Half-Life 2, полученный усреднением всех приведённых выше результатов (в пяти демо-записях и двух разрешениях):


Собственно, этот график и можно принять как непосредственное руководство к выбору процессора для Half-Life 2. Если эта игра увлекла вас и вы хотите проапгрейдить свою систему с целью получить возможность комфортно играть в Half-Life 2, надеемся, этот график поможет вам сделать правильный выбор. И не забывайте, что на нашем сайте также имеется большой материал, посвященный тестированию в Half-Life 2 современных видеокарт (см. здесь).