多核心处理器引领未来游戏 3DMark绘制调用性能测试体验

　　说到多核心处理器，各位读者可能首先想到的是这类处理器超高的图形渲染速度，以及更低的多媒体音视频转码、编码时间。而如今随着Windows 10的即将发布，DirectX 12 API的问世，多核心处理器在未来游戏中也将有机会释放出巨大的威力。

　　“为什么在Windows 7、Windows 8.1这些比较新的操作系统中，多核心处理器不能发挥出最大的游戏性能？”各位读者可能首先会提出这个疑问。要回答这个问题，我们必须了解处理器在游戏中的一大重要作用。在游戏中生成一帧画面的处理过程大致可以这样简化描述：首先需要一个工人“递砖头”，准备顶点、光源、纹理等相关数据，这个工作被称作Draw Call绘制调用，主要由CPU来负责，再由另一个工人接过砖头“砌墙”，即由GPU完成最终的图形渲染、处理工作。

　　而让人遗憾的是，在以往的DirectX API中，其在进行绘制调用任务时对多核心处理器的支持并不好，这些API在为GPU准备数据时的工作基本上都是调用单线程的CPU运算资源。这就造成无论是使用双核心处理器还是四核心处理器，其“递砖头”的速度差异并不大，因此如使用同级别的显示核心，它们在最终的游戏运行速度上非常相近，多核心处理器的优势难以体现。好在研发人员早已意识到这个问题，所以在为下一代操作系统Windows 10设计的API即DirectX 12中，它采用了类似AMD Mantle API的优化手段一改善底层程序运行效率，将Draw Call绘制调用工作分配在不同的CPU核心上完成，这将极大程度地提升多核心CPU在运行游戏时的效率。那么事实是否如此呢？

　　鉴于目前离DirectX 12游戏上市还有一段时间，但用户已经想了解当前硬件运行DirectX 12应用时的表现。为此，测试软件厂商Futurmark特别从3DMark v1.5.884版本开始加入了API Overhead附加测试，它将测试系统在使用不同API时，每秒所能执行的绘制调用数量，分别对应单线程DirectX 11、多线程DirectX 11、Mantle、DirectX 12四类API。

　　主流处理器绘制调用性能测试

　　接下来就让我们通过四核心四线程设计的AMD A8-7650K、双核心四线程设计的Intel Core i3 4160这两款主流处理器来了解DirectX 12是否能提升多核心处理器的游戏运行速度。首先我们测试了两款处理器在使用相同的独立显卡Radeon R9 270时的绘制调用速度。从结果可以看到在改善底层程序运行效率、对多核心处理器优化很好的AMD Mantle以及微软DirectX 12 API中，两款处理器的绘制调用性能都有质的提升，其中又以采用四核心设计的A8-7650K最为明显，其DirectX 12 API绘制调用性能较使用DirectX 11 API时的提升幅度非常惊人，绘制调用性能增长了11.8倍！而Core i3 4160处理器的绘制调用性能虽然在DirectX 12、Mantle API中也有明显提升，但由于它只采用了双物理核心设计，因此其测试结果明显低于A8-7650K，在DirectX 12 API中的绘制调用性能只有后者的72%。

　　鉴于两款处理器的显示核心都支持DirectX 12，因此我们还测试了它们在使用各自CPU显示核心时的绘制调用性能。结果与搭配独显时类似，在使用DirectX 12、Mantle API时，其绘制调用性能获得了巨大的提升。唯一区别是，受限于双核心设计、CPU显示核心性能的差距，在这里Core i3 4160与A8-7650K之间的绘制调用性能差距被拉大，其DirectX 12 API绘制调用性能只有A8-7650K的33%。原因在于虽然绘制调用性能主要与CPU相关，但如果“砌墙工人”即GPU性能较差，那么“递砖工人”即CPU就需要等待较长时间，才能递出下一块“砖头”。因此要想在DirectX 12游戏中获得流畅的体验效果，除了需要准备一颗多核心处理器外，强劲的显示核心仍必不可少。

　　中高端处理器绘制调用性能测试

　　那么对于定位更高的多核心处理器，它们在DirectX 12 API中是否能获得更好的优化效果呢？我们采用8核心设计的AMD FX 8300处理器与Core i5 4460四核心处理器，搭配Radeon R9 280独立显卡进行了再次测试。在这一测试中，我们还使用了720p、1080p这两种分辨率。

　　结果显示，在使用Mantle、DirectX 12这些新型API，两款处理器的绘制调用性能同样可以获得大幅提升。FX 8300在1080p分辨率、DirectX 12 API下的绘制调用性能是其在DirectX 11下的14.2倍！同时在新型API下，Core i5 4460的绘制调用性能也被FX 8300大幅反超。Core i5 4460在1080p分辨率下的DirectX 12绘制调用性能不到FX 8300的60%。显然，像FX 8300这样的8核心多核处理器在未来游戏中可以发挥出更大的威力。

　　处理器将在Windows 10时代扮演重要角色

　　与Windows 8不同，Windows 10不再一味追求标新立异，而是将Windows 7与Windows 8的优点均有机地结合起来，“开始”菜单回来了，其易用性较Windows 8要好很多，同时它还带来了DirectX 12 API这样的重磅大餐。因此Windows 10将极有可能成为继Windows 7后用户数量最多的新一代操作系统。为了应对这一变化，游戏厂商已开始积极与微软合作，争取早日将DirectX 12的优势发挥出来一微软表示首款DirectX 12游戏会在今年内上市，未来将有50%的游戏采用DirectX 12 API设计。这意味着多核心处理器在未来游戏中的绘制调用性能将可能获得超过10倍的增长，因此要想获得最佳游戏体验，除了一块性能强劲的显卡外，还应挑选一颗像FX 8300、A8-7650K这样具备超强绘制调用性能的多核心处理器。

　　文/马宇川