راهنمای مقایسه CPU ها و کار با benchmark

Benchmark های CPU نقش بسیار مهمی در مقایسه و انتخاب پردازنده مناسب ایفا می کنند تا خیال شما از بابت اینکه پردازنده انتخاب شده می تواند بازی ها و نرم افزارهای مد نظر شما را بدون اشکال اجرا کنند، راحت باشد. در این مقاله سعی شده است اطلاعات لازم برای انتخاب درست پردازنده در اختیار شما قرار گیرد.

چندین راه برای قضاوت در مورد عملکرد و کارایی پردازنده ها وجود دارد. مقایسه اطلاعات فنی آنها با یکدیگر، نقطه شروع مناسبی است. اصولا یک پردازنده با تعداد coreهای فیزیکی بیشتر و سرعت clock بالاتر،کارایی بهتری در مقایسه با سایر CPUهای هم خانواده خود (پردازنده های هم نسل) دارند. خب این نوع مقایسه کار راحتی است اما اکثرا ما درگیر انواع پیچیده تر مقایسه هستیم؛ زمانی که نسل پردازنده ها یکی نیست.

مثلا اگر بخواهیم یک پردازنده بالا رده متعلق به دو یا سه نسل قبل را با یک پردازنده میان رده نسل جدید مقایسه کنیم یا هنگامی که بخواهیم بفهمیم یک پردازنده خاص امکان اجرای روان یک بازی یا برنامه ویژه را  دارد یا نه، کار اندکی مشکل تر می شود. برای اینکار بهتر است کمی از مبانی پایه ای اطلاعاتی Benchmark ها  منتشر می کنند، سر در بیاوریم.

مقایسه CPU ها زمانی پیچیده می شود که نسلها و سازنده ها متفاوت باشند. اینجا نتایج آنالیز Benchmarkها به کمک ما می آیند.

Benchmark پردازنده ها چیستند؟

Benchmarkها به شما اجازه مقایسه چند پردازنده را با شاخص ها و پارامترهای استانداری که تعیین شده است، میدهند. عملکرد هر پردازنده برای یک سری پارامترهای استاندارد، مورد تست و بررسی قرار گرفته و نتیجه معمولا به یک امتیاز، تعیین می گردد. استفاده از Benchmarkها در بسیاری موارد در تصیمیم گیری ما موثر است از جمله:

• زمانی که یک دستگاه کامپیوتر رومیزی اسمبل می کنیم یا یک لپ تاپ جدید می خریم می توانیم توان و کارایی پردازنده آن را مورد بررسی دقیق قرار دهیم تا نیازهای ما را برطرف کند
• قبل از اینکه تصمیم بگیریم که دستگاه خود را به روز رسانی کنیم
• پس از اینکه سیستم خود را به روز رسانی کردیم و برای مشاهده و مرور تجارب کاربران با اجرای Benchmarkها
• زمانی که تصمیم داریم Overclock کنیم می توانیم از یک برنامه مانند Intel® Extreme Tuning Utility (Intel® XTU) استفاده کنیم تا میزان بهبود را بعد از overclock ارزیابی نماییم.

اگر دوست دارید در نگاهی به نتایج یکی دو مقایسه کوتاه بین دو پردازشگر Intel Core i5 1235U و Ryzen 5 5625U بیندازید به این لینک سری بزنید.

ابزارها و تست های Benchmark پردازنده

Benchmarkها بر اساس تست هایی که انجام میدهند به دو دسته کلی تقسیم می شوند:

•  Synthetic Benchmark
•  Real-World Benchmark

 Synthetic Benchmark

زمانی از Benchmark های synthetic استفاده کنید که نیاز دارید یک مقایسه عمومی و سریع بین پردازنده ها انجام دهید. تست های synthetic، موارد مختلفی را در مورد پردازنده، شبیه سازی می کنند؛ رندرینگ سه بعدی، فشرده سازی فایل، وب گردی، محاسبات نقطه شناور و مواردی شبیه به این. بعد از اینکه عملکرد پردازنده در هر کدام از موارد، مورد تست و اندازه گیری قرار گرفت، اعداد حاصل به ضرایب وزنی مشخص و نه لزوما یکسانی، در نهایت منجر به استخراج یک عدد به عنوان امتیاز نهایی پردازنده می شود.

ین امتیاز نهایی “Synthetic” است چرا که تست هایی که برای محاسبات انجام شده است حاصل شبیه سازی پردازنده است به این معنی که به جای تست عملکرد پردازنده در یک برنامه خاص (مثلا یک برنامه تولید محتوای سه بعدی یا گیم) ، حجم task هایی که ممکن است برای اجرای آن برنامه خاص بر روی پرازنده load شود، شبیه سازی می گردد.

تست های synthetic، موارد مختلفی را در مورد پردازنده، شبیه سازی می کنند؛ رندرینگ سه بعدی، فشرده سازی فایل، وب گردی، محاسبات نقطه شناور و مواردی شبیه به این.

به عبارت دیگر، Benchmarkهای synthetic پیش بینی مطلقا دقیقی از عملکرد پردازنده ارائه نمی دهند اما همین اندازه کافیست تا به طور گسترده در مقایسه عملکرد پردازنده ها مورد استفاده قرار گیرند. به عنوان مثال:

• PassMark که حجم سنگینی از عملیات ریاضی را تولید می کند تا فشار روی پردازنده را در مواقعی مانند فشرده سازی، رمزگشایی و غیره، شبیه سازی کند.
• 3Dmark که توانایی سیستم در handle کردن گرافیک سه بعدی در اجرای بازی ها را مورد اندازه گیری قرار می دهد.
• PCMARK10 که در مورد نحوه مواجهه سیستم با کارهای روزمره و جریان کاری عادی را بررسی و امتیاز دهی می کند.
• Intel® Extreme Tuning Utility (Intel® XTU) که یک تست استرس CPUاست در شرایطی که آن را Overclock کرده و کارکرد آن را مونیتور می کند.

در مجموع نتایج حاصل از بنچ مارک های سنتتیک، از جهات مختلف پردازنده ها را مورد بررسی قرار می دهند و امکان مقایسه درستی دراختیار ما قرار می دهند.

Real-world Benchmark

از این بنچ مارکها زمانی استفاده می کنیم که پلن خاصی برای CPU در ذهنمان است یا برای استفاده از یک نرم افزار تخصصی به دنبال بهترین پردازنده هستیم و به همین دلیل به دقت بسیار زیادی در مورد شاخص های بهره وری پردازنده، نیاز داریم.

تست های عملکردی واقعی (Real-World)، با دادن حجم سنگینی از taskها به پردازنده و محاسبه زمان لازم برای اتمام این حجم پردازشی، محاسبه می شود. در واقع نتایج حاصل از این تست ها، وضعیت کارکرد پردازنده را در عمل و دنیای واقعی اندازه می گیرد. اگر زمانی سراغ این تست ها رفتید حتما در نظر داشته باشید که هر CPU به منظور (های) خاصی طراحی و ساخته شده اند.

به همین دلیل تست های مطرح در این بنچ مارکها اندازه گیری های تخصصی متفاوتی را پوشش می دهند:

• Dropped Frames که در benchmarkهای تست استریم، تعداد فریم های از دست رفته را در هنگام encode کردن ویدیو محاسبه می کند.
• FPS (Frame per Second-Video) که در تست های encoding ویدئو، تعداد فریم هایی که CPU قادر به کد کردن است را در ثانیه اندازه می گیرد.
• FPS (Frame per Second-Game) که در تست های encoding بازیها، تعداد فریم هایی که CPU قادر به کد کردن است را در ثانیه اندازه می گیرد.
• Frame time که مربوط به بنچ مارکهایی است که تست هایی در مورد shutter effect در بازی ها را اندازه می گیرد. فاصله بین دو فریم بر حسب میلی ثانیه معمولا ثابت نیستند و اثراتی مانند Shutter effect باید به حداقل ممکن برسند.
• GB/s که در تست های رمزنگاری، میزان ورودی و خروجی دیتا را به بلوک رمزنگار، محاسبه می کند.
• MIPS (million instructions per second) که در تست های مربوط به فشرده سازی دیتا، IMPS، تعداد دستورهای سطح پایین را که توسط CPU اجرا می شوند اندازه می گیرد.
• Render Time که در بنچ مارک های تست Render، سرعت پردازنده شما را در فعالیت هایی مانند رندر کردن geometry، نورپردازی و بافت در تصاویر سه بعدی محاسبه می کند.

این دو نوع Benchmark، یعنی “سنتتیک” و “دنیای واقعی” در واقع مکمل هم هستند. بیشتر کاربران حرفه ای، ابتدا از بنچ مارکهای سنتتیک برای به دست آوردن یک دید کلی یا تصویر بزرگ و کامل از پردازنده مورد نظرشان، استفاده می کنند و سپس هنگامی که می خواهند در جزئیات کنکاش کنند، سراغ بنچ مارکهای دنیای واقعی می روند.

امتیاز تک هسته و چند هسته پردازنده (Single/Multi Core Scores)

پس از آنکه با انواع بنچ مارکها آشنا شدیم ضروری است که به کاریی تک هسته ای و چند هسته ای پردازنده نیز اشاره بکنیم. اگر سری به بنچ مارکها زده باشید، احتمالا نتایج تست ها را در دو بخش تک هسته ای و چند هسته ای ملاحظه کرده اید. هرچند بحث بسیار طولانی است اما تنها به تعریف کلی از این دو امتیاز، بسنده می کنیم:

امتیاز پردازش تک هسته

این امتیاز برای اجرای بازیها و برنامه هایی مهم و حائز اهمیت است که بسیار سبک، عمل threading را انجام می دهند. به عبارت دیگر به صورت عمده بخش اصلی بار پردازشی instruction ها بر عهده یک هسته است. به عنوان مثال بازی Frotnite از جمله این بازی هاست.

امتیاز پردازش چند هسته ای

این امتیاز برای اجرای بازیها و برنامه هایی مهم و حائز اهمیت است که بسیار سنگین و گسترده، عمل threading را انجام می دهند. به عبارت دیگر به صورت عمده بخش اصلی بار پردازشی instruction ها بین هسته های مختلف و بر اساس الگوریتم هایی توزیع می شود. به عنوان مثال بازی Battlefield از جمله این بازی هاست.

سخن پایانی

اگر با خواندن این متن علاقمند شده اید که سری به برخی از سایت های Benchmark بزنید من به هدفم رسیده ام، اما پیشنهاد می کنم اگر خیلی کاربر حرفه ای نیستید یا علاقه و نیازی به حرفه ای شدن ندارید به Benchmarkهای Synthetic بسنده کنید. نتیاج حاصل از آن برای اکثر کاربران بیشتر از کافیست! و شما را در بهترین انتخاب، بیشترین کمک را خواهد کرد.