آیا از مشکل گلوگاه سخت افزاری یا Bottleneck در سیستم های کامپیوتری مطلع هستید؟ آیا می دانید که حتی گاهی هزینه های چند ده میلیونی برای خرید قطعه یا قطعات جدید می تواند تاثیر چندانی در کامپیوتر گیمینگ یا رندرینگ شما نداشته باشد؟ گلوگاه سخت افزاری یکی از مهم ترین مقوله ها در دنیای سخت افزار است که در این مقاله به سراغ معرفی آن و راه حل هایی به منظور جلوگیری از Bottleneck خواهیم رفت. با مازستا همراه باشید.
تصور کنید که از سرعت و قدرت کامپیوتر خود راضی نیستید؛ نرخ فریم مناسب را در بازی های روز دریافت نکرده و یا قدرت رندر شما برای کاربردهای Workstation پایین است. نخستین چیزی که برای رفع این موانع به فکر کاربران می رسد، استفاده و خرید قطعه ای قدرتمندتر، از خانواده پردازنده، کارت گرافیک و یا حافظه رم است. اما یک اشتباه کافی است تا هزینه شما به مشکلی به نام گلوگاه مبدل شود.
گلوگاه سخت افزاری چیست؟
گلوگاه یا Bottleneck اصطلاحی است که برای توصیف اختلاف عملکرد در بخش‌های کامپیوتر مانند CPU، GPU، RAM و VRAM استفاده می‌شود. مادامی که یک قطعه سخت افزاری قادر به ارائه توان مناسب با دیگر قطعات نباشد، شاهد اُفت عملکرد هستیم؛ بسته به نوع قطعات و فاصله پرفورمنس، گلوگاه و عدم توازن توان پردازشی می تواند متفاوت باشد.
برای درک بهتر، توضیحاتی را برای شما خواهیم داد. به عنوان مثال، به سراغ پردازنده یا CPU می رویم. CPU مغز متفکر و اصلی کامپیوتر شما است. از پردازش های فیزیک، هوش مصنوعی، ریاضی، داده های منطقی و بازی گرفته تا انواع رندرها، وظایفی هستند که توسط CPU در سیستم هندل می شوند. در صورتی که CPU سیستم شما از قدرت پردازشی بالاتری به نسبت کارت گرافیک سیستم برخوردار باشد، در برنامه هایی مانند بازی، CPU قادر به ارائه نهایت توان نخواهد بود.
در نتیجه عملکرد CPU بسته به ضعف کارت گرافیک کاهش یافته و درست همینجاست که شما نمی توانید از تمام ظرفیت پردازشی پردازنده گران قیمت خود استفاده کنید. به بیان ساده تر، اگر CPU شما به طور قابل توجهی عملکرد بهتری نسبت به GPU شما دارد، به این معنی است که شما یک گلوگاه GPU دارید.
کارت گرافیک یا همان GPU نمی تواند فریم ها را با سرعت مناسب CPU رندر کند که در نهایت به کاهش نرخ فریم در بازی ها می رسیم؛ برعکس چنین آرایشی نیز با مشکل گلوگاه سیستم همراه خواهد بود. در صورتی که کارت گرافیک شما به مراتب بسیار قدرتمندتر از پردازنده باشد، لکنت در فریم، کاهش نرخ فریم، ناهماهنگی فریم ها یا Frame Drops و مواردی از این دست را به دلیل گلوگاه CPU شاهد خواهیم بود.
البته ذکر یک نکته دیگر نیز در این میان مطرح است؛ متأسفانه، اگر CPU شما قادر به انجام یک بازی خاص نیست، نمی توانید تنظیمات گرافیکی را به سادگی کاهش دهید. در واقع، افزایش کیفیت گرافیکی برای محدود کردن FPS می‌تواند منجر به یک تجربه سازگارتر و بصری بهتر شود. به عنوان مثال تصور کنید که سیستم شما به پردازنده قدرتمندی مانند Core i9-14900K مجهز شده است و از سوی دیگر، کارت گرافیک اقتصادی RTX 3060 وظیفه پردازش های گرافیکی را بر عهده دارد.
به وضوح روشن است که کارت گرافیک نمی تواند با پردازنده متناسب بوده و گلوگاه کارت گرافیک در اینجا مشهود است. پردازنده بسیار قدرتمندتر از کارت گرافیک است و با این ترکیب نمی توانید به نرخ فریم و قدرت رندر دلخواه خود دست پیدا کنید. بدیهی است که افزون بر ماجرای نرخ فریم، مشکلات فنی فریم ها که در بالاتر گفته شد نیز گریبانگیر شما خواهد شد.
گلوگاه سخت افزاری محدود به کارت گرافیک و پردازنده نخواهد بود؛ حافظه رم و حتی ذخیره سازهای HDD نیز می توانند منجر به گلوگاه سخت افزاری در کامپیوتر شوند.
چگونه سیستم خود را برای گلوگاه سخت افزاری تست کنیم؟
برای آنکه بدانیم که سیستم ما به گلوگاه یا Bottleneck یا دچار شده است یا خیر، چند راه حل ساده وجود دارد. مقایسه توان سخت افزاری قطعات روی کاغذ از جمله این موارد است. اما اگر تخصص کافی برای چنین منطوری ندارید، می توانید از راه حل های ساده تری نیز استفاده کنید. راه ساده دیگر، استفاده از ابزار خود ویندوز 10 یا ویندوز 11 است.
در ابتدا یک بازی یا نرم افزار سنگین را اجرا کنید؛ سپس می‌توانید با فشار دادن Windows+G به مقایسه توان استفاده شده از CPU با GPU برسید؛ البته برای این منظور می توانید از نرم افزارهای اختصاصی دیگر مانند MSI Afterburner نیز استفاده کنید. MSI Afterburner میزان استفاده از CPU و GPU را به شما نمایش می دهد. پس از راه اندازی یک بازی، به استفاده از CPU و GPU و زمان (بیان شده در میلی ثانیه) توجه کنید.
توازن 100% به 80% یا اختلاف حدود 20 تا 25 درصدی در رندر بازی طبیعی است؛ بسته به نوع بازی و نوع رندر، حتی این مقدار می تواند متفاوت تر نیز دیده شود. اما مادامی که سطح اختلاف پردازنده با کارت گرافیک از مرز 30 درصد عبور کند، به این معنی است که شما دچار گلوگاه سخت افزاری شده اید. در صورتی که GPU به اندازه کافی زیر لود نبوده و از توان سخت افزاری آن استفاده نمی شود، پس یعنی شما دچار گلوگاه سخت افزاری از سمت پردازنده یا همان CPU هستید.
البته باید اشاره کرد که برخی از وب سایت های تخصصی نیز نرم افزارهای آنلاینی را با هدف ارائه گلوگاه سخت افزاری، پیش از خرید قطعات طراحی کرده اند. با وارد کردن اسامی و مدل های سخت افزاری در نرم افزارهای تحت وب فوق، می توانید از احتمال گلوگاه سخت افزاری در سیستم خود مطلع شوید. وب سایت هایی مانند PC Builds.
مقدار 100 درصد مثال زده در این مقاله صرفا برای درک بهتر است؛ به عنوان مثال پردازنده های قدرتمند امروزی مانند همان Core i9-14900K در بازی های روز عمدتا به توان پردازشی 100% نخواهند رسید. همچنین توصیه می کنیم که برای تست بهتر، چند بازی متفاوت را با رزولوشن های بالا مانند 1440p و 4K مورد بررسی قرار دهید. به بیان ساده تر، توصیه می‌کنم چندین بازی را در ژانرهای مختلف و در تنظیمات مختلف اجرا کنید تا گلوگاه مشخص شود.
برای کاهش تاثیر Bottleneck در سیستم چه کنیم؟
به عنوان مثال سیستم شما در حال حاضر به دلیل خریدهای اشتباه، دچار گلوگاه یا Bottleneck سخت افزاری شده است. در حال حاضر چاره چیست؟ در ابتدا باید تنظیمات گرافیکی بازی خود را کاهش دهید؛ مهم ترین و اصلی ترین راه برای جلوگیری از مشکلات گلوگاه سخت افزاری، باید تنظیمات گرافیکی بازی خود را کاهش دهید.
البته استفاده از این روش برای گلوگاه سخت افزاری هارددیسک ها، چندان جذاب و جالب نخواهد بود. البته باید گفت که شاید مهم‌ترین دلیلی که باعث می‌شود گلوگاه‌های GPU کمتر دردسرساز شوند، ارتقا آسان‌تر GPUها است. کارت های گرافیک سازگارتر از پردازنده ها، در بخش گلوگاه سخت افزاری هستند.
برای آنکه در دام گلوگاه سخت افزاری نیفتاده و بودجه شما با ضرر اقتصادی همراه نشود، بهتر است که برای خرید سیستم های رده بالا مشورت کرده و یا از مکان هایی مناسب مانند مازستا خرید کنید تا سیستم شما بدون هر گونه مشکل در زمینه گلوگاه های سخت افزاری، با بهترین کیفیت به نسبت بودجه در اختیارتان قرار گیرد.
