Czym jest wąskie gardło na komputerze?

Mówiąc najprościej, wąskie gardło komputera PC można opisać jako ograniczenie wydajności spowodowane przez określony komponent lub inny aspekt systemu, który uniemożliwia komputerowi osiągnięcie maksymalnego potencjału wydajności.

Lub, używając wizualizacji, próba wylania całej butelki płynu przez wąski otwór butelki - masz litr wody, po drugiej stronie masz litrowy dzbanek, ale szyjka butelki ogranicza wydajność. Dosłownie, wąskie gardło.

Komputer PC działa bardzo synchronicznie. Wiele osób wie, że GPU (Graphics Processing Unit) jest głównie odpowiedzialny za liczbę klatek na sekundę w grach i inne zadania obliczeniowe GPU, ale CPU (Central Processing Unit) musi przetwarzać dane wystarczająco szybko, aby "nakarmić" nimi GPU. Ogólnie rzecz biorąc, zawartość komputera jest przechowywana na dysku SSD lub HDD. Dane te są następnie przesyłane przez pamięć systemową (RAM) do CPU i GPU. Dzięki magistrali PCI Express, dane i pamięć systemowa są dostępne z bardzo dużą prędkością.

Jeśli jednak procesor CPU jest zbyt wolny, by efektywnie przesyłać dane do układu GPU, wówczas układ GPU może być "wąskim gardłem", co oznacza, że ma niewykorzystaną wydajność. Po prostu siedzi i czeka na zakończenie kolejnego cyklu CPU. Wszystkie te wspaniałe dane, tekstury gier w wysokiej rozdzielczości, niesamowita zawartość gry, siedzą tam w pamięci masowej lub systemowej pamięci RAM, podczas gdy procesor stara się jak najlepiej je przesunąć. To łamie serce.

Alternatywnie, jeśli twój procesor jest potęgą, która wyrzuca ogromne ilości danych w każdym cyklu, ale GPU nie jest wystarczająco szybki, aby je obsłużyć, GPU będzie wąskim gardłem twojego systemu.

CPU i GPU to dwa najczęściej omawiane komponenty, ale nie istnieją one w próżni. W nowoczesnych systemach pamięć systemowa i pamięć masowa również mogą odgrywać pewną rolę. Na przykład, jeśli nadal używasz dysku SATA, możesz być ograniczony do prędkości około 500-550 MB/s. Podczas gdy nowoczesny dysk SSD M.2 NVMe z kompatybilnością PCIe 5. 0 może generować sekwencyjne prędkości odczytu do 14 000 MB/s. To około 25 razy szybciej. Jeśli posiadasz nowoczesny, wysokiej klasy procesor graficzny i CPU, nie ograniczaj się wolną pamięcią masową.

Jednym z innych komponentów, który często jest pomijany, jest pamięć systemowa lub RAM. Ilość pamięci RAM odgrywa dużą rolę w wąskim gardle wydajności. Na przykład, jeśli uruchamiasz nowoczesne gry w wysokiej rozdzielczości, będziesz zamieniać duże pliki tekstur i ogromne ilości danych z pamięci masowej na GPU i CPU.

Jeśli próbujesz to zrobić z 4 GB lub 8 GB pamięci, będziesz miał kiepski czas. Nowoczesne systemy działają najlepiej z co najmniej 16 GB pamięci RAM, a niektóre aplikacje (takie jak programy do edycji wideo) znacznie korzystają z 32, 64, a nawet 128 GB pamięci RAM. Ale ilość pamięci RAM nie jest jedyną rzeczą, o której należy pomyśleć - ogólna przepustowość pamięci systemowej, częstotliwość pamięci, może odgrywać dużą rolę.

Odkryliśmy, że w nowoczesnych systemach przejście z DDR5 4800 MHz na DDR5 6000 MHz może znacznie poprawić liczbę klatek na sekundę.

Więcej informacji na temat znaczenia pamięci można znaleźć na naszej stronie PAMIĘĆ MA ZNACZENIE.

Jeśli pamięć jest zbyt wolna lub jest jej za mało, może to powodować wąskie gardło w pozostałej części systemu.

Skoro już ustaliliśmy, czym jest wąskie gardło, co możemy z nim zrobić? Jak stwierdzić, czy system jest "wąskim gardłem" i co zrobić, jeśli tak jest?

Istnieje kilka programów, których można użyć do identyfikacji wąskich gardeł komputera, ale kilka z bardziej popularnych opcji to NVIDIA GeForce Experience lub MSI Afterburner. Narzędzia te pozwalają monitorować wykorzystanie procesora i karty graficznej w czasie rzeczywistym podczas gier i testów porównawczych.

System użyty w tym teście to procesor Intel Core i9 13900K z kartą graficzną NVIDIA GeForce RTX 4090, 64 GB pamięci CORSAIR Dominator Titanium DDR5-6400 i 2 TB dysk SSD CORSAIR MP700 M.2 NVMe.

Po zainstalowaniu najnowszej aplikacji NVIDIA, naciskając ALT+Z mogę otworzyć menu NVIDIA, wybrać "Statystyki" u dołu, a następnie kliknąć "Wyświetl wszystko", co pokazuje statystyki, które można nałożyć na komputer.

To, co chcesz tutaj wybrać, to wykorzystanie GPU i CPU, ponieważ będą to dwa najbardziej widoczne elementy, które pokazują, gdzie znajduje się wąskie gardło.

W ten sposób powstaje nakładka, która znajduje się w rogu monitora i wyświetla liczbę klatek na sekundę systemu, a także procent wykorzystania GPU i CPU, jak poniżej:

Teraz, aby uruchomić niektóre benchmarki lub gry. W zależności od tego, co chcesz zrobić ze swoim systemem, to się zmieni. Jeśli obawiasz się wąskiego gardła podczas intensywnej pracy procesora AI lub edycji wideo, użyjesz innych narzędzi. Możesz skorzystać z wielu wiarygodnych testów wydajności, takich jak CineBench, 3Dmark, PCMark 10 lub innych. Niektóre gry, takie jak Shadow of the Tomb Raider, mają wbudowane benchmarki, które generują wiarygodne wyniki.

Po ustaleniu, jakiego oprogramowania będziesz używać do testów porównawczych lub monitorowania wydajności, miej oko na wartości procentowe GPU i CPU. To, na co należy zwrócić uwagę, to który komponent konsekwentnie osiąga wyższe wartości. Element, który ma wyższy procent wykorzystania, jest elementem, który najprawdopodobniej jest wąskim gardłem wydajności.

W przykładach przedstawionych w powyższej tabeli, wąskie gardło GPU miałoby stale powyżej 95%, podczas gdy CPU byłoby znacznie niższe, w tym przykładzie stale poniżej 70% wykorzystania. Oznaczałoby to, że procesor wykorzystuje bardzo mało swoich możliwości, podczas gdy układ GPU wykorzystuje prawie wszystko, co ma. I odwrotnie, gdyby zamienić te liczby, wykorzystanie GPU poniżej 70% sugerowałoby, że czeka on, aby coś zrobić, podczas gdy procesor CPU utrzymujący się na poziomie około 95% lub wyższym sugerowałby, że robi wszystko, co w jego mocy, ale nadal nie może nadążyć za GPU. Należy pamiętać, że liczby te są jedynie przykładami, a rzeczywiste liczby będą wyglądać zupełnie inaczej.

Gratulacje! Znalazłeś element sprzętu, który uniemożliwia ci odblokowanie pełnego potencjału komputera, jeśli chodzi o uruchamianie ulubionej gry lub oprogramowania. Następnym krokiem jest ocena, co należy zrobić. Najprostszym sposobem na poprawę wydajności jest zmniejszenie ustawień. Na przykład w grze, w której występuje ograniczenie GPU, spróbuj obniżyć ustawienia graficzne lub zmniejszyć rozdzielczość. Na niektórych kartach oprogramowanie sterownika ma nawet przycisk "optymalizuj ustawienia", który jest specyficzny dla każdej zainstalowanej gry lub oprogramowania.

Opcja ta jest bezpłatna i może pomóc zoptymalizować wydajność graficzną, jeśli wąskim gardłem jest procesor graficzny.

Jeśli okaże się, że procesor jest wąskim gardłem, istnieje wiele opcji, które również można rozważyć.

• Upewnij się, że procesor nie przegrzewa się, monitorując temperaturę podczas testów porównawczych. Jeśli okaże się, że procesor się przegrzewa, postępuj zgodnie z metodami rozwiązywania problemów z chłodzeniem procesora, aby upewnić się, że jest on zainstalowany i działa poprawnie.
• Upewnij się, że wszystkie ustawienia dla danego procesora są prawidłowe w systemie UEFI/BIOS.
• Włącz XMP (dla Intela) lub EXPO (dla AMD), aby upewnić się, że procesor i pamięć działają z nominalnymi prędkościami i że podkręcanie jest włączone.

I wreszcie, jest najdroższa (ale najfajniejsza) opcja: aktualizacja. Najlepszą częścią bycia graczem PC jest świadomość, że wiele elementów w systemie można ulepszyć indywidualnie. W przypadku komputerów stacjonarnych opcje są niemal nieograniczone. Nawet jeśli twój procesor ma już kilka lat, możesz zauważyć znaczną poprawę dzięki ulepszeniu karty graficznej. Potrzebujesz rozwiązać problem z ciepłem? Może nowy cooler CPU? GPU się przegrzewa? Zmodernizuj swoją obudowę do modelu o wysokim przepływie powietrza z ulepszonymi wentylatorami, aby utrzymać ją w chłodzie. Nasz sklep internetowy ma wiele opcji, jeśli chodzi o modernizację komputerów PC, więc spójrz!

Ważne jest, aby zdać sobie sprawę, że każdy system ma jakieś wąskie gardło dla danej aplikacji. To, czy to wąskie gardło wpływa na przyjemność z korzystania z komputera, zależy od ciebie. Różnica między 30 FPS a 60 FPS jest duża, ale między, powiedzmy, 150 FPS a 180 FPS? To już zależy od użytkownika.