为什么现代游戏机不需要频繁升级CPU？

AMD

为什么要升级？升级的目标是什么？游戏机首要一点是无需真正意义上的多任务处理。一个操作系统，运行前台游戏和一两个应用就够用了，多余性能也派不上用场。其次，游戏真的如此依赖CPU的算力性能吗？我猜很多人只看媒体报道，可能不清楚实际占用的额度有多少。

以2077和Alan Wake 2为例，即便将画质拉满，实际CPU占用也仅约20%到10%。主机搭载的锐龙处理器性能显然不会低到只有14900K（按P核算相当于8核）的20%-10%水平。AMD Zen系列在高性能场景下的平均负载也大约为20%。假设主机CPU性能仅为当前旗舰的40%，依然未必会成为瓶颈。因此，CPU的算力真的会是限制游戏体验的关键因素吗？这值得商榷。当然不是这样的。当然，这几个不是压力最大的，但基本算得上有代表性的内容。再说一个我用着挺好笑的设备——Steam Deck，它搭载了4核2.8GHz的ZEN2架构CPU。实际上，真正卡CPU的游戏很少，除了某些后期需要大量加载地图的4X类游戏外，大部分游戏性能瓶颈都在GPU上。那又如何？为了什么？现代游戏机的CPU虽有瓶颈，但并非硬件故障，而是架构设计导致数据传输受限，单纯升级CPU效果有限。的确，更好的CPU、IO和缓存性能都会提升，包括数据处理速度和线程数量，不能否认其带来的实际效果。问题是，你买的游戏性能并非取决于CPU算力，比如14900K，只能发挥10%到20%的效能。解决CPU瓶颈问题，首先可通过统一寻址内显存减轻数据传输压力，这一方案已在X360上应用。同时，建议搭配高带宽以满足GPU需求，但这也引发显存、内存及主板线束的发热问题。电流必然产生热耗，要缓解此问题需增加内存或主板主动散热装置，这并非易事，短期内难以实现改进。主板总线受光速和频率上限限制，外部总线频率难以提升，这确实是主要问题之一。其二，增加缓存和调整内存，提升数据命中率，减少传输空窗期，优化整体性能表现。不过实际效果并非全都理想。以微软为例，Xbox360和Xbox ONE都采用了大缓存设计，虽然没有明显副作用，但占用大量空间却未能显著提升游戏性能，相比之下，增加几个GPU CU可能更为有效。起初，微软也认为这是错误的方向，于是改用了索尼的SOC直连显存方案。老黄那边态度明确，AI卡的显存直接焊在芯片上，采用光刻走线与高级封装技术，台积电因此专门为他建立了两家大型封装厂。看来，缓存 merely 是个过渡技术，效果未必理想。消费级PPT里很多内容确实是老生常谈，说缓存不行就代表性能差，看似有道理，但其实这主要针对PC，和游戏机关联不大。况且，如果真的尝试过却还拿出来讨论，意义何在？那为什么要升级？游戏的瓶颈其实不在CPU，游戏机也无实际刚需。游戏中的运算，比如点读取、物理引擎逻辑、绘制调用和游戏内逻辑等，目前还不会给CPU带来太大压力。毕竟，你不可能在一秒钟内完成114514个动作或互动。除非进行无限复杂的物理模拟，否则以现在游戏的功能水平，还不至于让CPU满负荷运转。主机甚至音频的加密、解码和数据读取等功能，都有专门的硬件模块负责，无需CPU参与。既然很多任务都不用CPU处理，那还追求多高性能的CPU？