1. За что отвечает процессор и видеокарта в играх (и не только)

Когда вы запускаете требовательную видеоигру или монтируете видео, компьютер работает на полную мощность. В эти моменты именно процессор (CPU) и видеокарта (GPU) берут на себя основную нагрузку, выполняя сложные вычисления и обрабатывая графику. Процессор — это «мозг» компьютера, выполняющий все вычисления и управление системой. Видеокарта, в свою очередь, — «глаза», отвечающие за визуальную часть — рендеринг графики и видео.

В сцене в Hitman с большим количеством NPC
процессор i3-9100F ограничивает видеокарту 2080 Ti,
не успевая передавать ей все необходимые данные.

Эта связка работает как дуэт копов из «Смертельного оружия», где более опытный Дэнни Гловера планирует и оценивает риски, а импульсивный герой Мэла Гибсона действует. В играх процессор обрабатывает широкий спектр задач, включая выполнение вычислений для ИИ, обработку геометрии уровня, физические расчеты (например, когда персонаж взаимодействует с водой) и управление поведением частиц, таких как снег или искры. Он также выполняет арифметические операции и управляющие функции, которые критически важны для общего функционирования системы.

Видеокарта, в свою очередь, специализируется на обработке графики. Она отвечает за создание и отображение текстур, освещение, тени и отражения, а также за рендеринг сложных эффектов постобработки. GPU поддерживает современные технологии, такие как трассировка лучей (Ray Tracing), для создания фотореалистичных визуальных эффектов. Плавность и детализация изображения зависят от возможностей видеокарты, непосредственно влияя на качество графики и уровень погружения в игру. Без производительной видеокарты игровое изображение может стать малоприятным слайд-шоу с выпадающими текстурами и заметными задержками в сложных сценах.

2. Как меняется роль процессора и видеокарты в зависимости от задач?

Без правильного баланса между CPU и GPU может возникнуть так называемое «бутылочное горлышко», когда один из компонентов ограничивает производительность другого. При этом важно понимать, что не существует универсального решения, когда дело касается выбора процессора и видеокарты. Ваш идеальный выбор будет зависеть от того, как вы планируете использовать компьютер. Будете ли вы заниматься исключительно играми, работать с графикой или программированием, или, возможно, хотите иметь универсальную машину, способную справляться с любыми задачами?

Игры

Для геймеров процессор и видеокарта — ключевые компоненты, определяющие, как плавно и красиво будет идти игра. Древний и слабый Core i3-8100 с 4 ядрами попросту не сможет раскрыть потенциал флагманской видеокарты уровня GeForce RTX 4080, так как его вычислительных мощностей недостаточно для обеспечения стабильной работы высокопроизводительных графических решений. В результате процессор станет узким местом, и видеокарта не сможет нормально проявить себя.

Рендеринг

В противовес этому в «профессиональных» задачах вроде рендеринга видео или 3D-моделирования на первый план выходит именно видеокарта. Она отвечает за выполнение интенсивных графических вычислений, таких как обработка сложных текстур, создание детализированных 3D-объектов и применение эффектов освещения и теней. Эти задачи требуют высокой производительности GPU, позволяя значительно сократить время рендеринга и ускорить процесс создания графического контента. Процессор в таких случаях имеет меньшую значимость, потому что его роль ограничивается поддержкой работы видеокарты и управлением вспомогательными задачами.

Многопоточная обработка

Ну а для обработки больших объемов данных и многозадачности более важен мощный процессор, потому что он отвечает за выполнение всех вычислений и операций, требующих высоких вычислительных ресурсов, таких как анализ данных, запуск виртуальных машин и выполнение параллельных задач. Процессор обеспечивает эффективное распределение задач между потоками и ядрами, позволяя ускорить обработку данных, улучшить производительность в многозадачных сценариях и обеспечить более высокую общую эффективность системы.

Популярные видеокарты

3. Как избежать бутылочного горлышка при выборе компонентов?

Эффект бутылочного горлышка в действии.

Для предотвращения бутылочного горлышка важно правильно сбалансировать процессор и видеокарту. Вот несколько шагов, которые помогут вам подобрать идеальное сочетание:

  1. Определите основное назначение вашего ПК. Если вы планируете играть в современные игры, выбирайте процессор и видеокарту, которые соответствуют друг другу по производительности. Например, чтобы раскрыть потенциал флагманской видеокарты GeForce RTX 4080, потребуется мощный процессор уровня Intel Core i7 13700K или AMD Ryzen 7 7800X.
  2. Исследуйте совместимость компонентов. Используйте онлайн-калькуляторы вроде Bottleneck Calculator или PCPartPicker чтобы заранее понять, насколько хорошо выбранные вами процессор и видеокарта сочетаются друг с другом. Эти инструменты анализируют производительность компонентов и дают рекомендации по их совместимости. Также советуем обратиться к обзорам и тестам на специализированных сайтах, чтобы узнать, как определенные пары компонентов ведут себя в реальных условиях.
  3. Мониторинг производительности. После сборки ПК можно мониторить нагрузку на процессор и видеокарту в играх и профильных приложениях. Это можно сделать с помощью обычного диспетчера задач в Windows (вкладка «Продуктивность») либо использовать профильную утилиту вроде MSI Afterburner или HWMonitor. Если один из компонентов consistently загружен на 100% при том, что другой работает в менее интенсивном режиме, это может указывать на узкое место. В таких случаях рассмотрите возможность обновления менее производительного компонента.
  4. Периодическое обновление. Учитывайте, что со временем требования к производительности могут меняться. Периодически проверяйте, достаточно ли производительны ваши компоненты для текущих задач и игр. К примеру старичок Ryzen 2600X вполне комфортно чувствует себя и в современных играх, в то время как видеокарты тех лет вроде народной GeForce GTX 1060 откровенно отстают от требований современных игровых движков. Особенно, если играть не в 1080p, а в более высоком разрешении 1440p или 2160p.
Популярные процессоры Intel

4. Рекомендации по выбору процессора и видеокарты

Самые популярные видеокарты 2020-2024 года.

Для игр

Подбирайте процессор и видеокарту, которые сбалансированы по производительности. Обратите внимание на то, чтобы процессор не стал узким местом для видеокарты, а видеокарта не перегружала процессор. Например, для современных игр требуется не только мощная видеокарта, но и быстрый процессор, который способен поддерживать ее возможности. Определите тип игр, которые вы планируете играть. Например, для шутеров и экшен-игр важна высокая частота кадров, поэтому сфокусируйтесь на видеокартах с хорошей производительностью в разрешении 1080p или выше. Для стратегий и симуляторов важнее процессорная мощность.

Для профессиональных задач

Для задач, связанных с рендерингом и 3D-моделированием, выбирайте видеокарты с большим количеством CUDA-ядер (NVIDIA) или потоковых процессоров (AMD). Обратите внимание на видеопамять, которая должна быть достаточной для ваших задач. Процессор должен поддерживать работу видеокарты и выполнять вспомогательные вычисления, поэтому выбирайте модели с высокой тактовой частотой и количеством ядер.

Для многозадачности и обработки больших объемов данных

Для эффективной работы в многозадачном режиме и обработки больших данных выбирайте процессор с высоким числом ядер и потоков, а также с высокой тактовой частотой. Модели с 8 и более ядрами и частотой выше 4 ГГц обеспечивают быструю обработку данных и эффективное распределение задач. Это обеспечит более быструю обработку информации, запуск виртуальных машин и одновременное выполнение нескольких задач. Видеокарта в данном случае менее критична, если ваши задачи не требуют интенсивной графической обработки. Например, для многозадачности и обработки данных в пару к флагманскому процессору Intel Core i9-13900K вполне подойдет видеокарта среднего уровня а-ля GeForce RTX 3060 Ti.

Пример рабочей станции для машинного обучения с видеокартой GeForce RTX 2080 TI,
серверным процессором AMD Threadripper и водяным охлаждением.

Ниже можно ознакомиться с несколькими примерами с оптимальными связками CPU + GPU для разных задач и бюджетов:

  1. Бюджетный игровой ПК
    • Процессор: AMD Ryzen 5 5600G
    • Видеокарта: NVIDIA GeForce GTX 1650
      • Эта связка подходит для игр в Full HD на средних настройках. Обеспечивает хорошее соотношение цена/производительность для современных игр и базовых задач.
  2. Средний сегмент
    • Процессор: Intel Core i5-13600K
    • Видеокарта: NVIDIA GeForce RTX 3060 Ti
      • Отличный выбор для игр в Full HD и 1440p на высоких настройках. Подходит также для базовой работы с видео и 3D-графикой.
  3. Высокий сегмент
    • Процессор: AMD Ryzen 7 7800X
    • Видеокарта: NVIDIA GeForce RTX 4070
      • Эта комбинация позволит вам играть в 1440p и 4K на высоких настройках, а также заниматься рендерингом и графическим дизайном.
  4. Профессиональный уровень
    • Процессор: Intel Core i9-13900K
    • Видеокарта: NVIDIA GeForce RTX 4090
      • Идеальный выбор для высоких разрешений, интенсивного рендеринга, видеомонтажа и сложных вычислительных задач.
  5. Экспертный уровень
    • Процессор: AMD Ryzen Threadripper PRO 5975WX
    • Видеокарта: NVIDIA RTX A6000
      • Профессиональная связка для рабочих станций, требующих колоссальных вычислительных мощностей и многозадачности, таких как 3D-моделирование и сложные вычисления.
Популярные процессоры AMD

5. Финальные штрихи: проверка совместимости

Купить флагманскую GeForce RTX 4090 в пару к младшему Core i3 ― величайшая глупость, на которую способен человек.

Когда вы выбрали процессор и видеокарту, важно убедиться, что они совместимы с другими компонентами вашего ПК. Вот ключевые аспекты, на которые стоит обратить внимание:

  1. Материнская плата: Убедитесь, что ваша материнская плата поддерживает выбранный процессор и видеокарту. Проверьте, что у материнской платы есть соответствующий процессорный разъем (сокет) и достаточно слотов PCIe для подключения и питания видеокарты.
  2. Габариты: Убедитесь, что корпус вашего ПК достаточно велик для размещения видеокарты и башенного кулера для процессора. Некоторые современные видеокарты могут быть довольно крупными, поэтому проверьте размеры перед покупкой, особенно если у вас компактный корпус. Впрочем, в большинстве случаев поводов для переживаний не будет, так как длина большинства современных видеокарт не превышает 330 мм и именно под эти размеры спроектировано большинство современных корпусов.
  3. Питание: Проверьте, чтобы блок питания имел достаточную мощность и необходимые разъемы для подключения процессора и видеокарты. Особенно, если планируете покупать новый GPU со спецификациями питания ATX 3.0 для которых нужны соответствующие коннекторы питания. Что касается мощности, то производители видеокарт обычно указывают необходимую мощность блока питания с небольшим запасом, чтобы тот не работал в режиме постоянной 100% нагрузки.
  4. Охлаждение: Убедитесь, что корпус имеет достаточное количество вентиляторов и правильное воздушное охлаждение для поддержания оптимальных температур. Особенно требовательные видеокарты нуждаются в мощном корпусном охлаждении, а флагманским процессорам с 20 и более ядрами может понадобиться высокопроизводительная система жидкостного охлаждения. Хорошим вариантом для игровой или рабочей сборки среднего уровня может стать какой-нибудь Airflow корпус с перфорированным покрытием и несколькими предустановленными вентиляторами а-ля MSI MAG FORGE M100R.

6. Заключение

В мощном игровом ПК ключевую роль играет именно видеокарта.

Подводя итоги, важно помнить, что выбор процессора и видеокарты должен основываться на сбалансированности компонентов для ваших задач. Правильное сочетание обеспечивает максимальную производительность и избегает узких мест. Не забывайте проверять совместимость всех компонентов, включая материнскую плату, блок питания и систему охлаждения, чтобы избежать проблем при сборке. Регулярно отслеживайте производительность системы и будьте готовы обновить компоненты, если они начнут отставать от современных требований. Если у вас возникнут более конкретные вопросы по выбору отдельных компонентов к вашим услугам гайды «Как выбрать процессор» и «как выбрать видеокарту».