Core i5与i7游戏性能压力测试

多数情况下，很多人都认为玩游戏一颗高频版的双核处理器就足够了，事实真的是那样吗？Core i5/i7这样级别的4核处理器究竟能在游戏中发挥多大的作用？在本文开始之前，我们有很多疑问，同样也是各位玩家心头的疑惑。

1.作为高端处理器的代表，Core i5与i7在游戏中是否大材小用？
2.Core i5与i7中一些新特性，如睿频技术、超线程技术，会对游戏带来帮助还是帮倒忙？
3.高端玩家现在买Core i5理智些，还是买Core i7无后顾之忧？

应该说Lynnfield处理器吹响了Nehalem微架构普及的号角。因为在去年11月份，Bloomfield的Core i7 920/940/965 Extrme横空出世，不仅带来了全新的处理器微架构，同时还支持三通道内存、4核心8(HT)线程等众多先进的技术规格。但是好的产品往往意味着昂贵的价格，即便是便宜的Core i7 920处理器，也需要1900元，再搭配上一块2000元的主板之后，接近4000元的采购成本令很多人望而却步。

而在Lynnfield处理器发布之后，Core i5 750和Core i7 860/870走入了大众的视野。需要注意的是，新产品并不是老产品替代者，而是一种产品线的丰富和扩展——因为Core i7 9系列将继续存在，9系列产品在定位上依然会高于8系列以及7系列的产品。

更加亲民的Core i5/i7处理器

新产品延续了Nehalem微架构的主要技术特性，也分为Core与Uncore两部分。这次的改动主要针对Uncore单元，除了将Bloomfield内置的三通道内存控制器改成双通道控制器之外，还加入了
PCI-E控制单元，这样一来与显卡的通讯将直接由CPU接管，无需经过FSB总线走北桥再中转，执行效率上会有很大幅度的提升。

Core i7 920的原配散热器(左)与Core i5 750的原配散热器(右)

在节能方面，新的酷睿i7/i5处理器相对于Core i7 9系列的产品又有很大进步，不仅仅是TDP指标从以往的130W降到95W；在实际测试中，即便是搭配GeForce GTX 285显卡，也能将整机功耗控制在90W左右(节能状态下)。这一点从原配的散热器上也可以得到验证(如图所示)，薄薄的散热器不禁让人为它们捏把汗，至于结果如何也只有通过实际的使用来检验；但既然英特尔的技术工程师如此设计，必然要对Core i5的发热量非常放心才行。从技术层面来讲，新处理器能够支持高到C7级别的高级休眠功能，相当于在闲置状态下将晶体管完全关闭，这也是功耗大幅降低的一个原因。

新处理器依然使用的是32KB数据缓存+32KB指令缓存的L1 Cache，
每个核心拥有独立的256KB支持快取功能的L2 Cache，
并共用8MB的L3 Cache(注：L2 Cache中的数据会在L3 Cache中存有备份)。

另外需要特别指出的就是这次新发布的Core i5/i7处理器均支持睿频技术，这有些类似于之前
Bloomfield处理器上面的Turbo Boost自动超频技术——以前当系统只进行简单任务的时候，会关闭其它核心，并对仍在工作着的那个核心进行自动超频；而新的睿频技术能够让处理器更聪明地了解到系统处于什么状态，需要自动超频一个核心(高幅)、两个核心(中幅)甚至是四个核心(小幅)。

睿频技术的工作原理:以Core i7 870为例，在BIOS选项中我们可以看到睿频技术的细节设置，其默认倍频为22X，需要提升单个核心时高27X、两个核心时26X、三个或者四个核心时只有
24X。

简单来讲，就是现在的睿频技术不但更加“聪明”了，而且效果上也更明显。在与英特尔工程师的交流中我们了解到，与其将睿频看作自动超频，反倒不如理解成“自动加频”更合适一些。

酷睿i7家族常规测试成绩一览

从测试成绩来分析，虽然Core i7 920拥有三通道内存的优势，但是在很多项目上已经落后于
Core i7 870，仅比Core i5 750稍好。究其原因一是默认频率较低，只有2.66GHz，而新的处理器均支持睿频技术，可以在测试中拔高频率以提高成绩；二是新处理器内置PCI-E控制器之后，延迟大大降低，在图形性能上更具优势。

我们如何测试？

参加这次测试的Core i7 870和Core i5 750在目前看来都属于非常高阶的产品，如何考量二者的游戏性能成了摆在我们面前的一道难题。通常来讲，处理器的游戏测试分为两种：

其一是将所有特效调到低，然后降低分辨率，这时整个平台的运算瓶颈就会集中在CPU身上，那么测试所得到的游戏帧速就能够真实反映出CPU的运算性能的强弱。但此种方法的缺点在于实际指导意义不大，没有人买了顶级产品之后会在低画质下运行游戏，大家都希望以合适的画质以及分辨率来享受游戏过程。

其二则是将所有特效打开，考察整个平台在游戏中的帧速表现。此种方式贴近游戏玩家的实际情况，但却可能存在比较大的偏差——因为平台的瓶颈通常在显卡(GPU)上面，可能两颗性能相差甚远的处理器得到的帧速非常接近，甚至成绩呈现交错，这都是由测试误差造成的。

而我们这次的测试方法比较独特。首先我们在高画质下运行游戏，用Windows Vista自带的性能检测器来记录下每个核心的动态负载曲线，通过对比曲线的方式来分析处理器的负载状况，这种方法虽然不能得到一个准确的、数字化的结论，但却可以解决我们这次关心的很多问题，如各种类型游戏对4C4T（4核4线程）、4C8T（4核8线程）处理器适应能力如何，CPU的运算能力是否存在瓶颈、是不是Core i7就一定优于Core i5等等(当然，这种方法也仅限于本次同架构，但是有略有差异的两款产品的测试)。其次，我们也会记录每次测试的帧速成绩，当然这个数值仅供大家参考，并不代表数值大的就一定越好，这点是需要特别讲明的。后就是我们会使用另外一台显示器来捕捉CPU的负载曲线，并通过软件CPU-Z来观察处理器倍频的变化，以确认睿频技术是否发挥了作用。

《英雄连：勇气传说》

目前市面上市时间较久的游戏多属于这种类型，
如《魔兽争霸Ⅲ》、《极品飞车：高通缉》等。

该作是《Company Of Heroes》系列的第二部资料片(没有将Online版本计算在内)，从硬件配置要求上来讲并不是非常苛刻。《英雄连》曾经通过发布补丁的方式，成为第一款支持DirectX 10特效的游戏，发展至今在游戏引擎方面一直变化不大。可以说这款游戏在主流电脑上基本上就可以流畅运行了，用我们的测试平台拿下它应该是小菜一碟。需要说明的是，这款游戏只能够支持双核运算，所以多余的核心对游戏本身没有太大的帮助。

使用Core i5 750处理器 帧速：58.9fps、睿频技术是否工作：Yes、观察到的高倍频：23X

使用Core i7 870处理器 帧速：55.1fps、睿频技术是否工作：Yes、观察到的高倍频：25X

我们可以看到，在只能支持单核或者双核的老游戏中，会有一个核心或者两个核心的负载曲线被拉得非常高，而剩下的核心基本上处于“怠工”状态。以目前CPU的运算能力来讲，即便只使用到一个核心，运算量都不是太大问题。

《Wolfenstein》

与之类似的游戏还有《金刚狼》、《变形金刚：卷土重来》等。

《Wolfenstein》是重返德军总部系列的新续作，其中文译名就是《德军总部》。该系列作品同样拥有悠久的历史和大量粉丝，如果追宗溯源的话，重返德军总部可以说是3D游戏的启蒙级产品；而新作在上市之初，就受到众多玩家的关注，但很多人拿到配置单的时候发现这款游戏还是很“和蔼可亲”的——一方面是游戏优化做得非常好，而另一方面也与游戏引擎较老、开发周期很长不无关系。

值得一提的是，这款游戏使用了Havok物理加速引擎。在游戏中各种可以打碎的物件非常多，玩家可以尝试着用子弹击碎木桶、火药桶乃至各种支架，而且四处飞散的碎片在遇到墙之后会发生反弹，非常真实。但从另一方面来说，由于使用的DirectX 9.0c的游戏引擎，所以该作对显卡的要求并不高，游戏帧速基本保持在60fps满帧状态。

使用Core i5 750处理器 帧速：59.7fps、睿频技术是否工作：Yes、观察到的高倍频：23X

使用Core i7 870处理器 帧速：60.3fps、睿频技术是否工作：Yes、观察到的高倍频：26X

在测试结果我们可以看到，Core i5的测试曲线中有两个核心明显高于另外两个核心。这是因为该作主要针对双核处理器进行了优化，而且运算量方面对核心的要求并不大，几乎有一半的时间处理器都是处于休息状态的(处理器是分时运算，因此“忙碌”和“休息”占总时间的多少，就可以反映出CPU的负载状况)。而Core i7的曲线中，我们看到有一个核心处于非常忙碌的状态，而其它核心的负载就没有那么高，这与睿频技术不无关系，我们在测试中发现运行该游戏时CPU的“加频”现象很严重，说明有一个核心在睿频技术的帮助下始终工作在较高频率，并且承担了主要的数据运算任务。

《汤姆克兰西·鹰击长空》

类似的比较考验CPU数据运算的游戏还有微软
《模拟飞行》系列，该系作品对模型的运算量非常大。

我们曾经在本刊五月下的强作冲击中介绍过这款游戏，这款游戏大的特点在于宏大的地表数据和建模，这对于CPU而言是一个很大的考验；与此同时，该作对CPU的多线程优化非常好，可以充分发挥多核处理器的协作优势。除此之外，由于支持DirectX 10.1以及SSAO等高级光影效果，这款游戏运行在DirectX 10模式下时也是一款非常考验显卡的作品。

Core i5 750 帧速：39fps、睿频技术是否工作：Yes、观察到的高倍频：22X

Core i7 870 帧速：40fps、睿频技术是否工作：Yes、观察到的高倍频：25X

在测试DEMO的前半段，场景较为简单，所以Core i5的四个核心中除了有一个工作在高频率下之外，剩下的三个核心负载并不高；而到了后半段，场景中出现了复杂的光影效果、爆炸以及烟雾渲染等需要大量的数据支持，所以负载会渐渐提高。需要注意的是，测试中CPU各个核心的负载曲线共同进退，这说明该款游戏对多线程的支持一视同仁，优化工作非常到位；与此同时，CPU的负载曲线在高峰时达到了60%以上，说明Core i5 750的运算压力还是比较大的。而在Core i7 870的测试曲线中，我们看到了各条曲线交叠在一起，并没有分离开来，这说明该做除了对多线程的支持非常到位之外，对HT超线程的支持也同样出色。在整个测试过程中，Core i7 870的负载都比较小，说明在面对这种运算量时处理器还是绰绰有余的。

《生化危机5》

类似的游戏还有同为CAPCOM旗下的《LostPlant(失落星球)》系列，
而使用Havok引擎开发游戏的厂商还有著名的暴雪公司，
据悉《星际争霸2》以及《Diablo 3》等作品中都会有Havok物理引擎的身影。
从暴雪公司已经公布的视频截图来看，《Diablo 3》中含有明显的物理效果。

《生化危机5》也是一款采用Havok物理引擎的游戏，与《德军总部》不同的是该作更注重模型以及光影渲染效果，因此对显卡的需求要更迫切一些。与此同时，这款游戏对多线程的优化也非常好，在游戏运算中会涉及到很多NPC角色的计算以及AI人工智能运算等，所以对CPU来讲也算一个不小的考验。

Core i5 750 帧速：70.9fps、睿频技术是否工作：Yes、观察到的高倍频：22X

Core i7 870 帧速：70.7fps、睿频技术是否工作：Yes、观察到的高倍频：26X

这款游戏的测试DEMO涵盖了多个场景，耗时较长，同时也能比较准确的反映出CPU、显卡的性能水平。我们看到在场景的第一幕，场景比较简单，CPU的运算负载不算很高；但是进入巷战之后，主角的视角不断快速切换，对数据处理的要求也增多起来。在整个负载过程中，CPU各核心的负载也很平均，对于Core i5而言，已经足以满足运算量的要求。而我们在观察Core i7的负载曲线时会看到另外一幅景象，那就是有4条曲线负载率很高，而另外4条曲线则基本上处于闲置状态——我们知道Core i7 870是4C8T，也就是说四个物理核心和4个HT超线程虚拟的核心，负载很高的无疑就是物理核心，而HT虚拟的核心基本上没有被用到。这也印证了我们的观点，有些游戏虽然对多线程的支持不错，但对于HT超线程来说优化一般，《生化危机5》就是其中典型的代表。

《镜之边缘》

类似的支持PhysX的游戏还有《蝙蝠侠：阿甘精神病院》等，
支持PhysX物理加速特效的网游还有《剑侠情缘3》、《热舞派对》等。

原则上来讲，使用DirectX 9.0c引擎的《镜之边缘》并不是一款非常考验系统的游戏；但是在打开了物理加速效果之后，该作无疑就成了无数CPU的梦魇。由于使用了NVIDIA的PhysX物理引擎，虽然可以带来非常棒的物理效果，但庞大的数据量会让CPU实在“忙不过来”。所以这款游戏用AMD的显卡玩，还是NVIDIA的显卡玩会有着截然不同的表现(打开物理特效的情况下)。

Core i5 750 帧速：18.5fps、睿频技术是否工作：Yes、观察到的高倍频：22X

在这次测试中，虽然我们使用了目前高端的NVIDIA单卡产品，但是为了保证对CPU的压力测试，我们在驱动程序中强制关闭了显卡的PhysX加速。这样一来游戏中的物理特效会全部交给CPU来运算，我们可以看到物理计算对CPU的负载要求还是非常高的。

Core i7 870 帧速：18.7fps、睿频技术是否工作：Yes、观察到的高倍频：25X

我们用Fraps记录下的成绩显示，两次测试的成绩均只有18fps上下，也就是说，开启物理特效之后，如果全部交由CPU来运算，游戏基本上是没有办法玩的。我们从测试曲线中可以发现，Core i5 750的四个核心都处于高负载状态下，核心非常忙碌。而Core i7的测试曲线则说明，在计算使用PhysX编程物理效果时，HT超线程技术没有太大的帮助。

写在后：普通玩家首选Core i5、骨灰玩家去买Core i7

可能有些人认为现在计算机的能力相对过剩，没有必要追求如此高端的配置，但也不尽然。换一个角度思考，也许你今年买了Core i5处理器，可以保障你在今后的三年时间里一直很爽快地玩游戏；反过来讲，如果只看到现在勉强可以运行游戏，那么情况会变成，第一年你玩游戏，第二年你必须挑着游戏玩(找软柿子捏)，到了第三年变成了“游戏玩你”。是一次投入购置顶级平台，享受游戏的过程；还是每次都买基本的硬件，在享受和忍受之间挣扎，是一个关乎消费理念的问题。现在言归正传，来回答我们在文章开始设立的几个问题。

1.通过这次测试，我们其实想告诉大家目前游戏对处理器的需求正在发生变化，以往大家认为只要频率高的单核或者双核产品就可以满足游戏运行的需要了，其实不然，随着游戏引擎的改进以及运算需求的增加，未来肯定是多核处理器一展身手的舞台。为了应对未来一到两年游戏发展的需求，我们认为Core i5与Core i7并非是真的“能力过剩”，而是它们为未来留下了足够的冗余空间。从这个意义上来讲，为了玩游戏买Core i5或者Core i7并不浪费！

2.睿频技术在游戏中的作用非常明显。在你安装游戏的时候，睿频其实已经在发挥作用了(因为安装和解压缩通常都是典型的单线程任务)。在游戏中，处理器会根据负载情况动态加频，这有利于玩家得到更好的游戏体验。

3.目前Core i5 750处理器已经能够满足游戏运行的需求，在有限投入大回报的前提下，我们推荐玩家首选Core i5处理器；Core i7处理器的HT超线程技术，目前还存在支持不够完善的问题，但相信假以时日，游戏厂商会在超线程上面做更多的优化，届时Core i7的威力才会被完全释放出来。