¿Qué es el cuello de botella del PC?

En términos sencillos, el cuello de botella de un PC puede describirse como una limitación del rendimiento causada por un componente específico u otro aspecto de un sistema que impide que el PC alcance su máximo potencial de rendimiento.

O, para usar una imagen, intentar verter una botella entera de líquido por la estrecha abertura de una botella: tienes un litro de agua, tienes una jarra de un litro al otro lado, pero el cuello de la botella restringe el rendimiento. Literalmente, un cuello de botella.

Un PC funciona de forma muy sincronizada. Mucha gente sabe que la GPU (Unidad de Procesamiento Gráfico) es la principal responsable de las frecuencias de cuadro en los juegos y otras tareas de cálculo de la GPU, pero la CPU (Unidad Central de Procesamiento) necesita procesar los datos con la suficiente rapidez para "alimentar" a la GPU. En general, el contenido almacenado en tu PC se guarda en una unidad SSD o HDD. A continuación, esos datos se transfieren a través de la memoria del sistema (RAM) a la CPU y la GPU. Gracias al bus PCI Express, estos datos y la memoria del sistema son accesibles a velocidades extremadamente altas.

Sin embargo, si la CPU es demasiado lenta para enviar datos a la GPU, ésta podría estar "atascada", lo que significa que tiene un rendimiento desaprovechado. Está esperando a que se complete el siguiente ciclo de la CPU. Todos esos datos deliciosos, las texturas de alta resolución, el increíble contenido del juego, están ahí sentados en el almacenamiento o en la RAM del sistema, mientras la CPU hace todo lo posible por desplazarlos. Algo desgarrador.

Por otro lado, si la CPU es una potencia que envía cantidades ingentes de datos en cada ciclo, pero la GPU no es lo bastante rápida para manejarlos, la GPU será el cuello de botella del sistema.

La CPU y la GPU son los dos componentes de los que más se habla, pero no existen en el vacío. En los sistemas modernos, la memoria del sistema y el almacenamiento también pueden influir. Por ejemplo, si sigues usando una unidad SATA, podrías estar limitado a velocidades de unos 500-550 MB/s. Mientras que una moderna SSD M.2 NVMe compatible con PCIe 5.0 puede producir velocidades de lectura secuencial de hasta 14.000 MB/s. Eso es unas 25 veces más rápido. Es decir, unas 25 veces más rápido. Si tienes una GPU y una CPU modernas de gama alta, no te atasques con un almacenamiento lento.

Otro de los componentes que a menudo se pasa por alto es la memoria del sistema, o RAM. La cantidad de RAM juega un papel importante en los cuellos de botella del rendimiento. Por ejemplo, si ejecutas juegos modernos de alta resolución, tendrás que intercambiar grandes archivos de texturas y enormes cantidades de datos del almacenamiento a la GPU y la CPU.

Si intentas hacerlo con 4 GB u 8 GB de memoria, lo vas a pasar mal. Los sistemas modernos rinden mejor con al menos 16 GB de RAM, y algunas aplicaciones (como los programas de edición de vídeo) se benefician significativamente de 32, 64 o incluso 128 GB de RAM. Pero la cantidad de RAM no es lo único en lo que hay que pensar: el ancho de banda general de la memoria de tu sistema, la frecuencia de la memoria, pueden jugar un papel importante.

Hemos comprobado que, en los sistemas modernos, pasar de DDR5 4800 MHz a DDR5 6000 MHz puede mejorar drásticamente las frecuencias de cuadro.

Para más información sobre la importancia de la memoria, consulte nuestra página LA MEMORIA IMPORTA.

Si tu memoria es demasiado lenta, o no tienes suficiente, podrías provocar un cuello de botella en el resto del sistema.

Ahora que ya sabemos qué son los cuellos de botella, ¿qué podemos hacer? ¿Cómo puede saber si su sistema tiene cuellos de botella y qué hacer en caso afirmativo?

Hay varios programas que puedes utilizar para identificar los cuellos de botella del PC, pero un par de las opciones más populares son NVIDIA GeForce Experience o MSI Afterburner. Estas herramientas te permiten monitorizar en tiempo real el uso de la CPU y la GPU durante juegos y pruebas de rendimiento.

El sistema utilizado para esta prueba es un procesador Intel Core i9 13900K con una NVIDIA GeForce RTX 4090, 64 GB de CORSAIR Dominator Titanium DDR5-6400 y una SSD CORSAIR MP700 M.2 NVMe de 2 TB.

Con la última aplicación NVIDIA instalada, pulsando ALT+Z puedo abrir el menú NVIDIA, seleccionar "Estadísticas" en la parte inferior y, a continuación, hacer clic en "Ver todo", que muestra las estadísticas que se pueden superponer en el PC.

Lo que quieres seleccionar aquí es la GPU y la utilización de la CPU, ya que van a ser los dos elementos más evidentes que muestran dónde está tu cuello de botella.

Al hacer esto se produce una superposición que se sitúa en la esquina del monitor y te proporciona los fotogramas por segundo de tu sistema, así como el % de utilización de la GPU y la CPU, de esta forma:

Ahora, a ejecutar algunos benchmarks o juegos. Dependiendo de lo que estés intentando hacer con tu sistema, esto cambiará para ti. Si lo que te preocupa es que se produzcan cuellos de botella durante el trabajo intensivo de IA o edición de vídeo con la CPU, entonces utilizarás herramientas diferentes. Puedes utilizar una serie de pruebas de rendimiento fiables, como CineBench, 3Dmark, PCMark 10 u otras. Algunos juegos, como Shadow of the Tomb Raider, tienen puntos de referencia integrados que producen puntuaciones fiables.

Una vez que hayas determinado qué software vas a utilizar para realizar tus pruebas comparativas o monitorizar el rendimiento, echa un vistazo a las cifras de % de GPU y CPU. Lo que debes tener en cuenta aquí es qué componente está constantemente en los números más altos. El elemento que tiene el mayor % de utilización es el elemento que es más probable que sea el cuello de botella de rendimiento.

En los ejemplos de la tabla anterior, el cuello de botella de la GPU la tendría constantemente por encima del 95%, mientras que la CPU estaría significativamente por debajo, en este ejemplo, constantemente por debajo del 70% de utilización. Esto implicaría que la CPU está sentada utilizando muy poco de sus capacidades mientras que la GPU está utilizando casi todo lo que tiene. Por el contrario, si se intercambian estos números, la GPU estaría por debajo del 70% de utilización, lo que implicaría que está esperando para hacer algo, mientras que la CPU estaría en torno al 95% o más de forma constante, lo que implicaría que está haciendo todo lo que puede, pero aún no puede seguir el ritmo de la GPU. Ten en cuenta que estas cifras no son más que ejemplos y que en el mundo real serán muy distintas.

Enhorabuena. Ha encontrado la pieza de hardware que le impide liberar todo el potencial de su PC a la hora de ejecutar su juego o software favorito. El siguiente paso es evaluar qué hacer. El camino más fácil para mejorar el rendimiento es reducir los ajustes. Por ejemplo, si en un juego te encuentras con limitaciones en la GPU, prueba a bajar un nivel la configuración gráfica o a reducir la resolución. En algunas tarjetas, el software del controlador tiene incluso un botón de "optimizar ajustes" específico para cada juego o software instalado.

Esta opción es gratuita y puede ayudarte a optimizar el rendimiento gráfico si tu GPU es tu cuello de botella.

Si te encuentras con un cuello de botella en la CPU, hay varias opciones que también puedes considerar.

• Asegúrate de que la CPU no se sobrecalienta controlando la temperatura durante las pruebas de rendimiento. Si la CPU se sobrecalienta, sigue los métodos de solución de problemas del disipador de la CPU para asegurarte de que está instalado y funciona correctamente.
• Asegúrate de que todos los ajustes para tu CPU específica son correctos en la UEFI/BIOS de tu sistema.
• Activa XMP (para Intel) o EXPO (para AMD) para asegurarte de que el procesador y la memoria funcionan a sus velocidades nominales y de que el overclocking está activado.

Y por último, está la opción más cara (pero la más divertida): actualizar. Lo mejor de ser un jugador de PC es saber que varios elementos del sistema se pueden actualizar individualmente. En un PC de sobremesa, las opciones son casi ilimitadas. Incluso si tu CPU tiene un par de años, puedes notar una enorme mejora actualizando una tarjeta gráfica. ¿Necesitas solucionar ese problema de calor? ¿Qué tal un nuevo disipador para la CPU? ¿La GPU se sobrecalienta? Actualice su caja a un modelo de alto flujo de aire con ventiladores mejorados para mantenerla refrigerada. Nuestra tienda web tiene un montón de opciones cuando se trata de actualizaciones de PC, ¡así que echa un vistazo!

Es importante darse cuenta de que cada sistema tiene un cuello de botella de algún tipo para cualquier aplicación. Que ese cuello de botella afecte al disfrute de tu PC es cosa tuya. La diferencia entre 30 FPS y 60 FPS es grande, pero ¿entre, digamos, 150 FPS y 180 FPS? Eso depende de ti.