Quanti Core sono necessari?
All'inizio del millennio, quando la velocità dei processori superò la soglia del Gigahertz, alcuni predissero che le CPU Intel, basate sull'allora nuova architettura NetBurst, avrebbero raggiunto in futuro la velocità di 10 GHz. A quei tempi la regola era "volete più potenza?, aumentate la velocità di clock!".
Ovviamente, chi credeva in questa teoria prese una bella cantonata. La fisica non permette l'aumento esponenziale della velocità di clock senza che questa si traduca in un incremento esponenziale del calore prodotto, e c'è anche un certo numero di impedimenti tecnologici, come il processo produttivo stesso. Infatti, le CPU commerciali più veloci, ormai da qualche anno, lavorano a velocità comprese tra 3 e 4 GHz.
Ovviamente il progresso non poteva fermarsi, specialmente per un'industria che macina milioni di dollari l'anno; gli ingegneri trovarono il modo per incrementare le prestazioni migliorando l'efficienza dei processori, anziché basarsi solo sulla velocità di clock. Il parallelismo stesso è una soluzione ormai condivisa da tutti - se non è possibile creare CPU più veloci, perché non abbinare la forza di due o più CPU?
Il problema del parallelismo è che il software
deve essere ottimizzato in maniera tale da creare più thread in contemporanea da sottoporre alla CPU; è una tecnica che non paga immediatamente, differentemente dall'aumento della velocità di clock.
La prima CPU dual-core, infatti,
non offriva un tangibile incremento prestazionale rispetto alle CPU single-core, poiché i software disponibili non erano stati progettati per funzionare con processori multi-core. Il risultato era che molte CPU dual-core erano più lente delle controparti single-core nella stragrande maggioranza dei software.
Tuttavia, da quattro anni a questa parte sono cambiate molte cose. Gli sviluppatori di software hanno imparato ad ottimizzare le proprie applicazioni così da avvantaggiarsi dei core aggiuntivi. Le CPU single-core, inoltre, sono ormai difficili da trovare, mentre quelle con due, tre o quattro core sono diventate la norma.
La domanda giusta da porsi ora è:
di quanti core si ha realmente bisogno allo stato attuale? Un processore triple-core è indicato per i videogiochi, o sarebbe meglio un chip quad-core? Una CPU dual-core è sufficiente per un utente medio, o avere più core fa realmente la differenza? Quali applicazioni sono ottimizzate per più core e quali reagiscono a frequenze superiori o più memoria cache?
Metodologia di test
Disabilitare i core della CPU in Windows è molto semplice. Se siete interessati ad effettuare qualche prova, digitate semplicemente "msconfig" nel campo di ricerca nel menù di Windows. Questo comando aprirà una console che offre l'accesso ad alcune importanti impostazioni.
Selezionate poi la scheda "Opzioni di Avvio" e cliccate su "Opzioni Avanzate".
Un altro menù da cui selezionare il "Numero di processori", selezionando l'apposito check box e scegliendo dal menù a tendina il numero di core.
Successivamente dovrete riavviare il sistema. Dopo il riavvio, potrete controllare dal Task Manager (CTRL+ALT+CANC) il numero di core attivi.
Il numero di istogrammi attivo corrispone al numero di core attivi.
3DMark e PCMark Vantage
La velocità scala in maniera lineare, anche se la maggior differenza si ha nel passaggio da uno a due core
PCMark suggerisce che l'utente finale godrà di una tangibile differenza fino a tre core, mentre il quarto core incide addirittura negativamente, anche se di pochissimo.
Nel test della memoria, vediamo ancora una volta molta differenza nel passaggio da una a due core.
Il test di produttività, che pesa molto sul punteggio totale, mostra che le prestazioni scalano fino ai tre core, mentre l'aggiunta di un quatro core implica una differenza minima..
Codifica audio
I software di codifica audio, tradizionalmente non sfruttano molto i core aggiuntivi, o non sono ottimizzati per avvantaggiarsi delle CPU multi-core.
Con iTunes, l'incremento è minimo. Codifica Video
Con
MainConcept, software di codifica video,
è tutta un'altra storia: da nove minuti con un singolo core a 2 minuti e trenta secondi con quattro core abilitati. Se effettuate molti lavori di codifica video, un processore quad-core è chiaramente d'obbligo. Almeno sembrerebbe.
Con
TMPGEnc la situazione dipende dal codec scelto. Mentre il DivX è altamente ottimizzato per più core, Xvid non mostra lo stesso beneficio, anche se il guadagno in velocità è del 25% passando da uno a due core.
Grafica 2D e 3D
Con Photoshop ci aspettavamo di più, considerata la sua popolarità. Ammettiamo però che non si è effettuato i test con l'ultima versione di Photoshop, la CS4, con cui il guadagno potrebbe essere superiore.
Autodesk 3ds Max ama i processori multicore. Il supporto a più core è parte di 3ds Max fin dall'era del DOS, poiché il rendering 3D è un'attività così pesante che era necessario dividere il carico di lavori su più computer connessi in una rete. Ancora una volta, per questa applicazione,
un quad-core è consigliatissimo. Applicazioni
L'antivirus AVG mostra un enorme guadagno prestazionale in presenza di più core. Le prestazioni di un PC possono diminuire durante un'operazione di scan del sistema, ma questi risultati mostrano che più core si fanno carico facilmente del lavoro, abbreviando nel contempo il tempo necessario per il controllo del sistema.
WinZIP non è multi-thread (come WinRAR) e raggiunge il limite con due core, ma non va oltre.
Giochi
Nel 2005 non c'erano giochi capaci di sfruttare le potenzialità delle CPU mult-core, ma oggi la situazione è differente. Si son provati i giochi a risoluzione bassa, pari a 1024x768, con i dettagli al minimo, così da minimizzare l'impatto della scheda grafica sui risultati.
Crysis è molto vincolato alla quantità di core. Essenzialmente, una CPU single-core sviluppa la metà dei frame rate producibili da tre o quattro core. È interessante notare che il gioco risponde bene fino a tre core, mentre il quarto core non offre grandi benefici. Ricordiamo che se si tiene conto della scheda grafica, però, questo valori assumono un'importanza secondaria.
Left 4 Dead, un gioco in cui i calcoli fisici pesano meno rispetto Crysis, mostra risultati simili, con il salto prestazionale maggiore nel passaggio da uno a due core. Tre core offrono un vantaggio limitato e, ancora una volta, sembra che il quarto core non venga utilizzato.
Anche con
World In Conflict il copione si ripete; questa volta, il massimo si ha con tre core, mentre con quattro core il risultato si abbassa. La differenza misurata rientra nel margine d'errore, ma indica che il gioco non usa il quarto core.
Analisi prestazioni e conclusioni
Semplifichiamo i risultati ottenuti facendo una media delle prestazioni:
È bene mettere in chiaro un concetto: i risultati dei benchmark sintetici sono decisamente ottimistici. Un aumento lineare del 50% ad ogni core aggiunto, infatti, non rispecchia la realtà.
La media dei risultati con le applicazioni mostra che il passaggio
da uno a due core offre un guadagno medio del 35%; l'aggiunta del terzo core si traduce in un ulteriore salto del 15%, mentre il quarto core aumenta le prestazioni del 32%. È strano notare che il terzo core porta un beneficio pari alla metà di quanto riesce a fare il quarto core.
Quando consideriamo le applicazioni dobbiamo però
valutarle separatamente. I software di codifica audio che abbiamo testato non sono ottimizzati per operazioni multi-core. Al contrario, i software di codifica video traggono molto beneficio dalla presenza di più core, anche se il guadagno dipende dal codec utilizzato. Nel caso dei software di rendering, 3ds Max è decisamente molto ottimizzato, mentre Photoshop, che lavora in 2D, non mostra alcun miglioramento. AVG Antivirus mostra un decisivo guadagno in velocità con più core, mentre i software di compressione non sono sensibili alla presenza di core aggiuntivi.
Per quanto riguarda i giochi, assistiamo a un notevole salto, pari al 60% di prestazioni in più, passando da un single a un dual-core, con un ulteriore guadagno del 25% con l'aggiunta del terzo core.
Il quarto core non porta invece alcun beneficio con i giochi che abbiamo testato. Altri titoli potrebbero avvantaggiarsi dei processori quad-core, ma pensiamo che un Phenom II X3 sia sicuramente un'ottima scelta per giocare. È importante però ricordare che la selezione di elevate risoluzioni e di un alto livello qualitativo della grafica, si traduce in una maggiore dipendenza dalla scheda grafica, che limita l'impatto del processore sulle prestazioni totali.
Basandoci su questi dati, traiamo alcune conclusioni generali: oggi non c'è bisogno di essere degli esperti per trarre vantaggio dalle CPU multi-core, a differenza di quattro anni fa, quando solo gli utenti esperti avevano ragione d'interessarsi alle CPU multi-core. Non si dovrebbero sovrastimare i guadagni prestazionali misurati, ma rimane impressionante vedere il livello di ottimizzazione che si è ottenuto in quattro anni, specialmente con le applicazioni di natura più ricettiva all'accelerazione tramite parallelismo. Oggi, ci sono poche ragioni per considerare l'acquisto di una CPU single-core (se ne trovate).
Inoltre, ci sono alcuni ambienti in cui è essenziale investire in più core possibili, cioè laddove si effettuano lavori di codifica video, rendering 3D e software di produttività ottimizzati, come i software antivirus o altri applicativi professionali. La lezione per i giocatori è che sono ormai lontani i giorni dove una CPU single-core abbinata a una potente scheda grafica era la soluzione migliore.
ENJOY
Edited by trinity-84 - 9/6/2009, 22:42
