گلوگاه در رایانه چیست و چطور می‌توان با آن مقابله کرد؟

بسیاری از افراد تصور می‌کنند برای داشتن کامپیوتر قدرتمند گیمینگ، فقط باید گران‌ترین پردازنده (CPU) و کارت گرافیک (GPU) موجود در بازار را بخرند، اما درواقع دستیابی به تجربه‌ی کاربری ایدئال، به مجموعه‌ای متوازن از سخت‌افزارها نیاز دارد. کامپیوتر متوازن به سیستمی گفته می‌شود که سخت‌افزار آن متناسب با نوع کاربری مشخص (مثلاً گیمینگ) انتخاب شده باشد و پیکربندی‌ آن از ایجاد گلوگاه (Bottleneck) جلوگیری کند.

در کامپیوتر متوازن، تمامی قطعات سخت‌افزاری می‌توانند به سطح کارایی‌ای که برای آن طراحی شده‌اند دست یابند، بدون اینکه هیچ قطعه یا گروهی از قطعات، بیش‌ازحد تحت فشار قرار بگیرند یا کارایی آن‌ها به هدر رود. این موضوع در نهایت به داشتن تجربه‌ای روان‌تر و لذت‌بخش‌تر از کار با کامپیوتر منجر می‌شود.

توجه داشته باشید اهمیت تعادل سخت‌افزاری در تمامی سیستم‌ها، اعم از شخصی، گیمینگ و اداری صدق می‌کند. توصیه‌هایی که در ادامه مطرح خواهند شد، غالباً برای انواع سیستم‌های کامپیوتری مناسب‌اند.

در دنیای کامپیوتر، گلوگاه به قطعه‌ای گفته می‌شود که به دلیل محدودیت‌های عملکردی خود، مانع از دستیابی سایر قطعات به حداکثر توانایی‌شان می‌شود. به‌ بیان دیگر، کیفیت پایین یا قدیمی‌بودن یک قطعه لزوماً باعث ایجاد گلوگاه نمی‌شود، بلکه عامل اصلی، اختلاف در سطح کارایی قطعات است. همچنین ایجاد گلوگاه فقط مختص سیستم‌های رده‌بالا نیست و همان‌طور که اشاره شد، دستیابی به تعادل در سیستم‌های با سخت‌افزار میان‌رده و پایین‌رده نیز اهمیت ویژه‌ای دارد.

هرچند گلوگاه می‌تواند در هر یک از قطعات سخت‌افزاری کامپیوتر رخ دهد، اما تعامل بین پردازنده (CPU) و گرافیک (GPU) به خوبی نشان می‌دهد ایجاد گلوگاه چگونه می‌تواند بر عملکرد کلی سیستم تأثیر بگذارد.

هنگام اجرای بازی‌های مدرن، پردازنده مسئول انجام محاسباتی مانند کنترل نرخ فریم و هماهنگ‌سازی با نرخ نوسازی، فیزیک، صدا، کد شبکه، داده‌های موقعیت و بسیاری از سیستم‌های دیگر است. همچنین پردازنده دستورالعمل‌های رندر را به کارت گرافیک ارسال می‌کند.

دستورالعمل‌های ارسالی از CPU حاوی تمامی اطلاعاتی هستند که گرافیک برای رندر کردن محتوا نیاز دارد، ازجمله شیدرها، بافت‌ها و سایر داده‌های بصری. این دستورالعمل‌ها روی گرافیک اجرا می‌شوند و نتیجه‌ی آن تصویری است که روی صفحه‌نمایش مشاهده می‌کنید. اگر سرعت رندر دستورالعمل‌ها روی گرافیک سریع‌تر از سرعت ارسال آن‌ها از طرف پردازنده باشد، گرافیک بیکار خواهد ماند تا مجموعه‌ی بعدی دستورالعمل‌ها آماده شود.

همان‌طور که اینتل اشاره می‌کند، سریع‌تر بودن گرافیک نسبت‌ به پردازنده یعنی این قطعه با حداکثر توانایی خود کار نمی‌کند و چنین سناریویی می‌تواند به کاهش تعداد فریم‌های رندرشده در هر ثانیه منجر شود. در این حالت می‌گوییم گلوگاه ایجاد شده است، زیرا سطح کارایی گرافیک به‌دلیل محدودیت‌های سی‌پی‌یو محدود می‌شود.

همان‌طور که اشاره شد، تقریباً هر قطعه‌ی سخت‌افزاری‌ای می‌تواند باعث ایجاد گلوگاه شود و فقط مختص پردازنده و کارت گرافیک نیست. در حالت ایدئال، سخت‌افزار سیستم باید تا حد امکان نزدیک به حداکثر کارایی خود عمل کند و هیچ‌یک از قطعات نباید عملکرد سایر قطعات را به‌طور قابل‌ توجهی تحت‌تأثیر قرار دهد.

هنگام اسمبل کیس جدید نه‌تنها باید به نوع بازی‌هایی که انجام می‌دهید و نیازمندی‌های سخت‌افزاری آن‌ها فکر کنید، بلکه باید توجه داشته باشید هر یک از قطعات سخت‌افزاری چگونه می‌توانند بر عملکرد سایر قطعات تأثیر بگذارند.

پردازنده (CPU)

اگرچه بازی‌ها به روش‌های مختلف بهینه‌سازی می‌شوند و برخی از آن‌ها بیشتر به گرافیک وابسته بوده و اصطلاحاً Graphic Intensive هستند، اما پردازنده‌ی پرقدرت همچنان برای داشتن تجربه‌ی گیمینگ ایدئال اهمیت بسیار زیادی دارد و نقطه‌ی شروع بسیار خوبی برای برنامه‌ریزی ساخت کامپیوتر جدید به‌شمار می‌رود. نیازهای سخت‌افزاری کسی که بازی‌های مورد نظر او وابستگی زیادی به پردازنده دارند، با نیازهای کسی که گاهی اوقات بازی‌های سبک‌تر را اجرا می‌کند، متفاوت خواهد بود. به این فکر کنید کدام مورد بیشتر با نحوه‌ی استفاده‌ی شما از کامپیوتر مطابقت دارد.

پس از انتخاب پردازنده‌ی مرکزی مناسب برای سیستم خود، باید به گرافیک فکر کنید و مدلی را برگزینید که هم‌سطح پردازنده‌ کار کند؛ بدین‌ترتیب می‌توانید سیستم کامپیوتریِ متوازنی داشته باشید.

کارت گرافیک (GPU)

انتخاب بهترین کارت گرافیک، به بازی‌هایی که انجام می‌دهید و نحوه‌ی استفاده از سیستم بستگی دارد.

اکثر بازی‌های کامپیوتر از گزینه‌های گرافیکی مختلف پشتیبانی می‌کنند و به شما امکان می‌دهند تجربه‌ی خود را سفارشی کنید؛ این یعنی می‌توانید بازی‌های جدیدتر را با کارت گرافیک قدیمی‌تر یا سطح پایین‌تر تجربه کنید، البته امکان دارد در این سناریو گاهی شاهد افت‌ عملکرد باشید.

اگر وضوح بالا هنگام اجرای بازی در اولویت شما قرار دارد، استفاده از کارت گرافیک رده‌بالا احتمالاً بهترین انتخاب خواهد بود. اگر بازی در وضوح 1080p برای شما کافی به‌نظر می‌رسد، گزینه‌های شما به‌طور قابل‌ توجهی افزایش می‌یابد.

برای اطمینان از داشتن ساخت سیستم کامپیوتری متوازن، پردازنده و کارت گرافیک باید علاوه‌بر سازگاری با یکدیگر، مکمل همدیگر نیز باشند. پردازنده اینتل Core i5 نسل جدید، گزینه‌ای عالی برای ساخت کامپیوتر گیمینگ رده‌پایین محسوب می‌شود، اما درصورتی‌که با کارت گرافیک انویدیا مدل GeForce RTX 3090 جفت شود، سیستم شما متوازن نخواهد بود. به‌ همین ترتیب، پردازنده‌ی بازی Core i9 جدید انتخابی عالی برای ساخت کامپیوتر رده‌بالا به‌حساب می‌آید، اما زمانی‌ که با کارت گرافیک سطح پایین جفت شود، پتانسیل کامل پردازنده به‌طور غیرضروری محدود خواهد شد و در این شرایط می‌گوییم گلوگاه ایجاد شده است.

پردازنده و کارت گرافیک در کامپیوترها و به‌خصوص کامپیوترهای گیمینگ، همکاری نزدیکی با یکدیگر دارند و به همین دلیل توصیه می‌‌شود صرفاً یکی از این قطعات را بر دیگری اولویت ندهید؛ زیرا هر دو باید به دیگری اجازه دهند تا در بالاترین سطح ممکن از عملکرد کار کنند.

رم (RAM)

معمولاً رم در کامپیوترها باعث ایجاد گلوگاه نمی‌شود، مگر اینکه سیستم به اندازه‌ی کافی رم نداشته باشد. حتی برای اکثر بازی‌های مدرن، ۸ گیگابایت رم کافی به‌نظر می‌رسد، اگرچه رم ۱۶ گیگابایت به‌سرعت در حال تبدیل‌شدن به استاندارد جدید برای اجرای بازی‌های مدرن است. این مورد همچنین به نحوه‌ی استفاده‌ی شما از کامپیوتر بستگی دارد؛ اگر فقط در حال بازی کردن هستید، نسبت‌ به زمانی که هنگام بازی در دیسکورد چت می‌کنید، به رم کمتری نیاز خواهید داشت.

به‌طور کلی، هنگام بازی، سرعت کمتر از مقدار اهمیت دارد. باز هم، ایده‌ی اصلی تعادل است و بنابراین ۱۶ گیگابایت رم که سرعت بسیار کندی دارد، ایدئال نخواهد بود. البته تا زمانی که رم مدرن خریداری می‌کنید، ۱۶ گیگابایت رم DDR4 معمولاً نسبت به ۸ گیگابایت DDR4 با سرعت کمی بالاتر ترجیح داده می‌شود.

فضای ذخیره‌سازی (SSD/HDD)

فضای ذخیره‌سازی می‌تواند هم عملکرد بازی و هم تجربه‌ی کاربری کلی سیستم را با گلوگاه مواجه کند. این مورد لزوماً بر تنظیمات گرافیکی تأثیر نمی‌گذارد، اما در شرایطی که از هارد دیسک قدیمی (HDD) استفاده می‌کنید، امکان دارد با زمان بارگذاری طولانی‌تر یا لگ‌ مواجه شوید.

ساده‌ترین راهکار این است که از SSD استفاده کنید؛ زیرا که امکان دسترسی بسیار سریع‌تر به داده‌ها را فراهم می‌کند. در صورت تمایل می‌توانید سری به مقاله‌ی راهنمای خرید بهترین هارد SSD بزنید و بهترین گزینه را مطابق نیاز خود انتخاب کنید.

نمایشگر

نمایشگر می‌تواند به‌عنوان یک گلوگاه عمل کند. اگر از مانیتور ۶۰ هرتز، 1080p استفاده می‌کنید، نمی‌توانید بیشترین بهره را از جدیدترین سخت‌افزار بازی ببرید و انتخاب بهترین مانیتور گیمینگ با توجه به بودجه و اولویت‌ها می‌تواند بهترین تجربه‌ را برایتان به‌ارمغان بیاورد.

اگر به‌دنبال نرخ‌فریم یا وضوح بالاتر هستید، باید از نمایشگر باکیفیت و مدرن استفاده کنید تا بتواند به‌درستی این ویژگی‌ها را به‌نمایش بگذارد. البته استفاده از چنین مانیتوری نیاز به ترکیب متوازنی از پردازنده و کارت گرافیک قدرتمند نیز دارد. در هر صورت انتخاب بهترین مانیتور باید براساس نیاز شما انجام شود.

سایر سخت‌افزارها

اگرچه پردازنده، کارت گرافیک، رم، فضای‌ ذخیره‌سازی و نمایشگر بیشترین تأثیر را بر عملکرد بازی دارند، برای ساخت سیستم کامپیوتر متوازن باید قطعات سخت‌افزاری دیگری را نیز در نظر گرفت.

پاور کامپیوتر مستقیماً بر نرخ فریم تأثیر ندارد، اما استفاده از منبع تغذیه‌ی نامناسب همچنان می‌تواند خطری برای طول‌ عمر سیستم باشد.

هر قطعه‌ی سخت‌افزاری باید از نظر نحوه‌ی عملکرد، بیشترین هماهنگی را با سایر قطعات سیستم داشته باشد و به ایجاد تجربه‌ی متوازن‌تر کمک کند.

برای بررسی اینکه قطعات کامپیوتر با یکدیگر نهایت سازگاری را دارند یا اینکه گلوگاه در آن ایجاد شده است، می‌توان از روش‌های مختلفی استفاده کرد.

شناسایی گلوگاه با ابزارهای آنلاین

یکی از روش‌های ساده برای بررسی گلوگاه روی کامپیوتر شخصی، استفاده از ابزارهای آنلاین به‌حساب می‌آید؛ جایی‌ که باید قطعات کامپیوتر خود را انتخاب کنید تا سیستم به‌شما بگوید آیا گلوگاهی روی آن ایجاد شده است یا خیر. وب‌سایت PC-Builds ابزار بسیار جذابی برای همین منظور ارائه می‌دهد.

برای استفاده از ابزار PC-Builds ابتدا مدل دقیق پردازنده، گرافیک و وضوح نمایشگر خود را انتخاب و سپس روی Procced to Calculation کلیک کنید. در صفحه‌ی نتایج به شما گفته می‌شود که قطعات کامپیوترتان چقدر با یکدیگر سازگاری دارند و نمره‌ای برای گلوگاه ارائه می‌دهد. اگر این نمره صفر باشد یعنی گلوگاهی در کامپیوتر شما وجود ندارد و هرچه نمره بیشتر باشد، احتمال وجود گلوگاه افزایش می‌یابد.

شناسایی گلوگاه با MSI Afterburner؛ دلیل ایجاد گلوگاه پردازنده است یا گرافیک؟

برای تشخیص اینکه دلیل ایجاد گلوگاه روی کامپیوتر شما، پردازنده است یا گرافیک، می‌توانید از نرم‌افزار بسیار کاربردی MSI Afterburner استفاده کنید. بدین‌منظور ابتدا باید این برنامه را دانلود و نصب کنید.

پس‌ از اجرای Afterburner، در بخش تنظیمات این نرم‌افزار گزینه‌ی نمایش GPU load را در Overlay فعال و بازی یا نرم‌افزار مورد نظرتان را اجرا کنید.

هنگام بازی به میزان استفاده از گرافیک در Overlay نرم افزار Afterburner توجه کنید. توصیه می‌شود این کار را هنگام اجرای گیم‌پلی واقعی زیر نظر بگیرید و به مقادیر نمایش داده‌شده در منو یا هنگام توقف بازی توجه نداشته باشید.

اکنون با استفاده از اطلاعات به‌دست‌آمده از میزان استفاده‌ی گرافیک هنگام اجرای بازی یا نرم‌افزار مورد نظرتان، می‌توانید تشخیص دهید آیا گلوگاهی روی کامپیوتر وجود دارد یا خیر و دلیل آن گرافیک است یا سی‌پی‌یو.

• اگر عدد به‌دست‌آمده بالای ۹۵ درصد بود، سیستم شما محدودیت گرافیکی دارد و به‌ بیان دیگر قدرت عملکرد آن به‌دلیل ضعف گرافیک، محدود می‌شود.
• اگر عدد به‌دست‌آمده زیر ۹۵ درصد بود، سیستم شما محدودیت سی‌پی‌یو دارد و به‌ بیان دیگر قدرت عملکرد آن به‌دلیل ضعف پردازنده، محدود می‌شود.

اگر میزان استفاده از کارت گرافیک شما بین ۹۵ تا ۱۰۰ درصد باشد، یعنی پردازنده‌ی کامپیوتر شما به اندازه‌ی کافی قدرتمند است و داده‌های مورد نیاز را به‌درستی به گرافیک ارائه می‌دهد. از طرف دیگر اگر میزان استفاده از گرافیک به ۸۰ درصد یا کمتر برسد، نشان‌دهنده‌ی وجود گلوگاه در پردازنده خواهد بود.

اگر پس‌ از ساخت کامپیوتر شخصی متوجه شدید گلوگاه در آن ایجاد شده است، چند راه پیش رو دارید.

ارتقای سخت‌افزاری

همیشه می‌توان سخت‌افزاری را که باعث ایجاد گلوگاه در کامپیوتر شده است، ارتقاء داد. خوشبختانه، ارتقای کارت گرافیک روند نسبتاً ساده‌ای دارد و بدین‌منظور فقط باید گرافیک جدید و سریع‌تر را به‌جای مدل قبلی روی مادربرد قرار دهید و درایورهای آن را نیز نصب کنید.

البته ارتقای پردازنده‌ی کامپیوتر پیچیدگی بیشتری نسبت‌ به گرافیک دارد. اگر بخواهید پردازنده را به نسل جدید ارتقاء دهید که سوکت متفاوتی دارد، لازم است مادربورد و حتی شاید رم خود را نیز به مدل‌های جدیدتر ارتقاء دهید. حتی در صورت مشابه‌بودن سوکت‌ها، باز هم ارتقای سی‌پی‌یو سخت‌تر از گرافیک خواهد بود؛ بنابراین، همواره توصیه می‌شود تا حد امکان از پردازنده‌ی قدرتمندی استفاده کنید که تا چندین‌ سال نیازی به ارتقاء نداشته باشد.

اقدامات نرم‌افزاری

اگر دلیل ایجاد گلوگاه، پردازنده‌ی ضعیف باشد، می‌توان به‌جای نرخ‌فریم بالاتر هنگام اجرای بازی‌ها، از وضوح بالاتر استفاده کرد. با این کار فشار اجرای بازی بیشتر روی گرافیک خواهد بود و در نتیجه درصورتی‌که که گرافیک شما توانایی لازم برای اجرای بازی با وضوح بالاتر را داشته باشد و مانیتورتان هم از آن پشتیبانی کند، می‌توانید اثر مشکل گلوگاه را حداقل هنگام بازی کاهش دهید.

اگر متوجه شدید ایجاد گلوگاه روی کامپیوتر، به گرافیک ارتباط دارد، کاهش کیفیت بافت‌ها و وضوح بازی اولین کاری است که پیشنهاد می‌شود انجام دهید. علاوه‌براین می‌توان برخی جلوه‌های بصری مثل Ray-Tracing (رهگیری پرتو) را غیرفعال کرد. استفاده از فناوری‌های ارتقای مقیاس ازجمله DLSS انویدیا، FSR شرکت AMD یا XeSS اینتل نیز در این سناریو می‌تواند مفید باشد؛ زیرا تکنولوژی‌های مذکور به بازی اجازه می‌دهند با وضوح پایین‌تر رندر شود اما با کیفیت بالاتر نمایش یابد و به‌ همین دلیل فشار روی گرافیک را کاهش می‌دهند. البته قبل‌ از فعال‌سازی این ویژگی‌ها، وضوح پیش‌فرض بازی را نیز روی عدد کمتری قرار دهید که برای مدل گرافیک شما مناسب‌تر باشد.

یکی از مزایای کیس‌های آماده این است که معمولاً اجزای آن به‌طور متوازن طراحی شده‌اند. قطعات این محصولات نه‌تنها با یکدیگر سازگاری دارند، بلکه از نظر عملکرد مکمل یکدیگر هستند.

به بهترین روش برای توزیع بودجه‌ی خود فکر کنید. شما به باکیفیت‌ترین قطعات نیاز دارید، اما همچنین می‌خواهید برای نیازهای خود اولویت‌بندی داشته باشید. به‌عنوان مثال اگر به وضوح بالا اهمیت می‌دهید، اختصاص بودجه به نمایشگر و کارت گرافیک رده‌بالا منطقی به‌نظر می‌رسد. اگر تیراندازهای در بازی‌هایی مثل Call of Duty: Warzone یا VALORANT و نرخ فریم بالا برایتان اولویت دارد، باید از پردازنده‌های قدرتمند در کنار نمایشگرهایی که از نرخ نوسازی بالا پشتیبانی می‌کنند در سیستم خود بهره ببرید.

پیدا کردن تعادل مناسب برای کامپیوتر شما

آنچه شما از کامپیوتر خود می‌خواهید شاید با آنچه در مقاله گفته شد متفاوت باشد، اما با انتخاب قطعاتی که با یکدیگر سازگاری دارند و مکمل یکدیگر هستند، قطعاً به بهترین و بهینه‌ترین عملکرد ممکن دست خواهید یافت. هنگام ساخت کامپیوتر به‌یاد داشته باشید بعداً امکان ارتقاء وجود دارد. بهتر است سیستمی متوازن بسازید تا امکان ارتقای آن در آینده وجود داشته باشد.