وقتی عملکرد کامپیوتر شما هنگام اجرای بازیها یا کارهای سنگین افت میکند، معمولاً نشانهای از وجود گلوگاه (Bottleneck) است. تشخیص اینکه این مشکل از پردازنده (CPU) است یا کارت گرافیک (GPU)، میتواند به یافتن راهحلهای درست کمک کند. در ادامه روشهایی را بررسی میکنیم که با آنها میتوانید گلوگاه CPU و GPU را در سیستم خود شناسایی کنید.
گلوگاههای CPU و GPU چیستند؟
CPU مسئول انجام محاسبات و منطق کلی سیستم مانند ورودیها، اسکریپتها، فیزیک، هوش مصنوعی و موارد مشابه است. پس از انجام محاسبات، CPU دستورات مربوط به رندر (Draw Call) را به GPU ارسال میکند تا فریم نهایی روی صفحه نمایش داده شود.
این فرایند در هر ثانیه بارها تکرار میشود و به GPU اجازه میدهد فریمها را بر اساس دستورات دریافتی تولید کند. اگر CPU نسبت به GPU ضعیفتر باشد، GPU مجبور میشود منتظر پردازش اطلاعات توسط CPU بماند و در نتیجه نرخ تولید فریم کاهش مییابد. در این حالت، CPU گلوگاه سیستم است و عملکرد GPU را محدود میکند.
گلوگاه GPU چیست؟
هر چیزی که ما روی صفحه میبینیم توسط GPU رندر میشود. GPU پس از دریافت دستورات از CPU، فریمها را با پردازش دادههای هندسی، تبدیل آنها به پیکسلها (Rasterization) و اعمال شیدرهای فِرِگمنت (Fragment Shaders) تولید میکند.
برای مثال در یک بازی، CPU به GPU اعلام میکند که شخصیت بازی 100 واحد از سلامت خود را از دست داده است، اما این GPU است که تغییر اندازه نوار سلامت و مقدار عددی آن را روی صفحه نمایش میدهد.
اگر GPU نتواند فریمها را با سرعت کافی نسبت به دادههای دریافتی از CPU تولید کند، در این حالت GPU گلوگاه سیستم خواهد بود و عملکرد CPU را محدود میکند.
چگونه گلوگاه CPU و GPU را تشخیص دهیم؟
فرایند تشخیص گلوگاه CPU و GPU یکسان است؛ تفاوت در نحوه تفسیر دادههاست. مراحل زیر را دنبال کنید:
به یک بازی یا نرمافزار سنگین نیاز دارید که در آن به عملکرد مطلوب نرسیدهاید. ابزارهای تست استرس توصیه نمیشوند، زیرا همیشه قطعات را به حداکثر توان میرسانند و شرایط واقعی را شبیهسازی نمیکنند. بهتر است برنامه یا بازی را با تنظیمات دلخواه اجرا کنید که سیستم قادر به تأمین آن نیست.
برای مشاهده میزان مصرف CPU و GPU میتوانید از Task Manager ویندوز استفاده کنید (تب Performance). همچنین ابزارهای شخص ثالث مانند MSI Afterburner توصیه میشوند، زیرا دادههای دقیقتر و تاریخچه عملکرد را نمایش میدهند.
تشخیص گلوگاه GPU
برنامه MSI Afterburner را باز کرده و بخش Hardware Monitor را بررسی کنید. بازی یا نرمافزار سنگین را اجرا کنید و در حین استفاده، میزان مصرف را بررسی نمایید.
اگر درصد استفاده از GPU به طور مداوم بالا (مثلاً بیش از 90٪) باشد و در عین حال CPU مصرف پایینی داشته باشد، نشاندهنده گلوگاه GPU است. این یعنی GPU در حال استفاده کامل از توان خود است، اما توان آن برای نیاز شما کافی نیست.
تشخیص گلوگاه CPU
برای تشخیص گلوگاه CPU باید وضعیت GPU را بررسی کنید. اگر استفاده از GPU به طور مداوم پایینتر از 80٪ باشد، یعنی GPU به طور کامل استفاده نمیشود و احتمالاً CPU قادر نیست اطلاعات را با سرعت کافی به آن ارسال کند.
برای تأیید بیشتر، اگر مصرف CPU نیز بالا (مثلاً بالای 90٪) باشد و فرکانس پردازنده نیز در سطح حداکثری باقی بماند، این موضوع نشانه قوی از وجود گلوگاه CPU است.
بررسی گلوگاه قبل از خرید قطعات
روش بالا برای سیستمی است که در اختیار دارید. اما اگر قصد خرید CPU یا GPU را دارید، میتوانید از ابزارهای آنلاین مانند PC-Builds Bottleneck Calculator استفاده کنید تا تخمینی از سازگاری این دو قطعه به دست آورید.
با انتخاب CPU و GPU و تعیین رزولوشن مورد نظر، این ابزار نشان میدهد که کدام قطعه ممکن است گلوگاه ایجاد کند.
البته این روش دقیق نیست، اما دید کلی خوبی ارائه میدهد.
عوامل ثانویه ایجاد گلوگاه
علاوه بر CPU و GPU، عوامل دیگری نیز میتوانند باعث کاهش عملکرد شوند:
گلوگاه RAM
سرعت و پهنای باند RAM تأثیر زیادی بر CPU دارد. اگر RAM کند باشد یا ظرفیت آن کم باشد، سیستم به حافظه مجازی (Pagefile) وابسته میشود که بسیار کندتر است.
تنظیمات PCIe
حتی اگر کارت گرافیک جدید روی مادربرد قدیمی نصب شود (مثلاً PCIe 3.0)، ممکن است نتواند حداکثر توان خود را ارائه دهد. باید سازگاری نسل PCIe و پهنای باند بررسی شود.
مشکلات برق (Power Delivery)
اگر پاور سیستم ضعیف یا معیوب باشد، ممکن است CPU یا GPU نتوانند با حداکثر توان کار کنند یا دچار افت عملکرد شوند.
مشکلات دما (Thermal Throttling)
اگر سیستم خنککننده نتواند دمای CPU و GPU را کنترل کند، قطعات برای جلوگیری از آسیب، سرعت خود را کاهش میدهند.
دمای GPU را میتوان از Task Manager مشاهده کرد و باید زیر 90 درجه سانتیگراد باشد. برای CPU نیز باید از ابزارهای مانیتورینگ استفاده کرد.
روشهای رفع گلوگاه CPU
- بستن برنامههای اضافی و پسزمینه
- کاهش تنظیمات سنگین مانند فاصله دید، تعداد اشیاء و هوش مصنوعی در بازی
- فعال کردن استفاده از چند هسته (Multi-core)
- فعالسازی Hardware Accelerated GPU Scheduling در ویندوز
- استفاده از حالت High Performance در تنظیمات برق
- اورکلاک CPU در صورت امکان
روشهای رفع گلوگاه GPU
- کاهش تنظیمات گرافیکی مانند کیفیت سایهها، تکسچرها و آنتیالیاسینگ
- کاهش رزولوشن تصویر
- غیرفعال کردن Overlayهای اضافی
- خاموش کردن افکتهای بصری ویندوز
- اورکلاک GPU در صورت نیاز
در نهایت، اگر اختلاف قدرت بین CPU و GPU بسیار زیاد باشد، ممکن است تنها راهحل واقعی، ارتقای سختافزار باشد.
