CPU性能瓶颈
在一些论坛里经常能看到一个很有趣的观点：CPU过剩论。
确实，扫雷这叫游戏，GTA5也叫游戏，对于扫雷来说，几十元二手智能手机性能都远远过剩了，GTA了5花多少钱也没办法保证全效全程不卡。
抬这种杠是没有意义的，不同游戏对CPU和显卡的要求不同，CPU价格相对稳定，代代挤牙膏，配个不拖累显卡的CPU还是非常有必要的。
所以说本篇就从简单的几个方面，给你讲清当前玩游戏CPU的主要瓶颈！
玩游戏CPU瓶颈主要有以下3个方面：
1，游戏支持几个核心？多核效率如何？
2，绘制调用！
3，物理性能！
1，游戏支持几个核心？多核效率如何？
对我来说，印象最深的就是2010年的《波斯王子5》，声称第一个支持6核CPU的游戏。
然而并没有什么卵用，多核时代并没有到来，就在去年，某个叫什么光芒的砍僵尸销量大作，也只有双核优化。
经常能在论坛里看见某些自称为“程序员”的，声称当前多核优化没什么难度了。然而近年能把多核优化做“好”的，貌似也仅有GTA5和《星球大战：前线》两款游戏而已。
多核优化不是不想做，而是不好做。即便在显卡完全无压力的测试下，绝大多数所谓四核优化游戏，都不能达到双核近两倍的帧数。
这个就是当前DX下的效率低的问题。AMD也不知道搞了什么黑科技，弄出了mantle这个神奇的东西，微软拿它做出DX12，大幅度提升绘制调用性能，虽然现在游戏还没出，但万DMARK的API预览测试已经很明了了。
貌似本段完结，不过结尾还是要说下，玩网游的配置有很强的单一性，你可能想顺便玩玩单机，但到最后可能天天连关电脑时间都没有。如果只是单开，一定要先搞清游戏支持几核，没必要为未来提前买单。
2，绘制调用！
①绘制调用是什么？
绘制调用也叫绘图调用，简单点说就是显卡要对一个3D图形进行渲染，必须通过CPU发出一个“绘制调用”的指令。
游戏画面越来越复杂，所以CPU绘制调用的负担也就越来越大。
比如说下图的车辆：
不同的车型因为结构不同，所以每一辆车都要单独进行一次“绘制调用”
下图中，每一个建筑、每一处细节（饮料瓶、窗户铁栅栏、垃圾桶、墙边草等），都要各自进行绘制调用。因为场景过于复杂，所以像GTA5这种沙盒类游戏对CPU的负担极大。
而这些小细节对于显卡来说负担却比较小，因为这些小细节不需要太多显卡特效，因为你的显示器还没那么高的分辨率去看清它们（有多少个多边形，够不够圆润），显卡仅仅是贴个图或渲染颜色，部分物品稍微带点阴影效果就够了。
②绘制调用的瓶颈
这个是基于OpenGL开发出来的新的多媒体编程接口，叫做Vuikan。
它和OpenGL的关系就像Mantle（DX12）和DX11。
OpenGL同样有绘制调用效率低的问题，满屏的小精灵瞬间卡成狗，CPU只有两个核心在运行。
而Vuikan是个核心较均匀负载，并且效率极高帧数也非常高。
这个其实就等同于3DMark DX12 API中的小方块的测试一样，这些小精灵就像是沙盒类游戏（GTA5、辐射4等）中的那些建筑物一样，越多CPU负担越大。
③绘制调用效率低的缓解办法
⒈通过引擎分区块缓冲渲染
比如说GTA5中的场景，如果全部模型都正常进行绘制调用然后再渲染的话，CPU肯定吃不消，所以引擎设计中渲染是分区块的。
具体太复杂，我就简单的叙述下大概。
首先渲染近处（红框），任务、汽车、近处地面、草地、房子等。
其次渲染中处，房子、电线杆、树木等，这部分细节就要差很多。
然后进行远处渲染，而远处的高楼大多数都是缓冲渲染成的纸片、根本不是3D模型，而在你移动一定距离、视角有一定变化后，再渲染另一幅纸片。
这样就可以大大减轻CPU和显卡的负担。
⒉绘制调用批处理
例如全战类、无双类游戏，满屏的兵，如果每个兵都单独进行一次绘制调用，当前CPU的性能和DX11之前的效率来说，根本无法流畅运行的。
所以就有一个东西叫做“绘制调用批处理”，只要完全相同的模型，可以进行一次调用就可以了，这样就可以大大减轻CPU的负担。
而全战类、无双类游戏，里面同兵种是完全一样的模型，这样只要简单做个批处理就可以了。
但是在GTA5这类游戏中，你会发现，满街车辆种类繁多，而人物装束又各不相同。
不同的模型也就没法进行批处理，这就跟网游一样。
为啥3D网游进主城就卡的天昏地暗，就是因为每个角色的装备都不大一样，而每个角色每个不同的装备都要进行一次绘制调用，CPU就抗不住了。
3，绘制调用，游戏优化策略
GTA5出来后，很多人觉得最高画质跟中低画质差不多。
其实GTA5优化的非常巧妙，以往游戏都是直接阉割远处物体，比如说GTA4中，大楼大桥慢慢浮现是经常的。
而GTA5，主要进行了细节阉割。
上面讲了绘制调用批处理
GTA5不会像GTA4中，通过滑块调节减少汽车数量，
而是改成了减少汽车、人物种类。同种类多了自然绘制调用的次数就减少了，这样CPU负担也就会随之减少。
另外还有一个非常重要的特效叫做扩展细节距离调整。
比如说下面两张图
扩展细节距离全开
扩展细节距离全关
在这种小图中，你也许看起来画面都差不多，我们放大来看看。
全开
全关
请注意大门的结构，全开时是多面玻璃的玻璃门，而全关的话，就只有两片玻璃。
我们再离近看看：
可见全开的情况下，玻璃门的结构是正确的。
我们再来看看远处大楼：
全开
全关
大楼顶部细节和玻璃窗的阴影细节，
还有右侧电线杆的细节有明显差别。
近处的广告版：
全开
全关
全关下需要戴300度以上近视眼镜。
最后再来看看帧数差距：
全开
全关
在GPU使用率差不多的情况下，全关后CPU使用率降了4%，帧数提升到了59.9帧。
⒋绘制调用的限制
其实不可否认的是，当前绘制调用效率的低下限制了游戏的开发。如果你经常关注游戏新闻的话，会经常看见某些可以做成沙盒类的游戏最后不得不做成线性的。
其实绘制调用讨论到最后，有人会说一个DX12不就已经解决了嘛！就算DX12现在有许多问题，但等成熟之后，CPU绘制调用性能十几倍的提升，也不算瓶颈了吧？
那我们再来看下一章节，CPU的物理性能。
3，物理性能！
一个游戏最重要的组成就是
⒈良好的光影特效
⒉优秀的细节（吃绘制调用）
⒊惊人的物理特效
大多数游戏表现纸张，游戏人物拿到手里感觉就跟铁板一样硬，毫无现实中纸张的柔韧。
其实想表现纸张的柔韧，就需要物理特效的表现。
然而物理性能一直是CPU永远的痛，因为CPU浮点性能太低，而目前主流物理引擎对CPU优化也不好，一旦加大物理特效，再好的CPU根本抗不住。
所以说目前的状况就是，游戏光影特效越来越好，而DX12也可以让游戏细节越来越丰富，而出了NV的PhysX for GPU以外，几乎没有什么办法可以让游戏物理特效有质的变化。
Nvidia这个显卡物理加速的功能，需要游戏开发时的特别支持才行。
当年ATI也开始研发Havok的GPU支持的计划，但后来计划流产，只出了个演示视频。
虽然PhysX坚强的活了下来，但大多数游戏开发商并不给老黄面子。
支持显卡物理加速的游戏，8年了也就出了30余款，
也就是说，这些年来，游戏开发商并没有在物理特效上多做文章，所以那些“画质大作”的“截图”往往要比“动态”画面优秀得多，这也就是所谓的“看截图跟照片一样，玩起来跟生铁一样”。
gpu其实是逐步替代cpu的运算的，虽然绘制调用目前还没有办法，不过物理方面运算还是有办法的。
比如说全局光照，也就是影子，一般游戏里这叫阴影。不过真正的全局光照跟SSAO/HBAO+这些阴影是两码事。
AO叫环境光屏蔽，主要作用是模拟物体表面阴影，从而增加模型的凹凸感。
简单点说它就是一种通过gpu模拟全局光照的一种算法，基本不消耗cpu性能。
《刺客信条：大革命》，NV特意做了个视频来讲解HBAO+的优势。
全局光照就是模拟太阳光或灯光的效果，主要指投射到地面的影子。
因为每一个影子cpu都要对其进行顶点运算，所以说高品质阴影就等于模型又翻了倍，会大量消耗cpu性能。
不过替代方式还是有的，也就是所谓的“软阴影”。
正常来说，光线属于长波，有一定的衍射性。太阳光投射的阴影，离本体越远的，边沿应该越虚。
而cpu计算的全局光照，性能越高边沿越锐利，也就是更加“精确”。
所以相对来说软阴影更加真实，而且目前amd和nvidia都有自己的软阴影技术，amd的叫CHS，NV的叫PCSS。
不过软阴影的缺陷也很明显，不管阴影离本体远近，边缘模糊度都差不多，结果就是软阴影跟低品质阴影的感受不是差太多。
最后说下，
对于追求极端画质的游戏来说，CPU和显卡永远都不够用的。
长距离视野和复杂的场景对于CPU来说就是毁灭性的。
这几年凸现最严重的就是多核优化，我们拿intel来说。
一代酷睿，主流最高4核，至尊最高6核，x系最高6核
二代酷睿，主流最高4核，至尊最高6核，E5最高8核
三代酷睿，主流最高4核，至尊最高6核，E5最高12核
四代酷睿，主流最高L4核，至尊最高8核，E5最高18核
五代酷睿，主流最高4核，至尊最高10核，E5最高24核
六代酷睿，主流最高4核，至尊最高未知，E5最高28核
整整6代超频，主流核心数量几乎没变，然而至尊接口的U已经从6核变到28核。
6代酷睿对比1代酷睿单核综合性能提升也不过60%多些，主流的i7核心数量无变化的情况下，至尊接口的从1.5倍核心数量，进化到了7倍。
这就跟战争年代某军队每天能生产28万份军粮，但士兵最多能征集4万一样。士兵当然越多越好，但是现在游戏没法调用那么多士兵，不过在这种情况下，4万精兵跟4万老弱病残差别就大了，单核性能这么多年提升太小，别说“过剩”，那明明是根本不够用。虽然你可以说28万军粮“过剩”，不过那也不是谁都能买得起的，买得起也不一定会去买的。
多核性能吃不下
单核性能不够用
这就是现状。