Pourquoi les joueurs devraient se soucier des performances monocœur

De nos jours, les consoles de jeu et les PC de jeu disposent de processeurs dotés de dizaines de cœurs, mais vous entendrez toujours parler du rôle que jouent les « performances d'un seul cœur » dans le fonctionnement d'un jeu. Si vous vous demandez ce que c'est ou pourquoi c'est important, je vais vous expliquer l'essentiel.

Qu’est-ce que les performances monocœur ?

Les processeurs modernes ont plusieurs « cœurs ». Un cœur est essentiellement un processeur complet et discret. Ainsi, un processeur moderne contient en fait plusieurs processeurs. Lorsque nous parlons de performances monocœur, nous entendons les meilleures performances possibles que vous pouvez obtenir d'un cœur de ce processeur fonctionnant à son potentiel maximum.

Le logiciel génère des « threads » qui sont chacun traités par un cœur distinct. Certains processeurs peuvent même fonctionner sur plusieurs threads à la fois, en utilisant des technologies telles que l'hyperthreading.

Par exemple, si vous effectuez le rendu d'un projet vidéo dans quelque chose comme Adobe Premiere, la charge de travail de rendu peut être divisée en plusieurs threads. Si vous disposez d’un processeur capable de traiter 12 threads, il en obtiendra autant. Si vous disposez d’un processeur capable de traiter 100 threads, il en obtiendra autant. Cela garantit que le processeur est pleinement utilisé et que vous obtenez autant de performances que possible.

Cependant, si tous les cœurs du processeur sont engagés, leurs performances individuelles ne sont pas aussi rapides qu'elles pourraient l'être seules. En effet, l'exécution de tous les cœurs sous charge augmente la consommation de chaleur et d'énergie. Cela signifie que les cœurs fonctionnent à des vitesses d’horloge inférieures pour compenser. Cependant, vous obtenez toujours beaucoup plus de performances que de simplement exécuter le tout sur un seul cœur à une vitesse d'horloge plus élevée, donc le compromis en vaut largement la peine.

La plupart des jeux n'utilisent pas beaucoup de cœurs

Le fait est que tous les logiciels ne peuvent pas être aussi clairement découpés en plusieurs threads. Avec des tâches telles que le rendu graphique hors ligne ou la conversion vidéo, il est simple de répartir le travail pour chaque cœur de processeur. Cependant, les jeux n’ont pas ce genre de charge de travail. Un jeu peut avoir un fil pour la physique, un autre pour l'IA, un pour exécuter une simulation spécifique dans le monde ouvert, un autre pour aider le GPU avec le lancer de rayons, et ainsi de suite.

Les jeux sont notoirement difficiles à « threader » de manière à pouvoir utiliser de nombreux cœurs. C’est pourquoi les PC de jeu sont en retard sur la course principale depuis un certain temps. Si vous souhaitez uniquement jouer à des jeux vidéo, vous n'avez pas vraiment besoin de beaucoup de cœurs. De nos jours, le point idéal semble être de six à huit, ce qui est logique puisque les principales consoles ont toutes des processeurs à huit cœurs et c'est pour cela que les développeurs codent.

Le fil conducteur est le dénominateur

Alors, quel est le problème avec les performances d’un seul cœur ? Dans la plupart des jeux, il existe un fil conducteur qui constitue essentiellement l’épine dorsale du jeu. Il exécute la logique et les processus principaux du jeu et est chargé de distribuer le travail aux autres threads subordonnés. En d’autres termes, il y a un fil que les autres fils du jeu doivent attendre avant de pouvoir faire leur travail.

Ainsi, les performances les plus rapides du jeu ne peuvent pas dépasser la vitesse à laquelle ce thread principal peut s'exécuter. Lorsque nous disons qu'un jeu est « CPU limité » ou qu'il y a un « goulot d'étranglement CPU », c'est généralement parce que ce thread logiciel principal est limité par les performances les plus élevées possibles sur un seul thread d'un CPU donné.

Certains processeurs sont conçus pour les threads

C’est pourquoi vous ne pouvez pas simplement acheter le processeur le plus cher que votre budget vous permet et mettre fin aux jeux. Les processeurs avec un nombre de cœurs élevé ont souvent des performances par cœur moins bonnes que les processeurs moins chers de leur propre gamme de produits. Ils sont conçus pour des logiciels capables de répartir leur travail de manière égale entre tous les cœurs, auquel cas ils surpasseront tout le reste, mais le compromis est que les cœurs individuels ne peuvent pas atteindre les mêmes niveaux de performances.

Or, ce n'est pas toujours le cas. Si deux processeurs ont les mêmes spécifications d'horloge boost monocœur malgré un nombre de cœurs différent, alors les performances monocœur devraient être similaires. Cependant, cela signifie qu'un PC destiné principalement aux jeux n'a pas besoin d'un processeur à 24 cœurs, alors qu'un processeur à huit ou douze cœurs hautes performances et à haute fréquence fera l'affaire.

Les choses changent pour les jeux

Bien que les performances monocœur restent un facteur majeur pour les performances et les builds des jeux vidéo, cela est en train de changer. Les moteurs de jeux vidéo utilisent de mieux en mieux davantage de cœurs et les développeurs trouvent des moyens intelligents de répartir la charge de travail d'un jeu sur les cœurs de processeur disponibles. Par exemple, Bethesda Destin éterneln'a évidemment pas un seul thread de travail central qui puisse tout retenir. Avoir beaucoup de cache CPU devient également un autre facteur important pour les processeurs de jeu, comme le démontre le succès des processeurs de jeu 3D V-cache d'AMD.

Bien qu'au moment d'écrire ces lignes, je ne recommanderais pas d'acheter un processeur avec plus de huit cœurs si votre objectif principal pour ce système est le jeu, mais à l'avenir, nous verrons forcément des jeux capables de tirer parti de plus de cœurs et de fonctionner. pour diviser le thread principal en plusieurs threads qui ne pousseront pas un seul noyau à la limite.