孤岛5长期运行掉帧原因和解决方案分析：低CPU占用下的高CPU负载

skywalkermib2 · 发表于 2018-4-1 10:44

本帖最后由 skywalkermib2 于 2018-4-1 11:03 编辑

   13年前，Farcry一代横空出世，成功革了当年一票旗舰卡皇的命，什么ATI XTX800、Nvidia 5700Ultra...它用华丽喧嚣的DX9.0c，宣告了DX8.0c时代的彻底终结！笔者的ATI Radeon 9200se在岛上沦为幻灯片放映机...13年后，第5代同样以某种程度上的“照片级”画质，铩羽而归，却没有了曾经卡皇收割机的霸气，而显得非常平易近人——一块中高端的显卡，即可享受1080p下全极致+60fps的体验，如果你装备了1080ti甚至titan V，那么尽情的在5K画质下飙车吧！这厮对CPU的占用率也远远低于《刺客：起源》以及其他的大型开放世界游戏，然而，事实果然真如此么？

主要评测硬件：
CPU :i7-6900K 8C16T OC 4.4GHz/3.8GHz（core/uncore）
散热器：EK分体水冷（CPU）+ EVGA一体水冷（GPU手改风水一体）
显卡：Nvidia 1080Ti FE SLI

《看门狗2》，CPU占用率84%，CPU Package（处理器封装表面，视为cpu core、uncore、SA控制器等一众集合体的集合温度，因为封装表面没有temp探头，为系统使用软件热浴法估算，故会偏高）温度为72℃。

《孤岛惊魂5》，CPU占用率16%，CPU Package温度也是72℃。

   不同的负载，同样的温度，再确认了分体水冷系统工作正常，并重复评测了5次排除误差后，笔者得出结论：在支持AVX指令集的处理器上，Farcry5使用了CPU的AVX指令集，而非SSE指令集。AVX指令集，是Sandy Bridge和Larrabee架构下的新指令集。AVX是在之前的128bit扩展到和256bit的SIMD(Single Instruction, Multiple Data)。而Sandy Bridge的SIMD演算单元扩展到256bits的同时数据传输也获得了提升，所以从理论上看CPU内核浮点运算性能提升到了2倍。

   说人话，就是在拥有火焰蔓延效果、实时NPC运算、较为复杂的环境互动预算的Farcry5里，CPU需要进行大量的浮点运算，而这个运算，在《看门狗2》、《GTA5》中，大部分以SSE指令集实现，这个指令集对CPU的占用率高，但负载小，而Farcry5利用了更为先进的AVX指令集，这个指令集虽然对CPU的占用率小，然而负载很高。玩OC的基友都知道，AVX offset是必须设置-1或者-2的，并且以通过FFP的拷机测试（单AVX测试）才能确定PC的处理器是否稳定。

      结论：本作对CPU的占用率低，但并不意味着CPU的负载小，相反，CPU的负载、功耗情况，和那些对CPU占用率很高的游戏并无二致，如果你的BIOS未经过手动设置，那么在游戏一段时间后，CPU温度超过80℃，那么将自动触发AVX OFFSET机制，此时CPU频率会下降0.2--0.5GHz，处理器降频，帧数下降，如果你希望保持帧数稳定，可以手动锁定CPU频率。具体方法，可以私信加我QQ讨论。毕竟，这游戏，一分钱一分货，享用如此精美的画质，肯定是需要付出功耗的，那么，“精美的画质”，精美在哪里？怎么我觉得不算顶尖呢？来看下面几张截图：

是否有种恍若“照片”的错觉？那种独一无二的、写实的质感，饱满得让眼睛舒爽无比的光影的烂漫...Farcry5使用了“扫描建模”的3D渲染技术，即“scan-mode”，使用相机拍摄实景然后将“实景”通过特殊的算法“还原”到3D环境中，配合大师级的环境光遮蔽、体积雾和全局光照的应用，这一代实现了堪比实景的环境构建，但美中不足的，是纹理细节、颜色丰富程度和多边形数量，比《刺客：起源》以及《看门狗2》馁弱，没办法，如果如此逼真的环境刻画，加上天衣无缝的纹理、色彩和多边形数量，我想即便Titan V 4路也跑不动，这就是为什么本作育碧放弃了4代作为核心要素宣传的英伟达gameworks的原因之一——与其加入复杂、高耗能的特效，不如用效率最高的方法，打造性价比更高的画面/性能方案，让用户使用主流硬件，即可享受“讨好眼球”的养眼画面，即便这画面是通过取巧的手段得来的。事实证明，这样的策略，不仅收获了steam的特别好评、主流game媒体的高分，更收获了大幅超越前作的销量。

但是，如果你想享用以上画质，分辨率，是一个非常重要的因素，在本作当中，“分辨率”的重要性，比其他任何3A大作更重要，因为本作的“环境细节”，是通过“扫面取景”实现的，你的分辨率越高，你就会“看到”更多的细节，否则，你会觉得画面平庸无奇，就像下面的对比图：

1920x1080 VS 3840x2160+1.7倍超采样（约等于7K分辨率）。你会发现，1080p的画面和farcry3或者4并无二致，然而到了4K+的分辨率，那就是另一个世界了（论坛对上传图片有大小限制，原图清晰度是本帖图片的2倍以上，请自行脑补）。

727817331 · 发表于 2018-4-1 11:07

本帖最后由 727817331 于 2018-4-1 11:13 编辑

之前育碧官方放过一个如何创造蒙大拿的视频，其中就有介绍过这个扫描材质，换一个是说法就是摄影测量技术，但实际表现还是不如使用了类似技术的星战前线系列（以恩多星植被为为例），孤岛5关于CPU的运算指令我倒是没有研究过究竟是SSE还是AVX，不过楼主说的很对，AVX的负载程度确实很高，CPU占用率不是参考CPU负载的唯一标准，就像那几个CPU测试软件一样，比如superπ,Fritz,fpu,prime95都能让CPU满载，但是CPU的满载功耗都不尽相同，话句话来说，CPU使用率对于CPU温度的影响是间接的，CPU温度只和CPU实时功耗直接挂钩（功耗决定发热量）

a306079758 · 发表于 2018-4-1 14:57

怪不得1080P全开只占不到3G显存

sm蜘蛛侠1 · 发表于 2018-4-1 20:10

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

skywalkermib2 · 发表于 2018-4-1 20:51

sm蜘蛛侠1 发表于 2018-4-1 20:10
请问能给个原图的度娘盘吗？我是34带鱼开不了原生4k。。。想看看真4k对比，不行就把这显示器退了。
...

带鱼屏，3440 x 1440或1080的分辨率，和3840 2160的相比，如果是40寸以下的屏幕，不怎么明显，虽然看得出来，但是到了40以上，差别比较明显了，我等下给你我微博图床的链接

今天真爽 · 发表于 2018-4-1 21:12

本帖最后由今天真爽于 2018-4-1 21:14 编辑

这一代的孤5CPU要求是不是也和FF15和其它游戏一样要SSE4.1指令才能进呢？要是的话。我1100T就不敢下了！

伊东美咲 · 发表于 2018-4-1 22:11

楼主这技术贴啊，怪不得我发现使用率在40%左右，但CPU却95度了，真的好高啊，不过帧数到时非常的稳，我4790，看来3年没清理过机箱，要清理一下灰了

mars81cn · 发表于 2018-4-2 08:45

伊东美咲发表于 2018-4-1 22:11
楼主这技术贴啊，怪不得我发现使用率在40%左右，但CPU却95度了，真的好高啊，不过帧数到时非常的稳，我4790 ...

清灰是一方面，机箱风道通畅是另一方面。我用的酷冷冰神2，120冷排（比一般120厚点点）压7700K，77K你懂的，都说它容易热，我没开盖换液金啥的，一开始用以前E3上最普通的玄冰200，温度确实偏高，动不动就上八九十，用冰神2，温度至少下了10度不止。玩FC5，基本上都在70上下波动，占用率跟你一样也是40%。

而且自从换了冰神2，显卡居然温度比以往都低了，以前用970和980TI的时候，玩游戏动不动就撞墙（83度），就算不满载，也都经常在70多度，而且是玩的越久温度积累越高，现在1080TI，不论玩多久，几乎就在60度左右，就算满载也很少超过70，我一直用MSI的显卡，默认显卡散热，不到60风扇都不转，没改显卡水冷也没改风扇设置。

主板温度也是一样，连续玩N小时，就算大夏天的也不会积累，最多也就40来度，以前是越玩温度越高。我机箱顶部是封死的，没有风扇位没有散热网，前边3个自带风扇进风，菊花一个风扇出风，都是普通机箱风扇。冷排装在机箱进风口位置，往后抽风。整个风道就是这样了。

实际上120尺寸水冷的散热效率，并不比好些的甚至一般的风冷散热效率高多少，它最大的意义其实是干掉了机箱内块头最大的，最阻碍风道的一个玩意，就是风冷那一大坨散热片，它恰好卡在整个机箱不论垂直还是水平方向风道的中心交叉点上，它本身就是个攒热量的东西，下边又几乎贴着发热大户显卡，机箱内整个风道因为这货的存在，绝对影响排出效率。

所以我想跟你说的是，清灰是一方面，风道畅通，热量高效排出机箱才是最有意义的。如果你没法干掉那个风冷的大块头，那就想办法增加机箱外排的手段和力道，下进上出，前进后出这样，你会发现你不清灰都无所谓。而水冷，尤其是小排水冷，其本身散热效率的意义，绝对比不上它省出空间，畅通了风道的意义要大。

sm蜘蛛侠1 · 发表于 2018-4-2 12:16

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伊东美咲 · 发表于 2018-4-2 13:00

本帖最后由伊东美咲于 2018-4-2 13:04 编辑

mars81cn 发表于 2018-4-2 08:45
清灰是一方面，机箱风道通畅是另一方面。我用的酷冷冰神2，120冷排（比一般120厚点点）压7700K，77K你懂 ...

你说的很有道理，风道的确很重要，不过我也懒得换散热器了，我用的是超频三东海X4，今天把机箱打开清理了一下灰，三年没清理，灰都黏在设备上了，用吸尘器直接吸都吸不下来了，清理一下后玩孤岛惊魂5的温度最高温低了10度左右，昨天最高温到95度，今天最高在85度左右，灰的确对散热影响很大

skywalkermib2 · 发表于 2018-4-2 14:29

伊东美咲发表于 2018-4-2 13:00
你说的很有道理，风道的确很重要，不过我也懒得换散热器了，我用的是超频三东海X4，今天把机箱打开清理了 ...

说真的，在优秀的风道，不如打开机箱盖，开空调，在来台电扇对着吹有用

skywalkermib2 · 发表于 2018-4-2 14:29

sm蜘蛛侠1 发表于 2018-4-2 12:16
懒得费那个劲，我7700k 1080，我直接把机箱能拆的全拆全砸了，螺丝刀钳子锤子。。。直接变开放机箱平铺在 ...

大实话，裸机永远最凉快

skywalkermib2 · 发表于 2018-4-2 14:30

今天真爽发表于 2018-4-1 21:12
这一代的孤5CPU要求是不是也和FF15和其它游戏一样要SSE4.1指令才能进呢？要是的话。我1100T就不敢下了！{:3 ...

应该是的

skywalkermib2 · 发表于 2018-4-2 17:15

sm蜘蛛侠1 发表于 2018-4-1 20:10
请问能给个原图的度娘盘吗？我是34带鱼开不了原生4k。。。想看看真4k对比，不行就把这显示器退了。
...

naoh2004 · 发表于 2018-4-2 17:54

看了这图忽然觉得自己 s v 了 11月份配电脑本着cpu过剩选的7700k 早知道用8700k了

mars81cn · 发表于 2018-4-2 17:57

伊东美咲发表于 2018-4-2 13:00
你说的很有道理，风道的确很重要，不过我也懒得换散热器了，我用的是超频三东海X4，今天把机箱打开清理了 ...

那必须的，灰尘积攒多了除了导热下降，再有就是阻碍流通哈

艾瑞思.浦甘明 · 发表于 2018-4-2 18:11

全裸是温度低，但是也容易进灰和坏。

mars81cn · 发表于 2018-4-2 18:23

skywalkermib2 发表于 2018-4-2 14:29
说真的，在优秀的风道，不如打开机箱盖，开空调，在来台电扇对着吹有用
...

哈，尽说大实话，但这除了有碍观瞻，那灰尘也是够烦人的。

其实散热么，不发烧OC的情况下，只要机箱风道OK，温度都没问题的，没必要裸奔。除非是有温度强迫症，巴不得硬件上冻的就只有裸奔啦。

今天真爽 · 发表于 2018-4-2 20:01

skywalkermib2 发表于 2018-4-2 14:30
应该是的

多谢。还好没买。我已经浪费FF15和起源的钱了！现在内存和显卡太贵不敢装新机。

fatezeroart · 发表于 2018-4-2 22:08

这和avx有什么关系，现在没有任何文章分析此作用了avx，远哭5继续用了Dunia引擎，上作原始人用的本来cpu占用就不会很高缺点就是lod视距，场景npc复杂度不如狗2和起源出色，刺客系列用的自家另一个Anvil引擎，狗2和起源用的是自家升级过的最新AnvilNext 2.0，优点前面说了就是在开放世界中能处理更复杂的npc场景交互，缺点就是消耗cpu资源很高，针对不同游戏使用的引擎不一样罢了，因为都是dx11引擎所以cpu占用率高没法解决，只能等以后dx12更加成熟换dx12 api降低cpu开销

skywalkermib2 · 发表于 2018-4-2 23:05

本帖最后由 skywalkermib2 于 2018-4-2 23:12 编辑

fatezeroart 发表于 2018-4-2 22:08
这和avx有什么关系，现在没有任何文章分析此作用了avx，远哭5继续用了Dunia引擎，上作原始人用的本来cpu占 ...

恩，也没有任何文章分析此作必须用GPU运行，所以“这和必须用GPU运行有什么关系”？没提及=没应用，实测发现符合AVX机制的CPU负载情况=瞎说，兄dei，你怕不是对“逻辑”有什么误解？你自己说了一堆引擎特点...sry，这些东西网上都有，常识，然而亲自评测出的数据，你拿不出来，或者没有这个认知水平去做这个评测，就不要在show了，比较low~~

fatezeroart · 发表于 2018-4-2 23:41

skywalkermib2 发表于 2018-4-2 23:05
恩，也没有任何文章分析此作必须用GPU运行，所以“这和必须用GPU运行有什么关系”？没提及=没应用，实测发 ...

low？实测哪点符合avx的机制？cpu占用，温度这些表面的东西？我告诉你的只有1件事，你这只是你自己的一厢情愿的推论，我说的这些ubi论坛，steam上老外都有做过深入分析过信不信是你的事，你认为你自己是对的也不要随意攻击和自己不同的意见，这样只会显得你的水平更low

123132132132131 · 发表于 2018-4-3 09:54

楼主一楼对那个年代的描述有问题
首先孤岛惊魂1代诞生于2004那年，所以应该是14年前
2004年A卡X800系列对位的旗舰N卡是GF6800系列，而FX5700是上一代（02~03年）的中高端卡而已，从来都不是旗舰，那一代的旗舰是FX5800/FX5900/FX5950

asasas63 · 发表于 2018-4-3 11:30

今天真爽发表于 2018-4-2 20:01
多谢。还好没买。我已经浪费FF15和起源的钱了！现在内存和显卡太贵不敢装新机。
...

四五百收个FX8350就可以了

zttwoo523 · 发表于 2018-4-3 12:56

天越来越热了，该拿出的我的小风扇，对着机箱吹了。

hanweihehai · 发表于 2018-4-3 15:25

说得很好很专业，其实cpu主要看功耗，游戏时功耗越高温度越高，当然帧数也越高，这个都是成正比的，一般笔记本散热能维持到35w左右，再高就压不住了

hanweihehai · 发表于 2018-4-3 15:27

一般散热差的都是本本，夏天帧数明显低于冬天

主调 · 发表于 2018-4-3 18:59

2k显示器下画质表现怎么样

绿洲凯龙 · 发表于 2018-4-3 22:52

顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶

vvvq123 · 发表于 2018-4-4 11:54

看了这么多分析，然而我都通关了  8700K 1080TI
CPU不超频  用的渣渣240水冷酷冷至尊冰神240啥的，
也没出现什么多高的温度啊？还没有狗2高  狗2长期70上下，
这个游戏基本就是60左右转，我觉得已经挺好的。
至于散热？我电脑从装了到现在，大半年没吹过灰了

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