Железный эксперимент: какой процессор нужен для NVIDIA GeForce GTX 1070/1080

Cамой быстрой одночиповой игровой видеокартой отныне является GeForce GTX 1080 (обзоры: часть первая и часть вторая). Переход на новый техпроцесс заметно поднял уровень производительности новинки. А именно субфлагман Pascal в ряде игр оказывается на 70-80% быстрее GeForce GTX 980, а также на 15-20% производительнее GeForce GTX 980 Ti. Стоит «тысяча восьмидесятая» недешево, но все познается в сравнении. Та же GeForce GTX 980 на старте продаж (почти два года назад) оценивалась самой NVIDIA в 550 долларов США. Сейчас за GeForce GTX 1080 просят от 600 долларов.

Младший субфлагман — GeForce GTX 1070 (обзор) — привлекает гораздо сильнее. Все из-за ценника. Нижняя планка для второго по силе «Паскаля», напомню, составляет 380 долларов. Видеокарта сопоставима по производительности с GeForce GTX 980 Ti и пришла на смену GeForce GTX 970, которой «привозит» 70-80% в зависимости от игры и тактовых частот.

Ниже приведены полные технические характеристики новинок. Если вдруг кто-то пропустил, то ссылки на обзоры предоставлены. GeForce GTX 970 — это самая популярная игровая видеокарта, если верить статистике Steam. С учетом того, что GeForce GTX 1070 пришла на ее место, но при этом обладает заметно более высокой производительностью, то вопрос о том, какой центральный процессор нужен этому 3D-ускорителю, весьма и весьма актуален.

Суть проблемы

С процессорозависимостью я столкнулся при тестировании обеих видеокарт. Например, в Need For Speed в разрешении Full HD на максимальном качестве графики и GeForce GTX 1080, и GeForce GTX 1070, и GeForce GTX 980 Ti продемонстрировали приблизительно одинаковые результаты, хотя общую расстановку сил между этими акселераторами NVIDIA мы знаем. А ведь в стенде использовался четырехъядерный чип Core i7-4790K, разогнанный до 4,5 ГГц. Стоило увеличить разрешение до WQHD, как все стало на свои места: младший Pascal оказался медленнее старшей модели на 20%. Отчасти поэтому в обзоре я написал, что GeForce GTX 1080 избыточна для разрешения Full HD. И ей необходим очень быстрый процессор.

Как еще проявляется процессорозависимость? Этой теме на нашем портале посвящена подробная, обстоятельная статья. Среди всех параметров CPU наиболее важными в играх оказываются количество ядер/потоков и тактовая частота. Частности есть, но если мы говорим о решениях AMD и Intel последних трех лет (Skylake, Broadwell, Haswell), то во главе стоят именно эти характеристики. К сожалению, как я уже отметил, центральные процессоры прогрессируют крайне медленно. И в основном экстенсивно.

Не стоит сбрасывать со счетов повидавшие виды семейства Ivy Bridge и Sandy Bridge. Эти чипы еще повоюют в 2016 году! Однако архитектурные отличия накладывают свой отпечаток. Например, в третьем «Ведьмаке» при одинаковой видеокарте и идентичной частоте Core i5 Skylake оказывается Core i5 Sandy Bridge. К счастью, такую разницу довольно просто нивелировать разгоном. В GTA V разница между Skylake и Sandy Bridge еще больше.

Приведу наглядный пример процессорозависимости с участием GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080. Возьмем эти видеокарты, а затем установим их в систему с далеко не самым слабым чипом Core i5. Даже на частоте 4 ГГц видеокарты в третьем «Ведьмаке», в Новиграде, демонстрируют одинаковые результаты при максимальном качестве графики. Иногда младшая видеокарта оказывается быстрее, но этому есть логичное объяснение. Возникает резонные вопрос: а зачем тогда переплачивать 20 000 рублей, если не видно разницы?

Еще один информативный пример. Возьмем GeForce GTX 1080 и протестируем ее в GTA V в разрешениях Full HD и WQHD с одинаковыми (максимальными) настройками графики, используя при этом в стенде Core i5, функционирующий на частоте 3 ГГц. Как видите, уменьшение разрешения практически не возымело никакого действия. Следовательно, производительность системы в этой игре ограничена процессором.

В общем, проблема с процессорозависимостью новых видеокарт NVIDIA актуальна, поэтому давайте подробно рассмотрим этот вопрос.

Тестирование

Тестовый стенд:

• Процессор: Intel Core i7-4790K @3,0-5,0 ГГц
• Процессорный кулер: Noctua NH-D15
• Материнская плата: MSI Z97 MPOWER
• Накопитель: SSD Patriot Blast 480 Гбайт
• Оперативная память: DDR3-2133, 2x 8 Гбайт
• Блок питания: Corsair HX850i, 850 Вт
• Периферия: монитор LG 31MU97
• Операционная система: Windows 10 х64
• Версии драйверов: NVIDIA — 368.19.

Для эксперимента я использовал несколько тестовых стендов. Основной — с Core i7-4790K на борту. При помощи соответствующих настроек BIOS превратить Core i7 в виртуальные Core i5 и Core i3 не составляет особого труда. Да, я в курсе, что у процессоров Intel различных семейств разный объем кэша третьего уровня. Однако , что это не столь критично, поэтому подобное допущение, извиняюсь за тавтологию, допускается. Частота чипа менялась в диапазоне от 3 ГГц до 5 ГГц с шагом в 500 МГц. Использовался скальпированный Core i7-4790K.

Самое сложное в эксперименте — это определиться со списком игр. К сожалению, времени было мало, поэтому протестировать GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080 с большим количеством софта не получилось. В принципе, реально подобрать такие игры, в которых потенциал флагманов NVIDIA раскроется даже на двухъядерных Pentium/Celeron. С другой стороны, для каждой игры можно выставить такие настройки, в которых и гораздо менее производительные видеокарты упрутся именно в CPU. Поэтому я взял пять весьма процессорозависимых игр, выставил в них максимальные настройки качества графики, а видеокарты тестировал не только в разрешении Full HD, но и в WQHD. Считаю, что именно в таких условиях GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080 и будут использоваться. Если раскроем потенциал адаптеров в них, то раскроем его и в 99% других игр.

В таблицах и графиках указаны минимальный и средний FPS. Один момент: для GeForce GTX 1080 в GTA V и Far Cry 4 использовалось 4-кратное сглаживание MSAA, для GeForce GTX 1070 — 2-кратное. Так будет нагляднее. Скриншоты со всеми настройками расположены в одноименной галерее.

Процессорозависимость GTX 1070

Начнем с GeForce GTX 1070. Передо мной не стоит цель выжать все соки из видеокарты, поэтому я допускаю небольшое расхождение в количестве кадров в секунду при переходе от одной частоты процессора к другой. Например, минимальный FPS в третьем «Ведьмаке» с использованием четырех ядер на 3,5 ГГц равен 74. А на той же частоте, но с использованием восьми потоков — 78 FPS. Разница есть, но она некритичная, на комфорт гейминга не повлияет.

GTA V — это, пожалуй, самая процессорозависимая игра современности! Она как бы намекает, что для «полного счастья» вместе с GeForce GTX 1070 нужен «камень», работающий со скоростью 4,5 ГГц. Чтобы включить вертикальную синхронизацию и наблюдать стабильные 60 кадров в секунду, например. Впрочем, с процессорами Core i5/i7 на меньшей частоте тоже вполне играбельно.

Констатирую факт: для раскрытия всего потенциала GeForce GTX 1070 в разрешении Full HD идеально использовать четырехъядерник, работающий на частоте 4 ГГц. У Intel есть чипы, которые работают на таких скоростях уже из коробки — это Core i7-4790K и Core i7-6700K. Все остальное — разгон. Но ключевое слово здесь — «идеально». В большинстве случаев хватит и четырех ядер на 3,5 ГГц (минимальный FPS близок или выше 60). Возьмем эту частоту за основу. С учетом архитектурного отставания процессорам Sandy Bridge и Ivy Bridge потребуется более высокая скорость работы: от 4 ГГц и выше. Про чипы AMD расскажу отдельно.

Зеленым цветом в таблице выделены области, где мы видим, что потенциал видеокарты раскрыт или почти раскрыт. Это отнюдь не означает, что в других случаях получена неиграбельная картинка. Нет, просто констатируется факт, что графический адаптер работает на своем максимуме или около того.

WQHD уже как следует нагружает видеокарту. Зависимость от частоты и количества потоков практически сведена к минимуму.

Что имеем в итоге? Многие все же будут брать GeForce GTX 1070 для игр в разрешении Full HD. Сужу об этом по количеству комментариев в рубрике «Компьютер месяца», а также по статистике Steam, которая красноречиво фиксирует факт: больше трети геймеров используют именно формат 1080p. Для гейминга в таком разрешении потребуется Core i5 с частотой для всех четырех ядер не менее 3,5 ГГц. В идеале, конечно, нужен «камень» с возможностью разгона хотя бы до 4 ГГц. Если ее (возможности) нет — ничего страшного. Мы покупаем новое железо в том числе и с заделом на будущее.

Процессорозависимость GTX 1080

Видеокарта GeForce GTX 1080 ставит перед четырехъядерным процессором более сложную задачку. В Full HD порог заметно увеличился. Для раскрытия всего потенциала видеокарты нужен или Core i5, работающий на частоте 4,5 ГГц, или Core i7, но со скоростью 4 ГГц. Тут либо придется брать процессор с разблокированным множителем, либо гнать Skylake по шине.

Веселее всего в «Ведьмаке». Резко поднять минимальный FPS (до 100) удалось только с восемью потоками и при частоте 5 ГГц. Новиград наконец-то покорен! Как вы понимаете, таких процессоров не бывает. Либо придется ставить качественную обслуживаемую систему водяного охлаждения, либо скальпировать «камень», а еще лучше — и то, и другое вместе. Но все это опять подходит под понятие «идеально».

Кстати, на примере The Witcher 3 видно, что технология Hyper-Threading и, следовательно, наличие дополнительных потоков реально помогает в играх. Но есть и обратные ситуации, когда приложение неправильно распределяет нагрузку. В результате четыре ядра, порой, выдают больше FPS, чем восемь потоков.

Все же GeForce GTX 1080 — это идеальное решение для игр в 1440p. Нагрузка на видеокарту заметно увеличивается, а потому в WQHD (за небольшими исключениями) уже достаточно Core i5 @3,5 ГГц.

Все идет к тому, что следующее поколение флагманских видеокарт AMD и NVIDIA уже не будет никакого смысла тестировать в разрешении Full HD.

А как же Core i3 и AMD FX?

Я специально акцентирую ваше внимание на четырехъядерных процессорах Intel. Маркетинг? Продался Intel? Судите сами: Core i3 на архитектуре Haswell не вытягивает ни одну из обозначенных видеокарт. Да, количество кадров условно играбельное, минимальный FPS не проседает ниже 30. Но играть с двухъядерным чипом и GeForce GTX 1080 не совсем комфортно. Замечал, что в том же GTA V «камень» элементарно не поспевает за видеокартой — текстуры подгружаются невовремя. В «Ведьмаке» и Far Cry 4 наблюдались неприятные взору поддергивания картинки, хотя FPS проседает некритично. В том же Full HD раскрыть потенциал GeForce GTX 1080 удалось только в двух играх. Причем в Far Cry 4 — на частотах 4,5 ГГц и 5 ГГц. Таких Core i3 в продаже не бывает. Если только купить, например, Core i3-6100 и самостоятельно разогнать его по шине до обозначенной частоты. Конечно, можно говорить о покупке GTX 1070/1080 в такую систему с заделом на будущее. К тому же в WQHD и Ultra HD эффект процессорозависимости заметно снижается. Однако для Full HD рациональнее взять более дешевую видеокарту — результат будет таким же. Суть статьи — в этом.

В общем, Америку я не открыл. Данная тема уже поднималась в «Железном эксперименте». Поэтому я не рекомендую GeForce GTX 1070/1080 использовать в системах с процессорами Core i3. Но и не настаиваю.

Неоднозначная ситуация по раскрытию потенциала новых видеокарт NVIDIA происходит с восьмиядерными процессорами AMD FX. GeForce GTX 1070 в разрешении Full HD восьмиядерные чипы AMD в пяти протестированных мной играх не раскрывают, как это делают те же Core i5. Давайте сравним FX-8350 (он как раз работает на дефолтных 4 ГГц) с четырехъядерником Haswell на частоте 3,5 ГГц. В «Дикой Охоте» процессор Intel опережает восьмиядерную модель AMD на 13 средних FPS и столько же минимальных. Согласитесь, разница некритичная. Но в GTA V отставание составляет уже 25,5 FPS, в Far Cry 4 — 33,4 FPS, в DOOM — 19,8 FPS, в Fallout 4 — 21,8 FPS. Много это или мало? На мой взгляд, прилично, хоть во всех случаях мы и получаем играбельную картинку. Поэтому те пользователи, которые хотят обновить свою платформу AMD, должны прилично разогнать свой FX-8000. В WQHD эффект процессорозависимости заметно снижается, но оверклок все равно не помешает.

Если с GeForce GTX 1070 не справляется даже разогнанный FX-8000, то остальные процессоры AMD не сдюжат и подавно.

Наконец, есть топовая и очень дорогая платформа Intel LGA-2011-v3. Самая ходовая модель процессора для нее — это шестиядерник Core i7-5820K. Остальные чипы, в том числе 8-ядерные и 10-ядерные решения, стоят заоблачных денег. Для этой платформы особых вариантов и нет. Конечно, GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080 подойдут. Но тот же Core i7-5820K лучше подразогнать до 4 ГГц.

Подходящие процессоры

Процессорозависимость — занятная вещь. Никто не мешает вам приобрести, скажем, GeForce GTX 1080, «гамать» в разрешении Full HD с включенной вертикальной синхронизацией, но отчетливо осознавать, что у системы есть запас прочности на случай, если новые игры станут еще более требовательными. А они станут. При таком подходе возиться с разгоном и постигать прочие премудрости, характерные для энтузиастов, не имеет никакого смысла. Как показало тестирование, новые видеокарты выдадут играбельный FPS практически с любыми процессорами. Однако в статье я не раз акцентировал ваше внимание на расскрытии потенциала видеокарты. На мой взгляд, купить адаптер за 700 долларов, но в итоге получить только половину от его реальных возможностей — это как минимум нерационально. Поэтому, если мы говорим о процессорах Intel, то в компьютере должен быть установлен четырехъядерный Core i5. Core i3 потенциал новинок не раскрывает. Если мы говорим о процессорах AMD, то для GeForce GTX 1070 единственный вариант — это FX-8000/9000, разогнанный свыше 4,5 ГГц. Да и в таком случае можно говорить о решенном вопросе с процессорозависимостью с очень-очень-очень большой натяжкой.

В более высоких разрешениях, а именно в WQHD и Ultra HD так называемым «бутылочным горлышком» в большинстве случаев станут сами видеокарты. Та же GeForce GTX 1080 даже избыточна для 1080p, но идеально подходит для 1440p.

Посмотрим, как на процессорозависимость повлияет DirectX 12, ведь этот API, в теории, способствует более качественной оптимизации компьютерных игр. Новый программный интерфейс только внедряется в современные игры. И пока вопросов больше, чем ответов.

Подводя итог, приведу таблицу совместимости GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080 со все еще актуальными моделями настольных процессоров в разрешении Full HD. Приписка «OC» означает, что чип неплохо бы подразогнать. Запись типа «Core i5-6600 и выше» означает, что подойдут процессоры Core i5-6600, Core i5-6600K, Core i7-6700 и Core i7-6700K.