Che cos’è il CPU Limited?

L’upgrade della CPU è sempre stata una pratica utile a sopperire ad alcuni limiti di resa identificati dai più come “CPU limited” cioè influenzato dalla CPU, una condizione in cui l‘unità di calcolo centrale diventa il vincolo per la GPU nello sviluppare il numero di frame di cui potenzialmente è capace.

Esistono sostanzialmente 3 scenari in cui questa prospettiva si manifesta:

• IPC LIMITED: è una condizione in cui il singolo core CPU, vuoi per la frequenza a cui è impostato, vuoi per la capacità limitata di calcolare Istruzioni Per Ciclo, giunge al limite delle sue specifiche senza riuscire a pareggiare le richieste GPU.
  Si manifesta prevalentemente nei titoli in cui incide maggiormente il SINGOLO CORE, quindi prodotti con un certo numero di anni sulle spalle o con motori che non riescono bene a parallelizzare i calcoli.
• MULTI THREADS LIMITED: al contrario rispetto a una condizione di limite IPC, Multi Threads Limited è una prospettiva in cui le capacità di parallelizzare i calcoli della nostra CPU non soddisfano le specifiche del motore grafico.
  Cercare di lanciare un prodotto mosso da Unreal Engine 4, ad esempio, con una CPU dual core, anche dotata di SMT o HT, risulterà in un numero di frame spesso dimezzato rispetto a CPU quad o esa cores.
  Questa dinamica è dovuta al superamento del numero fisico di Threads disponibili e al calcolo con 2 cicli di clock in funzione di uno soltanto dei medesimi carichi.
• RAM e CACHE LIMITED: La velocità e latenza delle ram, soprattutto con soluzioni Ryzen, inciderà direttamente sulla capacità di generare frame della CPU, così come la disponibilità di Cache L3, che se presente in quantità considerevole, in ambiti in cui la stessa è parte rilevante, è capace di far aumentare i riscontri gaming in maniera considerevole, vedesi Ryzen 7 5800X3D, che impila sulle unità di calcolo ben 64 MB di L3 aggiuntiva e riesce a superare soluzioni quali I9 12900K.

Abbiamo quindi una CPU che per capacità di IPC, parallelizzazione e comparto Cache-Memoria di sistema, può limitare il potenziale della nostra GPU e appiattire i risultati ottenuti, magari, in un upgrade di quest’ultima, motivo per il quale insistiamo a consigliare build equilibrate.

COME VERIFICARE SE SONO CPU LIMITED?

La maniera più semplice per verificare la condizione di CPU LIMITED è quella di tenere d’occhio l’occupazione della nostra GPU, se la stessa manterrà costantemente valori tra i 98 e il 100% vuol dire che la nostra CPU ben sfrutterà, con quel setting specifico. le capacità della scheda video.

E’ bene sottolineare che tale test va eseguito senza LIMITATORI DI FRAMES o VSYNC/FREESYNC/GSYNC abilitati, possibilmente alla risoluzione a cui intendiamo poi giocare: abbassando, infatti, la stessa, noteremo un progressivo aumento di frames, fino a intercettare il limite CPU strutturale
Tale dato, così significativo nei benchmark e nelle review per disegnare una grammatica che vede le varie CPU differenziate. risulta decisamente didascalico per l’utente che spesso faticherà a materializzarsi in problema visto il carico grafico costantemente in ascesa e l’utilizzo di risoluzioni elevate.

Un esempio pratico per meglio capire: una RX 6800 XT a dettaglio elevato è capace di elaborare il videogioco Red Dead Redemption 2 alla risoluzione di 3440×1440 consegnando a schermo circa 100-105 fps con un’occupazione GPU del 99-100% mossa da una CPU Ryzen 5 5600X.

Le capacità massime di tale CPU sono di circa 160-165 fps (limite strutturale) nello stesso videogioco diminuendo dettaglio e risoluzione, si tratta questo di un dato che probabilmente su un pannello da 1920×1080 a 165 hz potrebbe diventare un regime di leggero CPU limited.

Allo stesso modo se sostituissimo RX 6800 XT con una nuovissima RX 7900 XTX, aumentando le capacità GPU potremmo, anche a 3440×1440, giungere a vedere i limiti CPU di R5 5600X in questo specifico scenario, costringendoci a valutare un upgrade per meglio servire RDNA3.

Proprio per questi motivi non vi è un test univoco e universale per vagliare se o meno in uno specifico scenario la CPU possa diventare un vincolo alla GPU, ma vi sono casistiche specifiche dove si può valutare quanto sia l’incidenza della stessa.

Un’altra variante importante in queste considerazioni riguarda la tipologia di gioco: in un FPS narrativo l’incidenza CPU tende ad essere costante e meno influenzata, mentre in prodotti Open World il carico CPU può variare enormemente dalla zona presa in considerazione, negli RTS, invece, partiremo con carichi modesti che progressivamente diventeranno più onerosi a seconda del numero di unità a schermo.

Le linee guida da seguire, quindi, sono le seguenti:

• Minore è la risoluzione maggiore sarà il carico CPU
• Minore il dettaglio maggiore carico CPU
• Generi più onerosi lato CPU: Gestionali, Open World, RTS, simulatori complessi (Guida-Volo, ecc..)

Abbiamo quindi capito che il limite CPU è un dato che sarà sempre presente prima o poi a seconda dello scenario, quello che dobbiamo prospettare è che le configurazioni migliori pongono lo stesso il quanto più lontano possibile dalle capacità GPU, per garantirsi margine e longevità.

COSA FARE IN CASO DI CPU LIMITED?

A differenza del GPU limited in cui basta scalare di risoluzione e dettaglio per avere riscontri migliori in gioco, in caso di CPU limited sono ben poche le soluzioni che si possono adottare per attenuarlo, in quanto risolverlo, a meno di upgrade CPU, è impossibile.

Una strategia fruttuosa è quella di limitare i dettagli quantitativi in game, numero di macchine visualizzate in contemporanea, numero di personaggi, dettagli fisici calcolati in tempo reale, il beneficio che si può cogliere non supera, comunque, generalmente il 15%.

Altro fattore premiante, seppur minimo, consiste nel disabilitare alcuni programmi in background che potrebbero “rubare” potenza di calcolo CPU, parliamo di vari gestori Led (Icue, Armory Crate, Dragon Center), gestori Mouse e Tastiera, vari antivirus o qualsiasi software in grado di occupare cicli CPU.

Questo a livello software, se passiamo al comparto hardware è possibile caricare un profilo personalizzato per quanto riguarda la ram di sistema, pratica piuttosto specialistica che richiede una certa competenza, o provare ad andare oltre i profili XMP e EXPO dei propri banchi a livello di frequenza, per spuntare qualche FPS in più.

Ovviamente anche l’overclock della CPU con moltiplicatore sbloccato (o tramite BLCK) potrebbe essere una via per avere qualche spunto in più, ma ormai gli algoritmi di ottimizzazione interna hanno raggiunto livelli tali che i vantaggi sono sempre più risicati, considerando poi il fatto che si invalida la garanzia.

In alcuni casi, poi, si è rivelato interessante disabilitare HT o SMT, in ambiti specifici questo può portare a un vantaggio in termini di resa gaming del 10-15%, ovviamente su soluzioni CPU da almeno 6 cores, per compensare poi il minor numero di Threads elaborabili.

Ma più di tutto quello che risulta determinante, e non è in potere dell’utente controllarlo, è l’ottimizzazione software degli engine e l’utilizzo di API moderne a valorizzare le nostre CPU: in regime OpenGL o DX11 saranno molto più comuni le situazioni dove la cpu farà da limite rispetto a DX12 ultimate ma, soprattutto, Vulkan, che si è rivelata l’API in grado di meglio sfruttare l’hw pc.

Speriamo che questa guida vi sia stata utile a comprendere cosa sia, quando si manifesta e come attenuare il CPU limited ed evitare o valutare più saggiamente eventuali upgrade di processore che a volte vengono proporzionati in maniera più estetica che tecnica.

Vogliamo suggerirvi anche 2 CPU che ad oggi, dicembre 2022, riteniamo eccellenti per l’ambito gaming, in rapporto al prezzo: parliamo di R7 5800X3D, con cui potrete aggiornare la vostra piattaforma AM4 e ottenere performance di assoluto livello e, in ambito Intel, 13600KF, una classe I5 che si è fatta grande sia in Multi Threads che in Single Threads con performance di tutto rispetto per una piattaforma realmente interessante soprattutto con l’introduzione delle mainboard B760.

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