NÚCLEOS vs FREQUÊNCIAS: quanto muda a performance do seu processador?

Experimento com Processadores: Núcleos vs. Frequência

Visão Geral da Seção: Neste experimento, o objetivo é medir a mudança de desempenho em processadores em diversas aplicações, desde profissionais até jogos, para determinar se é mais vantajoso ter mais núcleos ou maior frequência.

Análise do Processador AMD Ryzen 9 7950X

• O processador utilizado é o AMD Ryzen 9 7950X, com 16 núcleos e 32 threads, operando a frequências que ultrapassam os 5 GHz.

• Foram realizados testes variando as frequências de operação e ajustando o número de núcleos ativos.

• Configuração incluiu memórias DDR5 da Kingston a 5200 MHz e refrigeração líquida Cooler Master ML360 Flux.

Ajustes e Testes Realizados

• Foi explorada a habilitação/desabilitação do SMT (Simultaneous Multithreading) para avaliar seu impacto no desempenho.

• A tensão do processador foi mantida na configuração automática durante os testes.

Impacto das Frequências nos Softwares

Visão Geral da Seção: Os testes revelaram como as variações nas frequências dos processadores afetam o desempenho em diferentes softwares e jogos.

Desempenho em Jogos

• No jogo Call of Duty Modern Warfare, houve um aumento significativo de desempenho ao ultrapassar os 3500 MHz de frequência.

• Em Cyberpunk, observou-se um ganho expressivo de performance a partir dos 1500 MHz até estabilizar em torno dos 5 GHz.

Comportamento do Processador

• O desempenho do processador Ryzen mostrou limitações após os 5 GHz em termos de escalabilidade.

Análise Térmica e Overclocking

Visão Geral da Seção: A temperatura do processador foi monitorada conforme as frequências aumentavam, destacando também o impacto do overclocking nos resultados.

Temperatura e Desempenho

Análise Detalhada do Desempenho do Processador

Visão Geral da Seção: Nesta seção, são explorados os limites térmicos e de desempenho de um processador, juntamente com a influência da frequência e do número de núcleos nos resultados dos testes.

Limitações Térmicas e Frequências

• Ao se aproximar dos 5 GHz, o limite térmico do processador é atingido, levando a uma estabilização da temperatura devido à autopreservação do chip para evitar danos ao silício.

• Em testes como o Fire Strike, é observado que o teste não inicia abaixo de 2 GHz, indicando a necessidade mínima de frequência para execução. A performance aumenta linearmente com as frequências até cerca de 4.5 GHz, momento em que a curva começa a estabilizar.

Impacto dos Núcleos no Desempenho

• Em jogos como Call of Duty e Cyberpunk, há ganhos significativos de desempenho ao aumentar o número de núcleos disponíveis. No entanto, após certo ponto (geralmente em torno de 8 núcleos), os ganhos adicionais diminuem ou até mesmo recuam em alguns casos.

• A quantidade de núcleos habilitados impacta diretamente na capacidade do processador aumentar as frequências e consequentemente melhorar o desempenho em jogos. O Counter Strike apresenta um comportamento diferente ao regredir em desempenho com mais núcleos habilitados.

Escalonamento e Eficiência Energética

• O escalonamento ideal visto em testes sintéticos contrasta com a realidade da computação prática, onde nem todos os softwares seguem essa lógica. A eficiência energética demonstra-se positiva quando comparada ao desempenho conforme mais núcleos são utilizados.

• A relação entre performance e consumo energético é destacada pela eficácia no uso de processadores com muitos núcleos em cenários altamente paralelos. Essa eficiência reflete-se na escalabilidade do desempenho sem um aumento proporcional no consumo.

Desempenho de Processadores em Jogos

Visão Geral da Seção: Nesta seção, são discutidos os resultados de testes de desempenho de processadores em jogos, considerando diferentes configurações de núcleos e threads.

Desempenho com SMT Habilitado

• Com 8 núcleos e 16 threads, o desempenho foi melhor do que com 16/16, evidenciando um score final mais alto.

• Em testes com Cyberpunk, houve ganhos até 8 núcleos, porém diminuíram ao ativar o SMT.

Impacto no Call of Duty e Cyberpunk

• O desempenho máximo foi alcançado com SMT ligado em torno de 12026 no Cinebench.

• Ao desativar o SMT, o resultado mais alto foi 127, resultando em um empate prático com a configuração 16 núcleos e 16 threads.

Configurações Ideais

• A curva de perda de desempenho ocorre ao passar para 16 núcleos e 16 threads.

• Destaca-se que muitos jogos esports se beneficiam mais de um ex Core com alta frequência ou overclock.

Impacto do Overclock nos Processadores

Visão Geral da Seção: Aqui são analisados os impactos do overclock nos processadores em relação à temperatura e desempenho.

Relação entre Clocks e Temperatura

• O aumento da pontuação no Cinebench mostra crescimento linear dos clocks.

• A temperatura aumenta mais perceptivelmente a partir dos 5 GHz, indicando ineficiência quando comparada ao ganho de performance.

Consumo versus Performance

• Conforme os clocks aumentam, a performance cresce linearmente enquanto o consumo também sobe.

• Próximo ao limite operacional do processador, a eficiência diminui e o consumo supera os ganhos de performance.

Eficiência dos Núcleos em Relação à Performance

Visão Geral da Seção: Esta parte aborda a eficiência dos núcleos em relação ao consumo e aquecimento dos processadores.

Análise Comparativa

• No gráfico apresentado, destaca-se a progressão linear da performance em contraste com o consumo.

Análise de Desempenho de Processadores

Visão Geral da Seção: Nesta seção, são discutidos os impactos do número de núcleos e frequências no desempenho dos processadores.

Impacto do Número de Núcleos e Frequências

• O processador busca atingir o máximo desempenho dentro dos limites de temperatura e energia.

• Tanto o número de núcleos quanto as frequências influenciam o desempenho, com maior contagem de núcleos beneficiando aplicações profissionais.

• Em jogos, há benefícios tanto em mais núcleos quanto em frequências mais altas, mas existe um limite para a escalabilidade após cerca de oito núcleos.

Desafios com 16 Núcleos em Jogos

Visão Geral da Seção: Explora-se a questão do desempenho inferior com 16 núcleos em comparação com oito, devido à limitação térmica e energética.

Limitações dos 16 Núcleos em Jogos

• Com 16 núcleos ativados, cada um opera com menos margem térmica e energética, resultando em frequências menores.

• Configurações com menos núcleos podem ser mais eficientes para jogar, como octacore ou hexacore.

Experimento: Teste Prático

Visão Geral da Seção: Detalhes sobre experimento prático tentando operar um processador com apenas um núcleo.

Experimento Prático

• Tentativa sem sucesso de dar boot com apenas um núcleo e uma thread em um processador caro.