CLAVES EN LA ELECCIÓN DE UNA CPU PARA JUEGOS

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  • CLAVES EN LA ELECCIÓN DE UNA CPU PARA JUEGOS

    1. Introducción:

    Antes de abordar el contenido de este artículo, es necesario para no perderse tener clara una serie de conceptos. Estos conceptos nos ayudan a entender las características de funcionamiento que necesitamos conocer como consumidores, para poder elegir de forma objetiva y medible una CPU sin entrar en conceptos técnicos y características de ingeniería en hardware, que a nosotros como consumidores no nos sirven para nada en este objetivo. Por ello debes saber que:
    • GPU (Graphics Processing Unit, o Unidad de procesamiento gráfico): Es la tarjeta gráfica.
    • VRAM: Memoria RAM destinada a datos de imágenes en las tarjetas gráficas.
    • CPU (Central Processing Unit, o Unidad central de procesamiento): Es el procesador, y se compone de un silicio semiconductor (entre otros componentes) en el que se han nano-grafiado a láser transistores capaces de tomar una posición aislante o conductora eléctrica, interpretada como 0 y 1 por los sistemas informáticos (el idioma de los ordenadores).
    • Ciclo: Es el recorrido completo que hace un pulso eléctrico con instrucciones informáticas; desde la entrada de datos a la CPU, pasando por todas sus fases de cálculo mediante sus transistores, y hasta la salida de los resultados ya calculados. Aunque los hercios miden la frecuencia, 1 hercio equivale a la realización de un ciclo completo en un segundo.
    • IPC (Instructions per Cycle, o instrucciones por ciclo): Cantidad de instrucciones que puede calcular una CPU por cada ciclo. Es un rendimiento parcial que no tiene en cuenta la velocidad (frecuencia) del procesador, sino lo que es capaz de rendir en un solo ciclo. Como es imposible hacer comparaciones a 1hz (que correspondería a 1 solo ciclo), se utiliza una frecuencia fija igual en todas las CPU a comparar (3Ghz, 4Ghz, etc.); de modo que se pueda analizar qué diferencias hay debidas al IPC sin tener en cuenta la velocidad que cada CPU puede alcanzar. Como ejemplo imaginemos que un albañil carga tierra con una pala en una hormigonera. Hay dos formas de que cargue más tierra en un minuto; bien dando palazos más deprisa, o bien usando una pala más grande que cargue más tierra en cada palazo. El tamaño de la pala, es el IPC.
    • Frecuencia: Cantidad de ciclos realizados por cada segundo en una CPU, de modo que 1 MHz (de Hertz en inglés) significa que en un 1 segundo la CPU puede realizar 1.000.000 de ciclos; y se mide normalmente en Gigahercios o Megahercios. Como ejemplo imaginemos que un albañil carga tierra con una pala en una hormigonera. Hay dos formas de que cargue más tierra en un minuto; bien dando palazos más deprisa, o bien usando una pala más grande que cargue más tierra en cada palazo. Dar más palazos en el mismo tiempo (es decir dar palazos más deprisa), es la frecuencia.
    • IPS (Instructions per Second, o instrucciones por segundo): Cantidad de instrucciones que puede calcular una CPU en un segundo teniendo en cuenta el IPC y la frecuencia, y por tanto contando con todos los ciclos que puede hacer en un segundo. Es el rendimiento absoluto o total que tiene una CPU, medido en mono-núcleo o multi-núcleo según se quiera comparar. Como ejemplo imaginemos que un albañil carga tierra con una pala en una hormigonera. Hay dos formas de que cargue más tierra en un minuto; bien dando palazos más deprisa, o bien usando una pala más grande que cargue más tierra en cada palazo. Tener en cuenta el tamaño de la pala y la velocidad con la que da palazos, es el IPS; y va a ser lo que de verdad indique la tierra que ha conseguido cargar.
    • Rendimiento mononúcleo: Es el rendimiento IPS medido por la potencia de un solo núcleo. Nos es útil para saber cuánto rendimiento ofrece un procesador respecto a otro independientemente de la diferencia de núcleos que tengan, pues los juegos no suelen usar más de 8 núcleos y ver comparativas donde procesadores de más núcleos “barren” a otros de menos nos es irrelevante para juegos; y nos puede llevar a una falsa conclusión. Intel y AMD están mejorando los turbos a un núcleo para salir mejor paradas en las comparativas; siendo sin embargo un dato irreal, pues son turbos cuyas frecuencias no pueden alcanzar cuando utilizan 4 o más núcleos. Como curiosidad, todos los juegos hacen uso de un hilo maestro que está siempre más cargado que los demás, por lo que disponer de estos turbos y un buen rendimiento mononúcleo siempre es útil.
    • Rendimiento multinúcleo: Es el rendimiento IPS medido por la potencia de todos los núcleos que tengan los procesadores a comparar. Es útil para saber de lo que es capaz un procesador a toda máquina, pero hay que tener en cuenta que esta potencia no podrá ser aprovechada si el juego no está programado para usar todos los núcleos del procesador (y actualmente, no suelen usar más de 8 núcleos).
    • Hyperthreading y SMT: Son dos tecnologías de Intel y AMD respectivamente y similares, en las que un solo núcleo físico es capaz de trabajar con dos hilos lógicos de ejecución de instrucciones; como si se tratara de dos núcleos físicos en lugar de uno. Al contrario de lo que se cree esta tecnología no duplica el rendimiento del procesador, pues solo logra aumentar entre un 10-30% el rendimiento y sólo si el programa está diseñado para usar ese número de núcleos físicos/hilos.
    • Overclock (OC, o sobre reloj): Forzado de la frecuencia del procesador en BIOS o mediante software, para que funcione a más frecuencia de aquella para la que está diseñado.
    • TDP (Thermal Design Power, o diseño térmico de potencia): No es la cantidad de energía que consume la CPU, sino la cantidad de energía térmica (calor) que necesita disipar en su funcionamiento máximo.
    • FPS (Frames per Second, o Fotogramas por Segundo): Cantidad de imágenes por segundo que puede procesar nuestro ordenador, siendo emitidas en última instancia por la GPU hacia el monitor.
    • Hercios de un monitor (Hz): Cantidad de fotogramas por segundo que es potencialmente capaz de mostrar un monitor, de esta forma un monitor de 60Hz no es capaz de mostrar más de 60 FPS, aunque el ordenador emita más. Más de 60 FPS sólo son útiles para juegos que utilizan rápidos movimientos de cámara (como los juegos en primera persona), pero personalmente considero que es un lujo creado por la industria para impulsar el consumo de más hardware y más caro. Mantener más de 60 FPS con cada generación de juegos nuevos requiere de una constante potencia a la última en un ordenador, lo que implica constantes cambios de hardware de gama alta y además tener un monitor que soporte más de 60Hz. No quiero entrar a valorar si jugar a 144FPS es realmente necesario o no, pero el consumidor debe saber que esta pretensión elevará CONSIDERABLEMENTE el precio de su ordenador; y conllevará a que quede obsoleto mucho antes. Como curiosidad, las películas están grabadas a 23 FPS.
    • CPU-dependencia: Es el rendimiento de CPU que demanda un juego. Los juegos son como el estómago, quieren comida y agua; es decir, quieren CPU y GPU. Unos juegos comen más y beben menos, otros comen menos y beben más, otros comen y beben mucho, y otros comen y beben poco.
    • GPU-dependencia: Es el rendimiento de GPU que demanda un juego.

    2. Momento de compra:

    ¿Comprar o esperar? Falta poco para la siguiente DDR5, PCI-Express 5.0, o una nueva familia de procesadores ¿debo esperar? Ésta y otras son grandes y repetidas preguntas que nos hacemos en los foros. Abarcar las muchísimas variables que se introducen es complicado, pero bien merece la pena realizar un apunte sobre ello.

    Cuando una nueva memoria RAM se acerca como está a punto de pasar con la DDR5, no debemos tenerlo en cuenta. Las nuevas RAM siempre llegan exageradamente caras y malas, sí, malas. Malas porque a pesar del aumento de velocidad y eficiencia (características para elegir qué RAM comprar, del que podría hacer otro artículo), su latencia suele ser exagerada. Esas latencias exageradas ralentizan el rendimiento final de la RAM, por lo que al compararlas con las mejores y ya muy refinadas RAM anteriores (DDR4 en la actualidad), nos damos con la paradoja de que o bien son peores que éstas o lo poco que logran mejorarlas no lo compensan con su absurdo y altísimo precio. Sin bien, sólo es cuestión de 2 o 3 años que su precio se normalice y su tecnología se depure, superando ya a todas luces a la generación anterior. Así pasa con cada cambio de generación de DDR, por lo que no debemos preocuparnos por adquirirlas hasta que lleven en el mercado como mínimo 2 o 3 años y haya opciones mejores que comprar.

    Respecto al PCI-Express 4.0 o 5.0, la mejora técnica es muy grande pero innecesaria. El uso que las GPU (tarjetas gráficas) hacen de este BUS está aún muy por debajo de la capacidad del PCI-Express 3.0, por lo que tampoco debe ser un detalle que debamos tener en cuenta para comprar CPUs más caras que lo incorporen (sólo hay diferencias de hasta el 10% cuando las GPUs no tienen suficiente VRAM). Sin embargo se exceptuarían casos muy particulares de usuarios con múltiples discos duros conectados por PCI-Express y/o varias GPUs.

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    Por otro lado, comprar la última familia de CPUs no siempre es lo correcto, pues puede que su rendimiento sea casi similar a la anterior familia y sin embargo el precio sea desproporcionadamente mayor. A raíz de esto haremos nuestras mediciones para ver qué nos están vendiendo realmente y si merece la pena o no.

    Y por último, la situación del mercado influye. Hay momentos de explosión minera en criptodivisas donde comprar una tarjeta gráfica es una locura. En los procesadores existe un oligopolio en el mercado de uso doméstico, formado por AMD e Intel; y si alguna consigue imponerse por encima de la otra, no duda en aprovechar y subir precios de forma abusiva, lo que obliga al consumidor del precio-rendimiento a descartar sus productos.

    En todas estas situaciones si queremos precio-rendimiento debemos ser consumidores conscientes, y en vez de intentar adquirir lo último ir justo a lo del año o dos años anteriores. Son productos donde la especulación ya no existe, las ofertas son jugosas, y el rendimiento inferior es enormemente compensado con un precio también muy inferior.
    Sólo merecerá la pena si lo nuevo y caro aumenta con mucho el rendimiento, para lo que debemos poner cara a cara a cada CPU con pruebas objetivas, fiables, e imparciales; que nos den un dato sobre el valor real del producto y así decidir si cuestan lo que piden.
    Editado por última vez por alarik 25-06-21, 00:06:47.

  • #2
    3. Pruebas para comparar las CPU:

    3.1 Resolución: Casi siempre a través de diversos medios y “youtubers” con información sobre hardware, vemos miles de pruebas donde miden el rendimiento de CPUs. La mayoría de veces comparan las CPUs en resoluciones 4k, 1440p, o 1080p; considerando que “son resoluciones reales a las que juega la gente y por tanto son las que les interesa ver”. Bien, esto es un error garrafal arraigado por el factor de desconocimiento de quien lo ve, de quien lo escribe, y el interés que despierta en el que lo ve creyendo que es lo que necesita por ser esa la resolución a la que juega.

    La resolución es una característica de definición gráfica, de la que se encarga exclusivamente la GPU (tarjeta gráfica). Si establecemos una resolución alta la GPU irá al máximo y no nos dejará ver hasta dónde llegan las CPUs (que es lo que tratamos de comparar), porque el ordenador no puede ir más rápido de lo que le marque el más cargado de sus componentes. Por eso en muchas comparaciones se ven CPUs rindiendo similar a altas resoluciones mientras las GPU están trabajando a tope provocando un cuello de botella, y por tanto siendo ellas las que marcan el límite del rendimiento (razón por la que las CPUs aparecen rindiendo similar). Este argumento es usado interesadamente para defender la idea de que compres una CPU que en realidad es peor porque con ese engaño te dicen que rinden igual, como ocurre en este ejemplo cuando se prueba a 4K (aunque ya les reducen diferencias a 1080p, y más aún a 1440p):

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    Monitorizando esta situación con programas como MSI Afterburner, veríamos la GPU con índices de carga por encima del 90%. Esta situación debe ser evitada a toda costa al comparar CPUs, debiendo bajar la resolución lo que sea necesario (720p suele ser ideal). Es cierto que no vamos a jugar a 720p, pero de lo que se trata es ver la diferencia entre las CPUs y para ello necesitamos un campo de pruebas fiable; teniendo clara una cosa: que a una alta resolución rindan similar por este engaño; no nos librará de que cuando cambiemos de GPU o los juegos demanden más potencia de CPU, empecemos a ver la diferencia de rendimiento "escondida" entre las dos CPUs y que antaño nos creíamos que rendían igual. Por tanto probar juegos a más de 1080p es un error grave, no excusable, e incluso a 1080p ya se producen momentos de alta carga de GPU que nos reducen las diferencias reales. A 1440p los momentos de cuello de botella de GPU son más frecuentes y las diferencias se reducen más, y a 4k el cuello de botella es casi constante provocando el casi empate de la CPUs. En este ejemplo, vemos ese cuello de GPU provocando el empate de las CPUs incluso en 1080p:

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    El resto de ajustes gráficos tiene una naturaleza diversa, pues algunos ajustes demandan puramente GPU, otros un mixto, y otros principalmente CPU (como las sombras). Por esta razón personalmente defiendo la idea de fijarse en pruebas con estos ajustes en alto o ultra, y una resolución baja a 720p.

    3.2 CPU-dependencia: Como decíamos, los juegos son como el estómago, quieren comida y agua; es decir, quieren CPU y GPU. Unos juegos comen más y beben menos, otros comen menos y beben más, otros comen y beben mucho, y otros comen y beben poco.

    Cuando comparamos CPUs lo ideal es elegir una plataforma de juegos CPU-dependientes por razones obvias, pues si escogemos títulos que demandan preferentemente GPU habrá mayor posibilidad de que ésta reduzca las diferencias por llegar a su tope. Los juegos GPU-dependientes son la mayoría de juegos en primera persona, de carreras, y aventura gráfica; pero existen numerosos títulos CPU-dependientes en la categoría de simuladores y juegos de estrategia (que también pueden demandar a su vez una alta carga de GPU). Algunos ejemplos son la saga Total War o Flight Simulator X. Además es ideal someterlos a escenarios de grandes batallas o alta carga de unidades, pues es precisamente lo que más se va a demandar a la CPU.

    Nuevamente sabemos que lo hacemos bien si monitorizando vemos que la carga de GPU es cuanto más baja mejor, no debiendo sobrepasar en ningún momento el 90%. Por tanto comparativas de “youtubers” donde nos dan los resultados de FPS (fotogramas por segundo) sin mostrarnos las cargas de GPU y usando resoluciones 1080p (o peor aún, mayores), NO SON FIABLES, porque no tenemos modo de saber si la GPU limita (como los casos de las imágenes anteriores).

    3.3 Entorno de pruebas: Parece obvio pero no siempre se cumple y de forma interesada. El entorno de pruebas debe ser similar entre los procesadores a comparar siempre que sea posible (las placas bases serán forzosamente distintas). Toda comparativa donde no nos den información del entorno de pruebas (velocidad y cantidad de RAM usada, GPU, resolución, placa base, etc) no nos debemos molestar siquiera en mirarla. Y tampoco aquellas que estén usando RAMs diferentes penalizando a una de las CPUs injustamente, siempre que ésta sea capaz de dotarse de mejor memoria RAM (un procesador Intel con DDR4 4000mhz y otro Ryzen con DDR4 2667mhz, son comparativas que hemos llegado a ver cuando un Ryzen de antaño podía montar perfectamente DDR4 3200mhz, y hoy día 3800mhz); pues son una pérdida de tiempo. Estos trucos son usados para perjudicar a una CPU contra otra interesadamente; si es por “maletines”, negligencia, o “amor de marca”; es aún un misterio, pero sucede.

    Sin embargo es lícito que si una CPU puede portar mejores RAM que otra, se la compare disfrutando de tal ventaja, pues es parte de las características de la CPU. Así, es justo que un Intel porte RAM a 4400mhz si puede con ellas, y un Ryzen las tenga a 3800mhz; pues el Ryzen no puede portar RAM de mayor velocidad sin hacer engaños en la BIOS que en realidad no aumentan el rendimiento (o lo hacen muy poco).
    Editado por última vez por alarik 25-06-21, 00:07:51.

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    • #3
      4. Comparación del rendimiento y precio.

      Cuando estamos en el momento ideal de compra y hemos encontrado unas comparativas fiables en las que fijarnos, llega el momento de poner las CPUs cara a cara. En este momento influye qué tipo de consumidor somos, pues el consumidor entusiasta querrá lo mejor importándole poco el precio; mientras que el consumidor del precio-rendimiento querrá que el producto valga cada euro que le piden por él. El consumidor entusiasta no necesita informarse, su proceder es tan sencillo como acercarse a cualquier tienda y pedir lo mejor, lo más caro, y lo último, sin importar precio; y probablemente se llevará lo que buscaba. Sin embargo el consumidor del precio-rendimiento, necesita analizar el precio y el rendimiento ofrecido (que es en quien me centraré en este artículo).

      Lo primero que debemos observar es qué cantidad de núcleos están demandando los juegos en el momento de compra, y qué cantidad de núcleos se prevé que demandarán a corto y medio plazo (si queremos alargar la vida útil del PC). Un juego no puede utilizar más nucleos/hilos de aquellos para los que ha sido programado, por lo que no importa que nuestro procesador tenga decenas de núcleos, el juego no rendirá más. Conoceremos este dato observando en la monitorización con MSI Afterburner o el administrador de tareas de Windows, la carga de los núcleos de la CPU con el juego en uso; quedando manifiestos los núcleos ociosos cuando tienen poca carga contra otros muy cargados. Actualmente los juegos están diseñados para 6/12 núcleos/hilos (algunos para 8/16), pero con la llegada de las nuevas consolas que portan diseños especiales de Ryzen 3000 8/16, es de esperar que a corto plazo la mayoría de juegos hagan uso de este número de núcleos e hilos respectivamente. Más núcleos es inútil para juegos pues se utilizarán a muy largo plazo, y para entonces ya habrá CPUs con un IPS (IPC + Frecuencia) superior en cada núcleo; siendo vital para el hilo maestro que tienen todos los juegos y que siempre está más cargado.

      Esto nos deja en el momento actual como ideales y potenciales CPUs de compra a los Ryzen 2700, 2700x, 3700x y 5800x. Y a los Intel 10700KF y 11700KF.

      En segundo lugar debemos averiguar qué diferencias de rendimiento existen entre estas CPUs, pues sus precios son muy diferentes. Al disponer del mismo número de núcleos/hilos (de modo que esto no cause diferencias en los resultados), debemos discernir qué diferencias de IPS existen. No nos debe interesar qué IPC tiene cada una, sino el IPS (IPC + frecuencia), pues nos es igual que alcancen 60 FPS por IPC que por frecuencias (teniendo en cuenta los aspectos de resolución, CPU-dependencia, y entorno de pruebas comentados con anterioridad). Es tan sencillo como poner las CPUs a trabajar a su máximo en la comparativa, con OC si sabemos hacerlo o sin él en caso contrario, y teniendo en cuenta el coste de la refrigeración en caso de hacerlo. Conocer el IPC es útil cuando queremos comparar dos CPUs sin tener oportunidad de enfrentarlas cara a cara en una comparativa, de modo que sabiendo las diferencias de IPC entre ellas sólo nos quedaría conocer las frecuencias a las que llega cada una para averiguar las diferencias de rendimiento IPS. El consumo no es importante (no es el TDP, este valor se refiere solo a las necesidades de refrigeración), pues el consumo casi siempre supone unos pocos euros de diferencia al año al no ser ordenadores que estén encendidos 24 horas al día, los 7 días de la semana, y al 100% de capacidad.

      Tras años de ver comparativas y por no extenderme más con el artículo, os puedo resumir que las diferencias de IPS aproximado (medido en FPS en juegos) entre estos procesadores son:
      • Ryzen 2700): 100% FPS (con OC a 3,9ghz sin coste de refrigeración adicional).
      • Ryzen 2700X: +10% FPS respecto al anterior.
      • Ryzen 3700X: +12% FPS respecto al anterior.
      • Intel 10700KF: +5% FPS respecto al anterior.
      • Intel 11700KF: +5% FPS respecto al anterior.
      • Ryzen 5800X: +15% FPS respecto al anterior.
      En tercer lugar conociendo el rendimiento en juegos comparamos el precio, que aunque fluctúa según el momento de compra, hace poco se los pudo ver así a modo de ejemplo:
      • Ryzen 2700): 100% FPS - 170€.
      • Ryzen 2700X: +10% FPS - 190€ (+12% de precio) respecto al anterior.
      • Ryzen 3700X: +12% FPS - 250€ (+32% de precio) respecto al anterior.
      • Intel 10700KF: +5% FPS - 285€ (+14% de precio) respecto al anterior.
      • Intel 11700KF: +5% FPS - 360€ (+26% de precio) respecto al anterior.
      • Ryzen 5800X: +15% FPS - 380€ (+5% de precio) respecto al anterior.
      Observación: Las placas bases Intel de similar calidad a las de AMD son más caras, por lo que el coste de la plataforma Intel es superior. Debemos tener en cuenta el precio de las placas bases una vez dudemos entre dos procesadores.

      5. Conclusiones.

      Con los datos en la mano, observamos como las generaciones anteriores son siempre una opción mucho mejor de precio-rendimiento, y no sólo por baratas, sino porque cuestan mucho menos de lo que rinden de menos. Sólo es rentable optar hasta el 2700x, que además incorpora un disipador superior y nos ahorra un overclock si no sabemos hacerlo. A partir de ahí, con el 3700x si bien el rendimiento aumenta, el precio lo hace desproporcionadamente mucho más (incluso estando todavía en una generación anterior a la actual). Lo mismo ocurre entre el 3700x y el 5800x, pues el rendimiento aumenta un 25% mientras que el precio lo hace más de un 50%. Del mismo modo este procedimiento nos sirve para comprobar que el 5800x rinde un 20% más que el 10700KF, costando un 34% más.

      Con el conocimiento aportado en este artículo puedes comparar en cada momento cuánto rinde un procesador y en qué fijarte de forma fiable, para compararlo después con el precio del momento de mercado; así como elegir este momento. Lo difícil será encontrar medios que hagan las pruebas de la forma que se ha detallado, por lo que será nuestra responsabilidad discernir a qué dar fe y a quienes ignorar. De esta forma podrás decidir objetivamente cuál es la mejor opción dentro del precio-rendimiento (o incluso en el puro rendimiento entusiasta); escogiendo los procesadores adecuados a comparar que te interesan, pero siempre entre procesadores que den vida a un PC en largo plazo para juegos.

      "Artículo publicado para el concurso de redacción de Geeknetic".
      Editado por última vez por alarik 24-06-21, 12:30:49.

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