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【干货】主频or核数?什么样的CPU最适合模拟飞行?

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发表于 2017-3-4 19:36:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 耶稣泡观音 于 2017-3-5 00:36 编辑


对于我们模拟飞行玩家来说,除了拥有过硬的飞行技术,一台性能优秀的电脑是重中之重。无论是台式电脑还是笔记本,两大基本配件(CPU,显卡)直接影响到了整台电脑能否流畅运行模拟飞行。其中,CPU作为一台电脑的大脑,对于模拟飞行这种拥有大量复杂逻辑运算的程序来说显得尤为重要。众所周知,影响CPU性能的两大最重要因素分别是核心/线程数以及核心频率,基于此,本人策划了一期CPU性能对模拟飞行性能影响的测评,CPU的性能将通过不同核心数量、核心频率细分呈现,通过模拟飞行性能的差异验证怎样的CPU最为适合模拟飞行,为飞友今后选购CPU提供强有力的参考。

下文在楼下,各位请不要点赞其他人的回帖,会把正文挤下去!

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辛苦啦!真的是不容易哦。  发表于 2018-4-4 14:11

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 楼主| 发表于 2017-3-4 19:36:23 | 显示全部楼层
本帖最后由 耶稣泡观音 于 2017-3-4 07:10 编辑



本次测试将分为两个部分。

  • CPU核心频率对模拟飞行的影响
  • CPU核心/线程数对模拟飞行的影响

CPU我们选用的是一颗i7-7700K, 基于Kaby Lake架构的第七代酷睿i7处理器,4核8线程,4.2Ghz默频,得益于其强大的超频能力,在第一部分测试中我们将分别以3.4Ghz、3.8Ghz、默频(4.2Ghz)、4.6Ghz以及5Ghz的频率进行测试。在第二部分的测试中,我们将在4.2Ghz的频率下以4核8线程,4核4线程,以及2核4线程的核心/线程数进行测试,来比对其对模拟飞行性能的影响。由于i7-7700K的发热功耗都比较大,尤其是将其超频至5Ghz后,普通的风冷散热器很难压住这颗CPU,核心温度能够轻松达到100摄氏度,此时主板为保护CPU会触发过热降频机制,这会极大的影响测试的进行。为此,我们特地购入了海盗船的H80i v2 120mm水冷散热器,但即便是使用了这款超强水冷散热器,满载时的温度仍能达到70-80摄氏度,为了降低温度,我们还将这颗CPU开盖,将核心上的散热硅脂替换成液态金属。这下满载温度终于达到理想的水平。

同时为了尽量避免其他硬件瓶颈对CPU的影响,测试主板使用了华硕的STRIX Z270F GAMING AURA,10相供电,为7700K超频绰绰有余。测试显卡选用了技嘉GTX1070 G1 Gaming 8G, 内存使用两条海盗船8G DDR4 3000Mhz,实际上4条8G能最大限度避免瓶颈,但我没能借到另两条内存,所以只能使用16G.至此,整个测试平台耗资近万元人民币。我敢说,这绝对是SINOFSX甚至是模拟飞行圈内耗资最大,投入心血最多的测评之一了。

游戏平台选择的是Prepar3D v3,至于不使用FSX平台的原因在结尾小结部分阐述。FSX平台玩家可以忽略接下来的测评,直接跳到结尾小结。

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 楼主| 发表于 2017-3-4 19:36:24 | 显示全部楼层
本帖最后由 耶稣泡观音 于 2017-3-4 09:07 编辑

第一部分 CPU主频对模拟飞行的性能影响

测试用的i7-7700K的默认主频为4.2Ghz,在家用CPU中算比较高的了,为了尽量贴合大众CPU的普遍频率,我们不仅将这颗CPU超频测试,还要将其降频至3.8Ghz以及3.4Ghz进行测试。
Fritz Chess Benchmark 弗里茨国际象棋基准测试成绩(越大越好)

Cinebench R15 渲染测试成绩(越大越好)
我们首先使用两款CPU性能测试工具:Cinebench R15以及Fritz国际象棋基准测试对不同频率的i7-7700K进行性能测试。可以看到,在两款CPU专用的测试工具中,7700K表现稳定,测试成绩按照频率的高低分为了5组,每一组的成绩相较于上一组的低频成绩均有8-10%的提升,在5Ghz时,成绩已经超过了6核12线程的i7-6800K,甚至与4代至尊处理器,6核12线程的i7-4960X打了个平手。都说7代CPU又在挤牙膏,性能和6700K相差无几,然而事实证明,得益于其强大的超频能力,7700K的实际性能比6700K不知道高到哪里去了。

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 楼主| 发表于 2017-3-4 19:36:25 | 显示全部楼层
本帖最后由 耶稣泡观音 于 2017-3-5 04:05 编辑

接下来进行模拟飞行性能测试。为了最大限度测出CPU的成绩,我们使用PMDG 747QOTSII,在Imagine Sim的浦东机场试飞本场五边,且全程座舱视角,使用Fraps记录此过程中的最低帧数、最高帧数及平均帧数

测试采用的平台是Prepar3D v3,影像设置如下图:

我们进行了5次测试,绘制成下图图表。



可以看到,7700K的性能的确不俗,在默认频率(4.2Ghz)的情况下,VC视角的全程平均帧率达到32帧,最高帧率达到52帧,然而在三边俯瞰机场时,瞬时最低帧率只有17帧,不过总体令人满意。当我们将CPU超频至4.6Ghz以及5Ghz时,平均帧率的提升似乎并不明显,每个阶级的帧率差距只有5-7%,比起之前的CPU性能测试的8-10%明显有所差距。当我们将CPU降频至3.8Ghz以及3.4Ghz时,帧率明显降低了不少,每个阶级的帧率差距有9-11%,这似乎也符合之前的性能测试。

虽然在高频率下,平均帧数似乎没有很大提升,但是我们在测试时能够明显感觉到视角转换以及空中俯瞰机场时的卡顿、画面撕裂的情况明显减少,也很少再出现跳帧和帧率不稳定的问题,这点从最高帧率及最低帧率测试结果中也能反映出来。可见主频的提升对于帧数的提升也许并没有太大帮助,但是对游戏的稳定性有不少提高。

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 楼主| 发表于 2017-3-4 19:36:26 | 显示全部楼层
本帖最后由 耶稣泡观音 于 2017-2-25 01:09 编辑

第二部分 CPU核心/线程数对模拟飞行的性能影响
测试用的i7-7700K使用了英特尔超线程技术,其拥有4个物理核心,8个线程,即8个逻辑处理器。现在除了i5,市面上几乎所有CPU都使用了超线程技术。本次测试将在4.2Ghz的频率下,测试这颗CPU在4核8线程(基准)、4核4线程(关闭超线程,模拟i5)、2核4线程(关闭2个物理核心,模拟i3)的情况下性能会有怎样的变化。此外,我们还将尝试关闭3个物理核心,即单核双线程,作为参考。
Cinebench R15 渲染测试成绩(越大越好)

Fritz Chess Benchmark 弗里茨国际象棋基准测试成绩(越大越好)

明显可以看到,这几次测试成绩的差距非常大,这是为什么?

如果说把这颗CPU比作一个4人的工作小组,把CPU核心比作是其中的一个人,CPU线程数比作人的两只手,CPU核心频率代表人用手搬运物品的速度,那么在第一部分的测试中,我们改变核心频率就好比一个人每分钟搬运5公斤物品和每分钟搬运4公斤物品,似乎差距不是很大。而在此部分测试中,我们关闭超线程,就好比一个4人的工作小组,每一个人每次只能用一只手搬运物品。关闭2个物理核心则好比一个4人的工作小组,去掉两个人,只留两个人,这两个人可以用两只手的物品。这两种情况下,可用于搬运的手的总数都是4只,理论上能搬运物品的总数是相等的,但是从测试结果来看,工作效率的差距却非常大,这是为什么呢?

虽然搬运的总数都是相等的,但是现在这两个小组面前有堆积如山的物品,数量非常庞大,这时4个人的优势便显露了出来,虽然单次搬运物品的数量不多,但毕竟有4个人一起搬运,总体每个人分担的活就相比较轻。而两个人搬运,就意味着把所有待搬运物品全部分担到两个人身上,即使这两个人再厉害,也是完全比不过4个人的。
同样的,双核四线程实际上还是双核,只不过是运用超线程技术模拟出来四个线程,因此工作效率比真4核要大打折扣。在处理大量任务(诸如模拟飞行)时,四核的优势便显露了出来。4核4线程的性能约是基准的75%,2核4线程约是基准的50%,单核双线程约是基准的25%.

那么,P3D的多核心优化是否真如传说中那么优秀呢?测试来证明。

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 楼主| 发表于 2017-3-4 19:36:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 耶稣泡观音 于 2017-2-25 01:11 编辑

接下来是模拟飞行性能测试,依旧是PMDG 747QOTSII,依旧是Imagine Sim ZSPD,所有测试环境都与第一次相同。




测试结果出炉时,在我们所有人的意料之外,却又在情理之中。当我们在4核4线程环境下测试时,我们本以为结果会如性能测试时一样在基准的75%左右,然而测试结果表明,4核4线程的帧数表现与4核8线程时相差无几,甚至略高于基准。且在测试过程中没有感到明显的掉帧,卡顿等不稳定表现,双核四线程时的帧数也能达到28帧左右,约是基准的87.5%.甚至在地面准备时的帧数与4核4线程时相差无几,但在其余时间段中能明显感到掉帧与卡顿,尤其是在起飞和进近过程中,这意味着此时CPU已经达到满负荷状态。单核双线程时,帧数约是基准的56.1%,这与性能测试结果基本持平,且卡顿掉帧现象更加严重。

那么为什么4核4线程与4核8线程的成绩相差无几甚至前者略高于后者?

在测试过程中,我们同时也在监控CPU 所有逻辑核心(线程)的状态,发现在地面时,所有线程的使用率均在50-60%徘徊,所以此时的帧率基本没有差别,但在起飞后,随着的地景、autogen、交通等开始大量加载,线程1的使用率很快达到了100%,但其它线程仍然保持在较低的使用率,“一核有难,多核围观”的场面再次出现,这令我们感到震惊。之前我认为只有FSX平台会出现这一问题,也有不少人表示P3D已经彻底解决的多核心优化的问题,至于P3D为何会出现这一现象,我们只能得出P3D的多核优化仍然不尽如人意的结论,对于多核心CPU,P3D也并不能完全利用起所有核心。也许是因为P3D基于FSX平台开发,所以这一先天顽疾便继承了下来,也许是别的原因导致,不过有一点仍然可以肯定,即使P3D仍然没有彻底解决多核优化的问题,但其相比较不支持多线程的FSX平台,性能还是有不少提升的。
有了这个结论,我们就能解释为什么4核4线程与4核8线程帧数相差无几。因为这两种情况下,CPU根本没有满负荷运行,帧数还是被游戏所限制。至于4核4线程下性能略高于4核8线程的情况,我们至今没有找到原因,只能归结于测试误差了。




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因为P3D是DX11程序,DX11程序的Draw Call集中在core0,。手动卸载core0的负载是防止其他进程挤占有限的draw call指令,Draw call是DX11的硬伤  发表于 2018-1-30 21:39
关上core 0后就会轮到core 1达到100%。  发表于 2017-3-8 05:43
多核优化需要手动指定程序避开core 0。楼主研究的还不透彻  发表于 2017-3-4 22:34
关于4核4线程略高于4核8线程,是因为P3D对超线程技术支持不佳造成的  发表于 2017-3-4 20:08
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 楼主| 发表于 2017-3-4 19:36:28 | 显示全部楼层
本帖最后由 耶稣泡观音 于 2017-2-25 01:13 编辑

小结

测试前试飞

由上面的测试我们可以看到,CPU主频作为直接影响CPU性能的因素,其性能也直接影响到了模拟飞行的性能表现,虽然过高的主频(4.2Ghz以上)对于模拟飞行性能的影响与其本身的性能已经不成正比,但高主频能够提升平台稳定性,卡顿掉帧等现象几乎不会再出现。而过低的主频(3.8Ghz以下)大大影响了模拟飞行的性能,平台稳定性也有所降低,卡顿掉帧等现象时有发生。
我们先前得出了P3D的多核优化仍然不尽如人意的结论,这意味着多核心CPU在模拟飞行内性能过剩,无法正常发挥其性能,因此不能盲目追求多核心,不过,CPU核心太少也会很大程度上影响模拟飞行的性能及稳定性。

而对于FSX平台玩家来说,情况则有所不同。由于FSX是十年前的平台,不支持4线程以上,对于多核CPU的优化十分糟糕,因此诸如i7,E3等多核心处理器在FSX平台上性能发挥非常有限,单核主频成了CPU影响FSX性能的最为重要的因素。这就是为什么我们不选择FSX平台进行测试的原因。对于多核CPU玩家,我们更推荐Perpar3D作为模拟飞行平台的主要原因也正是如此。

那么,对于普通玩家,究竟什么样的CPU最适合模拟飞行呢?首先,站在性能的角度,不推荐使用笔记本玩模拟飞行,因为目前的普通家用笔记本CPU多是后缀为L(Low voltage)与U(Ultra Low voltage)的低电压版,字面意思,低电压,低功耗,低频率,而测试表明,过低的频率势必会影响性能的发挥,因此也许同样是i7-4770,K后缀与U后缀的性能却是一个天上一个地下。

同时,很多略懂硬件的飞友可能会存在一个误区,即“后缀带K和无后缀的CPU的差别只在于能不能超频”,这个想法是完全错误的,的确,后缀为K(Unlocked)是不锁倍频版CPU,也就是通俗来讲的“可超频”版CPU,但是自从4代4790K开始,带K的CPU都会比不带K的主频高出0.4Ghz左右,不要小看这0.4Ghz,从上面的测评中也能看出,这0.4的性能差距还是比较大的,而且带K的CPU可以超频,比如我这颗7700K,1.28v的电压轻松上5Ghz,跑分都能赶超i7-4960X这种的至尊级处理器了,价格就比不带K的多个200,如此大的性能提升,何乐而不为呢?

因此,我个人认为,在预算允许的情况下,尽量选择高主频的CPU,再低也不能低于3.4Ghz,同时,高端飞友可能会选择追求6800K、6900K甚至是6950X这类多核低频的CPU,通过刚才的测试,我们也看到了P3D对于多核心的优化实在是不尽如人意,因此牺牲主频而换来不那么重要的核心数,的确有点不值得。

本测评由Flyerbay测评室出品,所有数据及图片仅供参考,转载请联系作者。

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 楼主| 发表于 2017-3-4 19:36:29 | 显示全部楼层
本帖最后由 耶稣泡观音 于 2017-3-4 05:11 编辑

后话

测评到此已经告一段落,从筹划到发布,前前后后花了近2个月的时间,从测试平台硬件的搭建,到后期的数据整理,图表绘制,文案策划等等等等,一切工作都是那么繁琐枯燥,测试平台都差点被我们折腾报废。不过好在我们都坚持下来了。也是黄天不负有心人,最后赶在3月初把这篇评测发布了。本人也是第一次做这么大篇幅的测评,一开始的确也遇到不少问题,好在我的临时团队在背后帮着我出谋划策,我才能够完成这么巨大的任务。当然,这篇测评得以完成,我还要感谢很多人,篇幅有限,不能一一列出,在此统一向你们表达感激与敬意。

我记得有人对我说,你花这么大的心血和金钱,万一石沉大海了,不会觉得白费了吗?最开始的时候,我担心所有可能会遇到的问题,从测试平台的合理性,到测试结果的可靠性,能担心的我都担心了。但我就是不担心我的心血石沉大海,直到发布前几分钟,我还在对评测内的措辞进行修改,为的就是各位能有最好的观感。因此我绝不会担心这篇评测会无人问津。即使最后真的随着时间的流逝最后消失在历史的长河中,我也不会后悔,因为一切的一切的源头都是某位飞友的一句话:

你说,P3D到底是吃主频还是吃核心?



我当时回答不上来,不过现在,我可以给你答案了。



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 楼主| 发表于 2017-3-4 19:36:30 | 显示全部楼层
本帖最后由 耶稣泡观音 于 2017-3-4 05:11 编辑

后话的后话。。。虽然嘴上说着不担心,不过各位能回复还是回复一个吧,毕竟都挺不容易的,算是给个面子了,如果能顶上热门,那是再好不过的

ryzen也发布了,如果可能,未来会给各位带来amd与intel的世纪大战,看看在模拟飞行平台上谁更胜一筹。
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发表于 2017-3-4 19:40:50 | 显示全部楼层
一直在纠结Amd Ryzen 7 1800x和i7 7700K……

点评

我是说1800x……  发表于 2017-3-5 08:32
1700X在P3D上绝对不是7700K的对手  发表于 2017-3-4 22:06
建议R7 1700  发表于 2017-3-4 20:24
Amd Ryzen 7 1800性价比高  发表于 2017-3-4 20:00
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 楼主| 发表于 2017-3-4 19:42:16 | 显示全部楼层
灌水886 发表于 2017-3-4 07:40
一直在纠结Amd Ryzen 1800x和i7 7700k……

没有什么纠结的,两者不是一个档位的

点评

对Inter有信仰,但Amd Ryzen 7 1800x确实好一点。  发表于 2017-3-4 19:48
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发表于 2017-3-4 19:54:02 | 显示全部楼层
难得的评测,必须支持呀
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发表于 2017-3-4 20:02:17 | 显示全部楼层
感谢这么详细的评测,游戏厂商的优化要努力啊。。。
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发表于 2017-3-4 20:03:05 | 显示全部楼层
真是学习了
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发表于 2017-3-4 20:05:20 | 显示全部楼层
很关心X -plane11,不知道优化得怎么样。。。

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X-Plane 11还在Beta,Steam版逃票了,等等吧。  发表于 2017-3-5 08:32
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发表于 2017-3-4 20:06:24 | 显示全部楼层
楼主一个人独占10层楼,这个还需要我们顶吗?2333
不像某人,帖子发出来了,写着一堆“占楼,我要用的”,嘿嘿嘿

最后,楼主好人!谢谢楼主!顶楼主!

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楼主客气啦,就1个金币,随它去吧。别玩你们管理员之间那种扣100金币的就行,哈哈  发表于 2017-3-5 13:42

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参与人数 2金币 0 收起 理由
耶稣泡观音 + 1 给亲补补血
zsyfairytale -1 你说什么风太大我听不清

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发表于 2017-3-4 20:08:54 | 显示全部楼层
非常详细的测评!感谢楼主分享经验,期待P3D在V4版本上对核心线程优化有所改进!

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+1。  发表于 2017-3-5 08:48
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发表于 2017-3-4 20:10:08 | 显示全部楼层
想看六核和八核的  +超频的测试。
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发表于 2017-3-4 20:12:00 | 显示全部楼层
评测很有说服力,谢谢楼主的努力。
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发表于 2017-3-4 20:44:26 | 显示全部楼层
干货,我发到公众号可以么
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 楼主| 发表于 2017-3-4 20:45:42 | 显示全部楼层
zsyfairytale 发表于 2017-3-4 08:44
干货,我发到公众号可以么

行的,没问题的
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发表于 2017-3-4 21:05:07 | 显示全部楼层
多核优化仍旧路途长远。。。
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发表于 2017-3-4 21:07:18 | 显示全部楼层
一句话,不如2600k@5.2GHz和FSX配合得那般完美
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发表于 2017-3-4 21:18:21 | 显示全部楼层
专业,良心,很感谢能看到这么营养的帖子
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发表于 2017-3-4 21:22:28 | 显示全部楼层
我还是搞不懂到低是玩FSX还是P3D呀,不过还是要谢谢楼主,幸苦了。
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发表于 2017-3-4 21:34:58 | 显示全部楼层
luofu22 发表于 2017-3-4 19:46
很详细的评测,感谢楼主的分享,其实我想说的是--FSX和P3D是双核游戏!

不知道V4如何..
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发表于 2017-3-4 21:36:04 | 显示全部楼层
gfohwww 发表于 2017-3-4 20:05
很关心X -plane11,不知道优化得怎么样。。。

pb13了,优化不错
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 楼主| 发表于 2017-3-4 22:16:11 | 显示全部楼层
五级棋手 发表于 2017-3-4 10:08
我觉得最具性价比玩p3D是 i5处理器 加980ti或1070

会有瓶颈
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发表于 2017-3-4 22:28:16 | 显示全部楼层
主频>核心数量,对于ESP来看,最好没有HT或SMT。
不过,我还是想说,R7 1700性价比无敌



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