Gargalo à vista — Seu CPU pode sofrer ainda em 2018

PC Facts
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Jul 20, 2017 · 9 min read

Analisamos o cenário atual de hardware e projetamos a dificuldade que seu CPU pode ter já em 2018.

Gargalo é uma palavra que pode ser contextualizada como o sofrimento maior de quem monta um PC Gamer. Se tem algo que as pessoas simplesmente não querem sofrer é um gargalo.

Se você não sabe o que é gargalo, rapidamente lhe informo que é quando um componente do seu computador afunila a vazão de performance de um outro componente, ora por falta de performance, de algum recurso, ou por má otimização de software, driver, API etc.

Isso se tornou um termo bem popular quando o mundo do PC se tornou um foco para os gamers. Quando um processador não permite que uma placa de vídeo renda seu máximo e afunile, por conseguinte, a performance do seu game, você furiosamente descobre que tem um gargalo.

O que vemos hoje?

No cenário atual, temos visto que os games basicamente são ports de consoles, ora bem feitos, ora mal feitos; que por serem voltados para uma gama gigante de processadores e placas de vídeo, não recebem otimização direcionada como nos consoles; que mesmo quando são bem otimizados, os usos dos diversos recursos diferenciados de CPUs não são bem aproveitados; e que mesmo após reiteradas promessas de resolução dos problemas crônicos de se jogar no PC, apenas alguns games nos remetem esperança, mas não nos parece uma tendência — ou quando parece ser tendência, a própria comunidade se mostra despreparada para mudanças.

DirectX 12, DirectX 11, Vulkan… Todas essas APIs tem recursos que permitem multithreaded rendering, mas são poucos os jogos, engines e middlewares que, de fato, conseguem se utilizar disso para benefício da performance cada vez mais afinada. Vide Forza Horizon 3, DirectX 12 only, construído do início ao fim na API mais recente da Microsoft e, mesmo com patches meses depois de lançado, continua usando um único núcleo, basicamente. Isso se dá não unicamente à má vontade do desenvolvedor, mas à dificuldade em estabelecer um código do game realmente paralelizado. (Mas isso já foge ao foco do artigo de hoje)!

Alguns jogos parecem conseguir aproveitar mais que os dois ou quatro primeiros núcleos do CPU, como Rise of The Tomb Raider da Square Enix; Ghost Recon: Wildlands e WATCH DOGS 2, da Ubisoft; assim como Prey da Bethesda Softworks. Alguns mais antigos já faziam isso muito bem como Crysis 3, da Crytek, mas em seu lançamento, o povo os crucificava como games mal otimizados e pesados além da conta (exceção de Prey). A galera não parece querer saber de games que extraiam o máximo de todo e qualquer hardware, mas sim que um game rode até numa calculadora com gráfico satisfatório.

O problema que as pessoas recusam-se a enxergar hoje, cobrará seu preço logo ali, na esquina.

Hoje já é o futuro

A falácia estabelecida de que um mero Quad Core sem threads lógicas extras vai suprir qualquer GPU mainstream, está cada vez mais facilmente contestável em todos os cenários. Está ficando mais difícil rodar um game com uma VGA de preço intermediário casando ela com um CPU de mesmo nicho de mercado. Portanto, criar uma build balanceada, fica um tanto quanto mais desafiador, já que os CPUs não melhoram a performance — mas mantém o preço — enquanto que as GPUs saltam exponencialmente.

Se você acha que não, que tal pegarmos as cinco últimas gerações de CPUs e GPUs Mainstream das fabricantes de chips mais relevantes no mercado em suas respectivas áreas de atuação: Intel e NVIDIA; e compararmos o salto de performance geração por geração, nos últimos anos?

Pegamos portanto, um i7 2600k, i7 3770k, i7 4790k, i7 6700k e i7 7700k e colocamos suas pontuações no Cinebench R15 comparadas. Bem como colocamos uma GTX 570, GTX 670, GTX 770, GTX 970 e GTX 1070 com suas pontuações no FutureMark. Os números que verão abaixo são a performance relativa percentual, portanto teremos a geração mais antiga como 100% e as seguintes como um percentual de crescimento em relação à primeira.

Salto geracional percentual CPUs vs GPUs

Percebem agora como a cada geração, o CPU de certo nicho começa a não acompanhar a GPU que se encaixaria no mesmo mercado (não encare o cenário atual de preços necessariamente, por conta da mineração hehheheheheeh)?!

Uma GTX 1070 parece que já começa a ser GPU demais para um i7 7700k levar. Mas isso ainda não chega a ser preocupante, afinal, a única GPU que vemos o i7 7700k gargalar hoje é com uma GTX 1080Ti, não é mesmo?! Bem… não é bem assim.

Quando começamos a ver jogos que demandam / requerem 8 threads como WD2 e um i7 7700k não consegue tirar o máximo de uma GTX 1070/1080, é por que as coisas estão mudando.

Agora sim, o futuro futuro mesmo

Se averiguarmos o roadmap da NVIDIA, veremos que o salto de Kepler para Maxwell (GTX 770 para GTX 970) foi violento em termos de performance por watt. Como a economia de energia trazida na Maxwell já fora bem refinada, o salto de performance por watt da Maxwell para Pascal (GTX 970 para GTX 1070) já seria mais propícia para o lado mais da performance que da eficiência. E assim o foi. Agora o mais interessante — e até preocupante — o salto de Pascal para Volta (GTX 1070 para GTX 1170, ou GTX 2070… whatever) é ainda maior e tende a ser no lado da performance apenas também.

Repare o escalonamento de Single Precision General Matrix Multiply / Watt entre gerações

Ora… se temos um escalonamento nessa variação tão ou mais alta quanto Maxwell — Pascal, podemos seguramente dizer que a próxima GTX X70 pode vir com performance na casa da GTX 1080Ti. Aí teremos mais casos de pessoas aliando CPU Mainstream com GPU Mainstream i7 7700k + GTX 1170 ou 2070 (qual seja).

Como falamos acima, a única VGA que gargala um CPU desses hoje é uma GTX 1080Ti. No futuro, será a GTX X70, a GTX X80 e GTX X80Ti. (Uma GTX 1070 é quase uma GTX 980Ti, né?) A pergunta é: qual será a solução?! Veremos processadores mais rápidos por um preço compatível em um futuro próximo?!

Não existe um culpado… mas sim quem assumirá o problema

“(…) O que sabemos é que, mesmo com vários culpáveis, seremos nós quem pagaremos a conta (…)”

Não existe um culpado. São vários. Você pode impor a culpabilidade desse processo à conduta de mercado da Intel de manter no Mainstream apenas refinamentos de Quad Cores há 5 gerações. À AMD por não impor concorrência ou alternativa real a essa política da Intel. Ao quase que monopólio das duas empresas no ramo de CPUs. Aos desenvolvedores que não criam códigos, engines, middlewares que consigam aproveitar os núcleos extras de muitos processadores. Aos produtores que sufocam sua equipe de desenvolvimento para entregar um jogo por ano e que se dane a boa programação. Ou ao público que quando seu i5 ou i3 não leva um game, já joga o veneno de game mal otimizado.

No fim da questão, as empresas vão se defender com aquilo de sempre: os jogos não eram otimizados pros nossos CPUs / a otimização pra PC é custosa / o público não recebe bem jogos que são exigentes em CPU / poucos são os que compram CPUs com muitos núcleos / blá blá blá.

A verdade é que as pessoas não compram CPUs de muitos núcleos porque não vêem a vantagem em games e o desenvolvedor não se compromete a criar engine ou códigos que usem mais que 4 threads porque ninguém quase tem CPUs acima dessa estirpe. Aí temos uma eterna bola de neve. Alguém teria que quebrar essa barreira.

Porque ninguém quebra essa barreira, então?

Simples: porque chegará a um ponto que nós seremos forçados a pagar mais caro por CPUs que levem essas GPUs a partir de 2018. A AMD até que conseguiu quebrar algumas barreiras impostas pela Intel até o momento com os Ryzen, Epyc e Threadripper. Mas no campo de games, isso não mudou muito.

O que sabemos é que, mesmo com vários culpáveis, seremos nós quem pagaremos a conta.

A não ser que…

Algumas soluções a nível de código e software podem resolver todo o problema, mas depende de implementação e aceitação da comunidade. Por vezes, grandes ideias se apresentam mas a comunidade não aceita ora por birra ora por mais completa ignorância ou não propensão às mudanças.

PhysX, por exemplo, colocava algumas responsabilidades do CPU para ser processado na GPU. A física de per si é processada inteiramente na CPU. Esse peso pode ser aliviado se essa responsabilidade passar pra GPU. Afinal, o limite do CPU chega antes que o da GPU em poder de processamento. O PhysX, ao fazer isso, criou um “conflito” na comunidade, AMD vs NVIDIA, por acharem q
não somente que pesava demais na GPU e “acabava com a experiência do jogo” como por achar que a NVIDIA fazia isso para corromper os desenvolvedores (WTF!)

Sei que consigo afirmar que até hoje, nenhum game conseguiu fazer algo como feito na série Batman Arkham em que qualquer parte do chão do cenário quebrava com uma ratada do bat bumerangue. Você vê isso em que jogo hoje? Nenhum! A física em Batman deu um passo a frente, mas a comunidade não prosseguiu com isso.

O velho mimimi do PhysX e agora o do Gameworks de beneficiarem exclusivamente a NVIDIA venceu o avanço da física nas GPUs (e olha que ele nem é mais exclusivo para CUDA Cores nem de código 100% fechado).

Agora, faz um tempo que não vemos avanço nesse quesito em games. Algumas coisas pontuais como a água em WATCH DOGS 2, as partículas procedurais em Nex Machina são pequenas demonstração de evolução. WD2, por exemplo, paga até hoje por ser “mal otimizado” quando na verdade é apenas pesado. O próprio Assassin’s Creed Unity que foi um dos primeiros jogos com Clothing e NPCs às pencas dentro de um mundo aberto sofreu porque um i7 4790k gargalava uma GTX 980Ti… Quantum Break que tem mudanças de cena 3D dezenas de vezes em praticamente uma fração de minuto, captura facial, partículas realistas e efeitos impressionantes, passou despercebido por exigir um hardware que poucos poderiam arcar. O povo quer mesmo é que seu i5 leve qualquer GPU em qualquer jogo. Não importa a evolução gráfica. “Rodou no meu PC?! É bem otimizado!”

DirectX 12 e Vulkan podem aliviar as coisas mas não a um ponto de evolução tão grande. Estamos com GPUs a saltos largos em comparação a CPUs que não tem software ou driver que recondicione as CPUs em um patamar de igualdade. Os jogos começaram a ser MultiThread há algum tempo e não tem aparecido tamanha vantagem. Em verdade, as pessoas nem perceberam que os jogos estão MultiThread. O que podemos perceber é que até nos consoles, temos CPUs com 8 núcleos e baixo Clock. Ora, se isso não é um sinal de que CPU será usado com MT em games, eu não sei o que seria. Agora, há também um sinal de que não se acredita em evolução do desenvolvimento de códigos a nível de CPU. Do PS4, pro PS4 Pro e pro futuro Xbox One X, temos diferenças quase que irrelevantes de CPU (mesmo Jaguar só que com clocks ligeiramente aumentados) se comparadas com as diferenças entre suas GPUs.

A concluir, temos duas possibilidades: pagar mais caro em CPUs para continuar jogando no Mainstream ou processos do CPU passando para a GPU. Nenhuma das duas, eu diria, a comunidade receberia bem. Uma por conta do custo, outra por conta de uma pseudo ideologia de que os gráficos podem melhorar mas não podem pesar na GPU que você tem em casa.

Ah! E para aqueles que pensarem: essas GPUs Volta serão pra quem quer jogar em 1440p e 4k, só digo que os monitores de alta resolução não apresentam sinal de redução de preço. Ou você vai dizer que um monitor 1440p é tão fácil de achar e pagar quanto um de 1080p?!

E quanto ao Coffee Lake Six core e os Ryzen no Mainstream? Bem, isso pode ajudar a mudar o cenário de desenvolvimento de códigos de jogos, mas processadores multi nucleares com 4 núcleos já estão há anos aí e só agora que alguns jogos usam 4 núcleos lógicos…

Espero, ante o exposto, ter deixado uma contribuição diferente desta vez, abrindo os olhos da comunidade pra algo futuro, mas com base no que temos no presente.

Abraços, amigos,

Marcus Sarmanho

CEO

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