CPU Limited

Este artículo intentará mostrar lo que es el “CPU Limited”, fenómeno un poco complejo que traduce la interacción entre el procesador y la tarjeta gráfica, y sobretodo se harán medidas para tener una idea objetiva.
A menudo oímos hablar de la salida de tarjetas gráficas cada vez más potentes y a precios accesibles, como actualmente la HD 4850, que la podemos encontrar a menos de 150 euros en julio de 2008. Nos podríamos ver tentados a instalar una nueva tarjeta a nuestra PC un poco antigua, pero ¿realmente es una buena idea?

Índice:

Introducción

El CPU Limited es una expresión que indica que una PC, cuando el CPU es un poco lento con relación a la tarjeta gráfica, deberá esperar la información del CPU para trabajar, y esto tendrá como resultado una disminución del número de imágenes por segundo (im/s) en los juegos.
Esto se manifiesta sobretodo en baja o mediana resolución, menor o igual a 1280, ya que en alta resolución (1680, 1920), la tarjeta gráfica tiene muchos pixeles que gestionar, y este fenómeno se atenúa.

Varias revistas especializadas han publicado artículos sobre este tema, yo citaré las dos más conocidas. La primera concluye que el CPU Limited es un fenómeno importante, muy acentuado en baja y mediana resolución, menor o igual a1280, y aun apreciable en alta resolución, 1680 y 1920, mientras que la segunda concluye que el fenómeno no es muy importante, la baja en el rendimiento en mediana resolución 1280 es real pero no se aprecia en el juego.

Sólo cabe resaltar que en el segundo caso los juegos con los que se hicieron las pruebas no son muy recientes: Prey, Far Cry, Serious Sam,... Mientras que en el primer caso los juegos son más variados, algunos antiguos y otros más recientes, especialmente Crysis, que a menudo sirve de referencia dado que consume muchos recursos y además aquí se tomaron en cuenta el número de imágenes/s. Es que para hacerse de una idea del CPU Limited son necesarios juegos que consuman muchos recursos.

Procedimiento del test

Me decidí hacer un test con mis 2 PC bajo Windows XP (DX9), con la misma pantalla, de 19 pulgadas y una resolución de 1280x1024:
-una Dell Dimension 8400 de 2005 (chipset placa madre i 925X), con un P4 650 a 3.4 Ghz, 2Go de DDR2 533 Mhz, 1 slot PCI Express x16 v1,
-una PC ensamblada en el otoño de 2008, placa madre Asus P5KC, C2D E6850 a 3 Ghz, 2 Go de DDR2 800 Mhz, 1 slot PCI Express x16 v1.

Instalé sucesivamente en las 2 PC una GeForce 8600 GT considerada como de entrada de gama, una HD 3850 característica de la gama media, luego una HD 4850 más o menos representativa de la gama alta.

Primero hice un test sintético con 3DMark06, considerando el score general por supuesto , pero también los resultados en imágenes por segundo de los 4 juegos propuestos, ya que el score general toma en consideración la potencia de la PC, lo que altera un poco los resultados.
Luego probé Crysis, con todo en high, sin AA, siempre la misma escena.
Por lo general este juego es tomado como referencia para las pruebas de configuración, ya que utiliza muchos recursos.
He utilizado la versión demo de Crysis, que puede ser descargada gratuitamente, de este modo, incluso quienes no tienen el juego pueden hacer el test en su PC y comparar.

Resultados

Obtuve los resultados siguientes:

Pruebas con 3DMark06

8600 GT en una PC P4 : score : 4200 ; Proxycon : 15.5 im/s ; Firefly : 17.1 im/s ; Canyon : 16.4 im/s ; Deep Freeze : 20.2 im/s.
8600 GT en una PC C2D: score : 4900 ; Proxycon : 16 im/s ; Firefly : 17.6 im/s ; Canyon : 16.8 im/s ; Deep Freeze : 20.6 im/s.

HD 3850 en una PC P4 : score : 5700 ; Proxycon : 22.8 im/s ; Firefly : 21.0 im/s ; Canyon : 37.0 im/s ; Deep Freeze : 28.8 im/s.
HD 3850 en una PC C2D: score : 9500 ; Proxycon : 30.3 im/s ; Firefly : 36.1 im/s ; Canyon : 39.6 im/s ; Deep Freeze : 46.0 im/s

HD 4850 en una PC P4 : score : 5900 ; Proxycon : 22.8 im/s ; Firefly : 21.1 im/s ; Canyon : 43.1 im/s ; Deep Freeze : 29 im/s.
HD 4850 en una PC C2D: score :11 500 ; Proxycon : 35.7 im/s ; Firefly : 44.7 im/s ; Canyon : 53.4 im/s ; Deep Freeze : 60.6 im/s.

Se constata que:

La 8600 GT da un score inferior a 10% con la P4, pero esto proviene esencialmente del score del CPU, que interviene en el score general, ya que los resultados en los juegos son equivalentes (a 0.5 im/s) con la p4 o la C2D. En los dos casos, no está limitada por el CPU.

La HD 3850 es claramente limitada por la P4, el score general es 40% inferior, pero aquí también el score del CPU desfavorece a la P4, ya que los resultados en los juegos son solamente 30% inferior con la P4 en los 4 juegos.

Por lo tanto la HD 3850 ya está un poco “CPU Limited” con una P4, en el orden del 30%, lo que no es nada, incluso si los resultados son mejores que con una 8600 GT (alrededor de + 50%).

La HD 4850 es aun más limitada por la P4, ya que ella da los mismos resultados que la HD3850 en 3 juegos de 4.
Esta tarjeta no ofrece prácticamente ninguna ganancia en rendimiento en relación a una HD 3850, asociada a una P4.

Prueba versión demo de Crysis

La configuración del juego es:
Resolución 1280, todo en high, sin Anti Aliasing,
Las tarjetas gráficas no son overclocked,
Escena de salida del sol en la bahía, n°19 (el objetivo es de destruir el distorsionador),
Obtuve los valores siguientes, imágenes por segundo medidas por Fraps en un periodo de alrededor 360s:

8600 GT en una PC P4 : min : 1 im/s, max : 16 im/s, promedio: 10.8 im/s ;
8600 GT en una PC C2D : min : 4 im/s, max : 18 im/s, promedio: 11.2 im/s ;

HD 3850 en una PC P4 : min : 2 im/s, max : 41 im/s, promedio: 23.7 im/s ;
HD 3850 en una PC C2D : min : 13 im/s, max : 45 im/s, promedio: 29.3 im/s ;

HD 4850 en una PC P4 : min : 3 im/s, max : 48 im/s, promedio: 24.9 im/s ;
HD 4850 en una PC C2D : min : 24 im/s, max : 70 im/s, promedio: 48.3 im/s.

Se constata que:

Para la 8600 GT, la diferencia entre PC P4 o PC C2D es baja: 0.4 im/s mejor en promedio.

Para la HD 3850, la diferencia es considerable entre las 2 PC, alrededor de 20% menos para la P4.
A pesar de esta limitación, esta tarjeta es interesante para una PC P4 con relación a la 8600 GT, ya que se obtiene 2 veces más de imágenes/s (23 en lugar de 11).

Para la HD 4850, no se observa prácticamente ningún progreso con relación a la 3850 en PC P4, tenemos 1 imagen/s más!
Esta tarjeta da un mejor resultado en la PC con C2D a 3 Ghz, con una mejora de +50% con relación a la 3850.

Se observa un mínimo de imágenes por segundo claramente más bajo cuando las tarjetas están en la PC P4, lo que seria molestoso para las escenas complejas.
La HD 3850 permite jugar en High Crysis en PC P4 con 24 im/s en promedio, pero las escenas con muchos participantes serán difíciles de jugar: 2 im/s en lugar de13 im/s en la PC C2D!

Conclusión

Los resultados hablan por si mismo, el “CPU Limited” existe claramente en una resolución de 1280x1024…

A falta de una pantalla más grande, no realice medidas en 1680 o 1920, pero los resultados en 1280 dejan ver que el efecto “CPU Limited” será reducido pero no nulo en estás resoluciones superiores.

Es por esto que se recomienda tener una PC que tenga un equilibrio en sus diversos componentes, en particular a nivel de la tarjeta gráfica y el procesador.

Por lo tanto pon atención cuando quieras repotenciar tu PC, el cambio de tarjeta gráfica se debe hacer con precaución, y en el caso de una tarjeta gráfica muy potente, también será necesario cambiar el CPU, para sacar el máximo provecho de la nueva compra.

Si el CPU no puede ser remplazado por un modelo más potente, habrá que limitarse en la potencia de la tarjeta gráfica.

En particular, en una PC con una P4 como CPU, la HD 3850 representa el máximo del upgrade para la tarjeta gráfica, las tarjetas más potentes costarán más caro sin una ganancia significativa en rendimiento.


PD: El artículo original fue escrito por marcmarais contribuidor de CommentCaMarche