为什么对于游戏来说，CPU的架构最重要？

在探讨一款CPU的游戏性能的时候，大多数人会习惯性的将关注的重点放在主频、核心数甚至是缓存，然而很少会有人去说架构本身对于游戏性能的影响。这一方面是因为主频、核心数量这样的参数比较直观，很容易用来玩“比大小”的游戏，另一方面，也是因为“架构”这个词有点看不见摸不着，作用也不太容易被人理解。

但实际上架构是对CPU游戏性能影响最大的因素，其重要性比主频、核心数量这样的物理参数更为突出。通常我们会将电脑比作人体，CPU就相当于人的大脑。其实如果我们把CPU看作人体的话，那么架构的地位也也是大脑，而主频、核心、缓存就仿佛是CPU的四肢和躯干，他们都要在架构的基础上才能发挥自身的作用。

游戏是最常见的复杂应用软件。当一个游戏在运行时，会涉及多个子系统的协同运作。例如游戏逻辑、图形、音频、操作输入、物理计算、AI运算、计算资源管理、内存管理、数据库等等。这些系统之间，有些系统可以并发运行，互相不依赖。但有些系统又是相互交叉，彼此依存的。如何协调管理这些系统线程的运行，就要依仗CPU架构的效率了。

举个最简单的例子：计算资源管理中的线程调度是CPU在运行游戏时需要负责的重要工作之一。简化一点说，这个工作就是给不同的核心分配工作任务。游戏中的指令有些是适合并行计算的，但也有些存在迭代逻辑关系，这样的指令单线程运算效率更高。假设有一个程序如下：

1+1=A

2+2=B

3+3=C，求A、B、C的值

很显然这样的程序每一行计算之间互不干扰，因此应该要分配给3个核心来并行计算，就可以在1个计算周期中同时得到3个结果。

但如果程序是这样的：

1+1=A

A+2=B

B+3=C，求A、B、C的值

此时每一行程序都需要上面行程序的运行结果，这样的程序如果还是分配给3个核心来做，就会导致每个环节都只有一个核心参与计算，两外两个核心只能空置来等待上一步计算的结果（此时这两个核心因为有指令进驻，因此并不能去执行其他计算工作）。再加上核心间的数据交换还需要通过共享缓存（通常是CPU中速度最慢的3级缓存），因此不仅造成了计算资源的浪费，还增加了计算步骤之间的延迟。整体的执行效率就远不如单线程了。

CPU在运行游戏中，就需要做大量的类似判定，并调度合适的计算资源来执行程序。如果架构本身不够先进，就容易出现调度错误，将适合并行计算的指令分配给了单独核心，又或者将多层逻辑指令分配给了多个核心。无论哪种情况，都会造成CPU运行游戏过程中出现“一核有难，多核围观”的窘境，从而导致游戏流畅性的降低。

因此，先进的架构才是CPU游戏性能出色的基础，在同一架构下，才有讨论主频高低、核心多寡的意义。如果架构本身的水平不在一个层面，那么更多的核心或更高的主频也并不能带来实际的效用，搞不好还会变成“一核有难，多核添乱”。