CPU的核心数、单核性能、缓存容量对游戏有哪些影响？

如何挖掘出CPU的核心数、单核性能以及缓存容量对游戏性能的影响？

这次我整了一个大活，准备来解决一下这个问题

前期准备

最难的部分在于如何设计一套逻辑来解决这个问题，因为这和常规的评测又不一样，而且更重要的是，如何去量化这个“游戏性能”，因为游戏的流畅与否，要关注的除了平均帧之外，还有1% Low帧，实在是不好量化，而且游戏测试上也会有一些浮动的现象

所以为了解决这次的问题，我找来了一些CPU，有13900K以及12400，也专门设计了一套逻辑来解决这次的问题

首先关于验证核心数对游戏的影响的时候，我将i9 13900K屏蔽掉小核只留下大核，然后锁定全大核5.5GHz不让其波动，然后分成四个测试组，依次屏蔽两个大核，这样从2C4T到8C16T的测试组就出来了

因为目前新的消费级平台没有更好的测试对象了，7950X测试更多核心会面临跨CCD的情况，跨CCD通信就增加了一层干扰进来了，对于结论的影响会更大，所以这次就没有选。SPR平台又太贵了，我家境贫寒不可能为了这个节目花几万块钱再去整一套来，借也没处借，就不去测8核以上平台的影响了。

而关于单核性能，众做周知性能是由IPC和频率共同影响的，我无法做到不改其他条件来大幅改变IPC的表现，所以我只能手动改变频率，频率对单核性能的影响是非常直接的

所以依旧是用这颗关小核的13900K，锁定三个频率段，分别是全核3GHz、4GHz以及5GHz，同时将L3频率也和CPU核心频率对齐，这样就能验证出频率差距能对游戏造成多大影响了。

最后是缓存上的差异，虽然缓存容量也会在一定程度上影响单核性能，但是远没有前面隔开1GHz的核心频率带来的影响大，13900K的L2和L3都要比12400大很多，所以我将13900K的核心以及频率都屏蔽到12400的水平，也就是6C12T 4GHz

但由于我无法对L3容量做改变，那么这颗139K模拟出来的CPU就拥有普通12400的1.6倍的L2以及2倍的L3，同时两颗CPU的L3频率也都锁定在3.8GHz，这样就可以验证出缓存容量对于游戏的影响

而且这样还有一个好处就是这样的缓存容量不容易出现边际效应，因为增加缓存带来的提升是会有边际效应的，所以对比相对小点的缓存理论上会更容易体现出差距。

测试流程

前期测试逻辑规划好了，但这还不够，这次我需要对每一组条件多加测几组数据

因为一台电脑在运行游戏的时候帧数会存在一个常规的浮动，比如说同一台电脑循环好几次游戏的benchmark但是帧数表现会不一样

所以多次测试是为了避免较小的波动对最终结果的影响，所以我决定每一组测试都取5个结果，并且在测试的时候手动筛选掉偏差较大的结果，这样最终得到的测试数据就会相对稳定了

这次测试游戏分辨率为1080P，特效设置统一为高特效。测试游戏分成三个大类，网游、单机还有沙盒游戏，应该是比较有代表性的。

数据总览

这次测试的数据还是挺多的，看着都烧脑子，看在我这么辛苦的测数据和分析数据的份上，求个赞和关注不过分吧~

现在数据是有了，就要进入分析阶段了，每一组数据都包含了平均帧和1% Low帧，这意味着每一个数据都有两个方面需要考虑

所以我决定使用函数来帮忙，这次将会使用到Geomean函数来帮助我分析数据，这是计算几何平均值的函数，非常好用，

目的就是为了填满这套设计好的表格

建议大屏观看

将每组条件下的5相数据压缩成一项，也就是求一个算数平均值，平均帧和1% Low帧都单独计算，然后得到的一个答案就填入这个空里面，这个结果将不使用四舍五入，而是残酷的进位制，逢十才进一。

当帧数填好了之后，再使用函数计算一整个系列的加权帧数，几何平均值的好处就在于不像算术平均值那样直接求取平均值，这会因为某一项数据的过大或者过小而严重影响最终结果

从公式就看得出来几何平均值更适合用于分析比较几组不同的波动过大的数据组。

同样是平均帧和1% Low帧单独一起计算，然后计算出来一组数据，这组数据就代表了这个条件下这个CPU的在这类游戏中的水平，将满血状态下的数据视为100%，即可很简单的计算出另外几组的百分比水平，这样就能量化出不同缓存、单核性能以及核心数下的游戏性能了

但要想得到一个数据，就还需要将平均帧和1% Low帧量化，所以这里就需要分配平均帧和1% Low帧的权重了，因为我认为这两个数据都是非常影响游戏体验的，所以各占50%的权重，这样就能用一个数字来代表这两个重点的变化了。

说起来可能还是有些复杂，这个问题不大多想一想就行了

详解

最终经过大量的计算，我终于是填满了这套定制化表格

总结出来了不同核心数、单核性能以及缓存对游戏性能的影响

核心数带来的影响

现在来单独看每一个大表格，首先是核心数差异给游戏带来的影响

从数据可以看出来单机游戏是最吃核心数的，2C4T的时候游戏帧数仅为8C16T时的53.7%，实在是表现不好。网游和单机都是4C8T游戏性能比2C4T要提升50%上下，这个提升幅度还是非常巨大的，沙盒游戏相对来说不是那么吃核心线程数，但也依旧建议4C8T以上。

4C8T是目前分水岭一般的存在了，不过现在这种线程数已经落到i3头上了，再把这三种游戏的数据归总一下得到结果是4C8T下游戏性能为8C16T的87.35%

而现在入门级i5/R5已经达到了6C12T，可以达到95.48%，底子就已经比较高了，所以除了极个别游戏之外，大家正常购买即可以不用太担心核心数对自己游戏体验的影响

单核性能带来的影响

再来看单核性能的影响

值得一提的是这三个频率互相的单核性能差距并不是一样的，在排除IPC小幅浮动的影响之外，5GHz要比4GHz强25%，而4GHz要比3GHz强33%
可能会有人觉得单核性能差10%那么帧数就会差10%，单核性能差30%那帧数就会差30%，其实不是这样的。

这三组数据放在一起能分析出来的有沙盒游戏依旧不是对CPU需求最大的那个，网游和单机的变化则明显要更大，再来看更进一步的数据，5GHz下的综合游戏性能要比4GHz强21.16%，4GHz要比3GHz下强29.1%，幅度都只是接近单核性能差距

同时也可以看出来单核性能的显著提升对于游戏性能的提升也是立竿见影的，所以未来CPU的游戏性能上限是肯定会继续提高的，当然分辨率变高了之后CPU的影响变小这个现象也是不可忽视的，现在测CPU游戏性能差异一般用1080P。

缓存带来的影响

最后是缓存容量

缓存大意味着可以存下更多的数据，在部分用途中可以降低访问内存的次数，这样性能就提高了，但是缓存的容量一般都不大，所以容易随着测试压力增大提升变低，因为缓存被写爆了，所以需要继续去频繁访问内存了，这样就又变成比内存了。

这对结果中很容易就能看到被模拟的这个12400性能要略微强于正常的12400，但领先幅度也不是很多的样子，照旧来看最终的结果分析，这个超级12400对比普通12400综合游戏性能要提升10%左右

这个幅度说大不大吧，考虑到12400全核才4GHz，弄张外置时钟发生器的B660把它超到全核5GHz就可以轻松超越这个缓存加大版的12400了

同时说明一个问题，对于intel的CPU架构来说，增加可观的缓存对于游戏帧数的提升幅度有，但都不算特别明显，网游和单机提升都在10%出头，也就坦克世界和PUBG提升比较客观

而且也可以看到在把Low帧这个元素也一起量化之后，正常12400和13900K的游戏性能差距还是挺大的，13900K综合领先57.56%，而单独分析平均帧和1% Low帧的变化，即可发现13900K在Low帧方面的领先幅度要比平均帧更大

单核性能很重要

其实到这里我们还能得到一些其他的结果

比如说高频的4C8T游戏性能是强于中频的8C16T的，4C8T全核5.5GHz要强于8C16T全核4GHz，综合领先幅度达到9%，在网游上领先15.1%

虽然4C8T此时的占用率是显著高于8C16T的，我甚至看到不少游戏4C8T都满载了，但综合平均帧和1% Low帧的数据之后依旧可以得出游戏性能更强的结论。

若是全方位落后，那将被无情吊打

所以对于游戏性能，核心线程数、单核性能以及缓存都是可以直接带来影响的

这三者中核心线程数相对来说好满足，目前主流6C12T的价格都在两千块钱以下，而千元左右也有不少性能可观的六核处理器

即便是4090显卡且1080P分辨率的情况下，目前的6C12T的 CPU都是可以有非常可观的游戏性能的，要是单核性能也比较强的话，那基本上是完全不用担心游戏性能会拖后腿了，单纯打游戏且不是需求比较奇怪的话，6C12T的规格是完全够的，8C16T在综合游戏性能上也就领先6C12T 4.7%，这个幅度真的是太小了

如果一个CPU在单核性能、核心线程数、缓存上都显著落后另一个CPU，就比如说13900K和12400F，三个因素一起发挥作用即可进一步拉大差距

首先是频率上的巨大差距，12400的频率甚至没有13900K小核频率高，13900K大核频率上即可领先37.5%

而完全默认的13900K不仅在缓存容量上大于12400，甚至在缓存频率上都是显著高于12400的，所以这俩缓存的差异不仅有容量还有速度

在仔细分析了线程数之后我发现，纯8C16T下的游戏帧数是低于线程全开的

其中单机游戏帧数几乎一样，但网游和沙盒中线程全开获得明显帧数收益的游戏不少，这就进一步加大了线程数带来的差距，8C16T才领先4.7%，但线程全开再综合提升5.8%，这幅度一下子就超过10%了。

好了这次我给你们分析的数据就到这里了，这张图你们自己也可以分析对比数据

建议大屏观看

当然你们也可以自己构建自己的逻辑，比如说修改平均帧和1% Low帧的权重，改成64开或者73开，都是可以的，也会影响最终的数据结果，有兴趣的小伙伴可以自己尝试挖掘信息

另外到这里可能会有观众有疑问，如果用中端显卡或者高分辨率屏幕来测试，差距肯定会缩小，那样是不是就说明单核性能、核心数以及缓存数带来的影响没那么大了呢？其实这还是涉及到一个测试CPU理论性能的问题，测游戏只有其他部分不成为瓶颈的时候才能测的出CPU带来的影响，换性能不高的显卡和提高测试分辨率都会让显卡成为瓶颈，这样反而不容易测试出CPU带来的影响。

还有不要问为啥是CSGO而不是CS2，因为九月份就测完数据了，那时候没有CS2只有CSGO。

作者声明本文无利益相关，欢迎值友理性交流，和谐讨论～