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PcGaming
Quanti core servono per giocare

Quanti core servono per giocare

Ma quanti core servono per giocare? Quanto influiscono il numero di core di una CPU sulle performance e sui giochi, scopriamolo in questa approfondita analisi.

In questo articolo andremo a trattare un argomento interessante, e che sicuramente sta a cuore ad ogni appassionato di videogame su PC, quanto il numero di core in un processore (CPU) influisce sulle sue performance ma soprattutto sulla resa dei giochi, puntualmente, si pone una domanda cruciale: quale caratteristiche deve avere il processore per poter sfruttare appieno videogiochi di ultima generazione? Riuscirò a far girare i nuovi titoli con una CPU economica? Quanti core servono per giocare? Meglio puntare su tanti core o frequenza più elevatra?
Dunque oggi andremo a rispondere a queste domande andando a vedere da vicino, con test e comparazioni sia di natura prestazionale che economica, se è possibile godere appieno dei nostri titoli preferiti utilizzando un processore economico piuttosto che un modello decisamente più costoso.

I dubbi sorgono quando, stanchi del calo di prestazioni del nostro sistema durante le sessioni di gioco, decidiamo di rinnovare la piattaforma, andando ad aggiornare qualche componente oppure l'intero sistema.
Nella stragrande maggioranza delle occasioni il budget per l'acquisto della nuova piattaforma, salvo pochi fortunati, non è illimitato e pertanto ci si ritrova a chiedersi se investire tutto sulla scheda video, andando a destinare solo lo stretto indispensabile alla CPU, o puntare ad un processore più costoso e più performante andando a ridimensionare un pelo quello che è il budget dedicato alla scheda video.

Immagine sistema con schede video in SLI

Se per la scelta della scheda video, infatti, possiamo contare su decine e decine di grafici, benchmark, video recensioni, test e chi più ne ha più ne metta, rintracciabili online, che ci mostrano quali sono le performance comparate tra le varie schede video, dandoci la possibilità di andare ad acquistare la più performante nel nostro range di spesa, per il processore trovare una risposta non è così immediato.

Se, infatti, le performance di una CPU possono variare in base alle sue specifiche  e le differenze tra i processori sono evidenti in amito lavorativo o con benchmark sintetici che sfruttano appieno le caratteristiche di questi prodotto (come ad esempio i vari Cinebench ecc..), la valutazione delle performance di una CPU in ambito gaming è molto più difficile, inquanto queste possono variare molto da un gioco all'altro, in base a come questi sono stati programmati per sfruttare la CPU, ed i suoi core in particolare. Non solo, le performance di una CPU possono cambiare anche in base alla scheda video con la quale viene accoppiata per far gurare un gioco, infatti una GPU piuttosto che un'altra può far destinare più o meno carico di lavoro alla CPU.

Solitamente, dunque, siccome le differenze possono emergere in base al codice di ogni singolo gioco in grado di sfruttare o meno il multithreading del processore, la questione si riduce alla seguente domanda: quali sono le differenze in ambito gaming tra un processore con pochi core ed uno che ne ha molti? 

Al giorno d'oggi questa domanda trova una correlazione precisa con due fasce di mercato differenti, quella entry e quella mid-high level, in quanto le aziende produttrici di processori (AMD ed Intel) vanno diversificando il loro portfolio prodotti in primis proprio in base alla quantità di core presenti all'interno del processore e, solo successivamente, in base alla frequenza di funzionamento (l'AMD Ryzen 7 3700X e l'AMD Ryzen 7 3800X si differenziano ad esempio per la sola differenza di frequenza operativa - 100MHz in Boost -  oltre che, conseguentemente, al TDP - 65W vs 105W).

COSA E' CAMBIATO NEL TEMPO?

Abbiamo posto l'accento fino ad ora sul numero di core presenti all'interno di un processore, ma cos'è un core? Perché sta diventando importante averne diversi anche in ambito gaming?... Facciamo un po' di chiarezza.

Il "Core" è il "cuore" del nostro pocessore, è il centro operativo all'interno del quale sono presenti i transistor e l'architettura in grado di compiere le operazioni necessarie al corretto svolgimento dell'applicaztivo software; qui infatti troviamo le varie unità di elaborazione (ALU / FPU) shifter, registri e flag di controllo che saranno in stretta comunicazione con la memoria RAM, schede video, chipset ed altri componenti hardware del nostro sistema.

diagramma funzionamento cpu

Negli anni è cambiato anche il modo di comuncare le informazioni tra i vari componenti andando ad aumentare nel tempo le comunicazioni dirette tra CPU e resto della componentistica, per diminuire i tempi di risposta e velocizzare il sistema (in realtà questo aspetto è proprio l'ostacolo che attualmente le aziende produttrici di processori e chipset stanno cercando di superare, ovvero cercare un aumento delle performance in fase di interconnessione tra CPU e resto dei componenti collegati - Interconnect architecture- come ad esempio l'Infinity Fabric di AMD).

Perché dunque la necessità di creare processori multi core? Semplice... Ogni singolo core era in grado fino a non molto tempo fa (e in alcuni casi è ancora così come andremo a vedere nel corso di questo articolo) di gestire un singolo thread (la più piccola sequenza di istruzioni programmate che uno scheduler può gestire) alla volta e per incrementare le performance di un processore si è sempre puntato all'aumento della sua frequenza operativa (la famosa guerra dei MHz tra Intel ed AMD); questo ovviamente fu possibile fino al raggiungimento di un livello tale che, causa le dimensioni del processo produttivo dei transistor, le temperature sviluppate ed i consumi risultarono troppo elevati.

I produttori dunque concentrarono le loro risorse sulla produzione di processori dotati di due o più core, permettendo ai sistemi la gestione di due o più thread contemporaneamente, andando a dimezzare (nel cso di due) i tempi di esecuzione dei programmi che sfruttavano appieno questa funzionalità e dunque incrementando le performance.
Fu così che nel 2005 sia AMD che Intel introdussero sul mercato i loro primi procesori multi-core; gli AMD Athlon X2 e i Core 2 Duo di Intel, dotati di due core in uno stesso Die.

Die Intel Core 2 Duo con architettura

Poco dopo Intel introdusse anche i processori Intel Core 2 Quad, dotati di due die distinti Core 2 Duo sul package del processore portando così a 4 il numero di core presenti nel processore stesso; successivamente sia AMD che Intel hanno sempre optato per soluzioni multi-core sviluppate all'interno dello stesso die (con un guadagno in termini di performance, consumi e calore sviluppato).

Da svariati anni ormai oltre al multi-core, inoltre, si fa riferimento al multi-thread; infatti i processori facenti parte delle fasce medio-alte dei portfolio (nelle varie generazioni) di AMD ed Intel hanno la possibilità di elaborare fino a due thread per ogni core fisico presente all'interno del processore. Queste tecnologie prendono il nome di Intel Hyper-Threading (HT) per quanto riguarda la casa produttrice di Santa Clara, mentre AMD mantiene un più generico Simultaneous MultiThreading (SMT).
Ma quindi, ad oggi quanti core hanno i processori presenti in commercio? Scopriamolo insieme.

Quanti core ha un i3 

L'Intel i3 è, da sempre, la fascia entry-level dei processori desktop intel della serie "i", tutti i modelli appartenenti a questa famiglia, partendo dall'i3-9100T ed arrivando all'i3-9350k, hanno 4 core / 4 thread , dunque nessun Hyper-Threading.


Quanti core ha un i5

I processori della famiglia Intel i5, invece, risiedono nella fascia media / medio-alta del mercato dei processori desktop di Intel, si parte dall'Intel Core i5-9400T per arrivare al potente Intel Core i5-9600k; tutti i processori di questa famiglia sono dotati di 6 core / 6 thread, nessun Hyper-Trading ma, piccolo spoiler, vi diciamo già che tra di loro c'è la soluzione che attualmentte si rivela come ideale per il gaming: l'Intel i5-9600k.


Quanti core ha un i7

Gli Intel i7 rientrano di diritto nella fascia alta del segmento CPU delll'azienda di Santa Clara; in questa fascia troviamo i processori della famiglia i7-9700, tutti dotati di ben 8 core / 8 thread e risultano essere molto potenti e veloci in quasiasi ambito di utilizzo, in ambito gaming sono in grado di gestire quasiasi VGA ma con praticamente nessun margine di miglioramento rispetto all'Intel i5-9600k.


Quanti core ha un i9

In questa categoria troviamo il top che Intel propone alla sua utenza; processori dotati di una potenza di calcolo estremamente elevata e dalle caratteristiche tecniche di prim'ordine, così come il prezzo, ovviamente.
Il processore Intel i9-9900k è sicuramente il più "famoso" di questa famiglia e lui, come i suoi fratelli i9-99xx, è dotato di ben 8 core / 16 thread; come notiamo è l'unia serie di processori dotata di Hyper-Threading che consente ad ogni core di gestire 2 thread contemporaneamente, andando di fatto a "virtualizzare" altri 8 core.


E per quanto riguarda AMD? andiamo a vedere insieme

Quanti core ha un Ryzen 3

L'AMD Ryzen 3 è la famiglia di processori più economica commercializzata da AMD ed è anche l'unica che presenta solo APU al suo interno, ovvero processori dotati di comparto video integrato.
All'interno di questa categoria troviamo l'AMD Ryzen 3 3200G che è dotato di 4 core / 4 thread, senza nessun SMT (Simultaneous MultiThreading).


Quanti core ha un Ryzen 5

Questa categoria è la più eterogenea, comprendendo CPU e APU dalle caratteristiche molto diverse che abbracciano la fascia entry e mainstram del portfolio AMD; si parte dall'AMD Ryzen 5 3400G dotato di VGA integrata (una APU dunque) dotato di 4 core / 8 thread (dotato di SMT dunque), per passare ai Ryzen 5 3500 / 3500X dotati di 6 core / 6 thread (no SMT) ed i primi ad essere dotati di architettura Zen 2 (i precedenti sfruttano ancora l'architettura Zen+), ed arrivare agli AMD Ryzen 5 3600 / Ryzen 5 3600X dotati di 6 core / 12 thread (SMT attivo).
Come è possibile vedere in quest'ultimo caso la situazione si fa molto interessante perche ci troviamo un processore che di base ha già 6 core che, grazie al supporto Multithread, diventano 12 in fase di utilizzo, garantendo ottime performance a 360 gradi.


Quanti core ha un Ryzen 7

Passiamo dunque alla fascia Performance di AMD; in questa categoria troviamo i Ryzen 7 3700X e Ryzen 7 3800X entrambi dotati di ben 8 core / 16 thread.
Con queste CPU possiamo stare tranquilli con qualsiasi applicazione e videogioco, sarà in grado di gestire al meglio ogni VGA, tanto da far registrare performance quasi in linea con quelle dell'Intel i5-9600k.


Quanti core ha un Ryzen 9

In questa categoria troviamo il top che AMD propone in ambiente desktop alla sua utenza, la fascia Enthusiast; qui troviamo CPU dalla capacità di calcolo elevatissima.
I processori facenti parte di questa famiglia sono i Ryzen 9 3900 / Ryzen 9 3900X e Ryzen 9 3950X; nei priomi due casi parliamo di processori dotati di ben 12 core / 24 thread, dunque con SMT attivo, tantissimi dunque, mentre nel caso del Ryzen 9 3950X parliamo di addirittura 16 core / 32 thread....esagerato! Inutile dire che i procesori di questa famiglia sono in grado di far girare al meglio qualsiasi cosa, ma in ambito gaming i margini di miglioramento rispetto a CPU di fascia inferiore sono pressochè nulli, quindi per giocare andreste probabilmente in contro ad una spesa eccessiva e ingiustificata.


E NEI GIOCHI COSA E' CAMBIATO? 

Se fino a qui sembra chiaro che più un processore avrà core e più si rivelerà prestante, in ambito gaming l'ottimizzazione dei giochi verso piattaforme multicore non è stato così veloce come su applicazioni general purpose o di carattere specifico (basti pensare ad software di renderizzazione, montaggi video, codifica/decodifica, cifratura ecc...).
Nergli anni, infatti, lo sviluppo dei videogiochi è rimasto quasi esclusivamente legato ad una esecuzione in single-thread o comunque con un margine molto basso di ottimizzazione per piattaforme con più di un core; questo ha comportato un approccio al rapporto specifiche/prestazioni di "vecchio" stampo dove, a parità di architettura,  ciò che importava maggiormante era la frequenza operativa del processore e dunque più MHz = migliori performance.

In realtà anche ai giorni d'oggi questo binomio è ancora valido, tanto da spingerci a dire che le perfromance in single-core sono ancora più importanti, in ambito, gaming di quelle multi-core; non a caso, infatti, processori come l'Intel 9600k (6 core/ 6 thread) operante alla frequenza 4.6GHz in Turbo-Mode di viene considerato ancora come un best-buy in ambito gaming dove si piazza allo stesso livello (e spesso anche sopra) soluzioni di AMD come ad esempio il Ryzen 7 3700X (8 core / 16 Thread con frequenza pari a 4.4GHz in boost) nonostante quest'ultimo in ambitto multi-thread puro (software ottimizzati per il multi-threading citati qualche riga sopra) risulti molto piiù performante.

Con l'introduzione delle DirectX 12, però, ci troviamo proprio in quella fase di transizione dove molte software-house iniziano a sviluppare giochi che in larga parte godono di una ottimizzazione multi-thread proprio perché le DirectX 12 riescono a sfruttare meglio delle versioni precedenti questa funzione; dunque in futuro sicuramente le CPU con più thread potranno trovare vantaggi maggiori rispetto a CPU con frequenza superiore.

Ma dunque, all'atto pratico, quali differenze ci sono in game tra una CPU economica, con pochi core, ed una CPU più costosa con molti core?

IL TEST

Per rispondere a questa domanda, che è poi l'oggetto di discussione del nostro articolo, abbiamo deciso di confrontare due processori recenti, attualmente acquistabili ed usciti in contemporanea nell'anno appena trascorso, ovvero il 7 luglio 2019; parliamo dell'economico AMD Ryzen 3 3200G ed il più costoso AMD Ryzen 7 3700X.

Perché abbiamo scelto queste due soluzioni? Perché con questo articolo, appunto, abbiamo voluto mettere l'accento sulle differenze riscontrate tra una CPU acquistabile con pochi soldi (circa 95€) ed una dal costo più elevato (325€ circa); le due CPU utilizzano due architetture differenti, abbiamo infatti l'architettura Zen+ per quanto riguarda il 3200G mentre per il Ryzen 7 3700X abbiamo una architettura Zen 2, con tutti i benefici che ne conseguono, a partire dal processo produttivo ridotto (7nm vs 12nm) al supporto PCI-e 4.0 che però non influisce sulle performance in ambito gaming.

E' dunque vero che le due soluzioni sono molto differenti, e non solo per il numero di core e frequenza (4 Core / 4 Thread @3.6/4.0GHz vs 8 Core / 16 Thread @ 3.6/4.4GHz) ma è altresì vero che oggi se volessimo acquistare il processore più economico di AMD facente parte della famigia Ryzen 3xxx la scelta ricadrebbe sul 3200G, mentre il 3700X risulta essere tra i migliori processori acquistabili della stessa famiglia 3xxx come rapporto prestazioni/prezzo.

Dunque abbiamo condotto i test andando ad analizzare le performance registrate attraverso l'utilizzo di giochi DirectX 11 e DirectX 12 e le abbiamo comparate cona ltre due soluzioni, l'AMD Ryzen 7 2700X e l'Intel i5-9600K; riportiamo di seguito la configurazione utilizzata per effettuare i test.

Tabella con caratteristiche tecniche del sistema in test

Di seguito i giochi testati a varie risoluzioni: 1920x1080, 2560x1440, 3440x1440 (21:9).

DirectX 11

  • Batman Arkham City
  • Battlefield 1
  • Crysis 3
  • Metro Last Light

DirectX 12

  • Battlefield 1
  • Battlefield 5
  • Formula 1 2019
  • Forza Horizon 4
  • Shadow Of Tomb Raider
  • Tom Clancy's: The Division 2

DirectX 11

Grafico con risultati comparativi in Batman Arkham City

grafici comparativi test in game Battlefield 1 dx11

grafici comparativi test in game Crysis 3 dx11

grafici comparativi test in game Metro Last Light dx11

DirectX 12

grafici comparativi test in game Battlefield 1 dx12

grafici comparativi test in game Battlefield 5 dx12

grafici comparativi test in game F1 2019 dx12

grafici comparativi test in game Forza Horizon 4 dx12

grafici comparativi test in game Shadow of tomb raider dx12

grafici comparativi test in game Tom Clancy's the division 2 dx12

 

COLLO DI BOTTIGLIA

L'analisi dei grafici appena inseriti fa emergere uno dei problemi più comuni nell'utilizzo di un processore economico, o datato, dotato di pochi core e di una capacità di elaborazione "limitati"; il cosiddetto collo di bottiglia.

L'effetto "collo di bottiglia", infatti, si presenta quando il sistema è composto da un componente di fascia decisamente inferiore rispetto al resto del sistema che lo circonda; in questo caso l'AMD Ryzen3 3200G risulta essere un componente di livello troppo "basso" sotto il punto di vista prestazionale per poter gesstire in tempo utile l'enorme mole di dati sviluppata dalla scheda video MSI GTX 1080Ti OC che risulta essere ancora oggi una soluzione di altissimo livello in ambito gaming, si parla di una scheda video che al lancio veniva venduta ad un prezzo di circa 900€!! Una scheda in grado di far girare ogni titolo al massimo dei dettagli in 4K senza troppi problemi.

Nei grafici notiamo come, in realtà, anche un 3200G ci permette di giocare, con dettagli al massimo, a tutti i giochi testati, ricavando risultati inferiori ai 50FPS solo in 3 occasioni ( Tom Clancy's: The Division 2 / Shadow Of Tomb Raider / Crysis 3 ) alla massima risoluzione di test ovvero 3440x1400, dunque non una risoluzione proprio bassissima.
In tutte le altre occasioni abbiamo la possibilità di giocare in maniera piuttosto fluida anche se notiamo, appunto, un grande differenza di performance tra una serie di giochi ed altri; ad esempio si può notare come in tutti i test effettuati sui titoli di Battlefield il comportamento del 3200G è medesimo, ovvero non superiamo i 65/68FPS proprio a dimostrazione della "strozzatura" evidente della scheda video da parte della CPU, stessa cosa avviene in F1 2019. Nelle altre circostanze una flessione dei risultati è presente ma in maniera inferiore.

DUNQUE CONVIENE RISPARMIARE SULLA CPU?

La risposta è NO.
Come abbiamo visto nonostante ad oggi non vi sia ancora una completa ottimizzazione nella programmazione dei videogiochi allo sfruttamento del multi-treading, e le performance del single-core risultano attualmente ancora l'aspetto più importante in ambito gaming, il futuro sta andando verso una migliore gestione di questa feature (il multithreading) e dunque più si andrà avanti nel tempo e maggiore importanza avranno i core nei nostri PC da Gaming.

Ovviamente se l'utilizzo di una CPU entry-level con una scheda video high-level crea il cosiddetto fenomeno "collo di bottiglia" è altresì vero che l'acquisto di una CPU super costosa con moltissimi core risulta essere, al momento, uno spreco di denaro.
Dai test effettuati si evince come al giorno d'oggi un acquisto ideale risiete in un rapporto medio tra numero di thread gestibili dal processore e la frequenza dello stesso; abbiamo notato, infatti, come l'Intel i5-9600k abbia performance identiche, ed in alcune occasioni superiori, all'AMD Ryzen 7 3700x nonostante il numero inferiore di core/thread a disposizione (6/6 vs 8/16).
Questo proprio perché ad oggi 6 core sono il numero ideale (in relazione al prezzo) per gestire al meglio le schede video anche di fascia alta senza incappare in colli di bottiglia.

Se dunque avete in mente di aggiornare il vostro sistema e state pensando di risparmiare sul processore, pensateci bene prima di effettuare un acquisto affrettato; pensate al futuro, pensate alla risoluzione alla quale giocate e piuttosto, aspettate un secondo, mettete da parte due soldi in più ed acquistare il processore che affiancato alla VGA da voi scelta per giocare saprà valorizzarla..... senza creare colli di bottiglia.... e senza sprecare soldi inutili in soluzioni iper costose...
Come dicevano i latini: IN MEDIO STAT VIRTUS.

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