آیا تابهحال برایتان پیش آمده که با وجود داشتن سختافزار قدرتمند یا ارتقای یکی از قطعات باز هم کامپیوترتان در انجام برخی وظایف کند عمل کند؟ یکی از دلایل اصلی این اتفاق مشکلی به نام گلوگاه است که بهدلیل ناهماهنگی قطعات سختافزاری باعث هدررفتن انرژی و قدرت کامپیوتر میشود. اگر میخواهید با گلوگاه در کامپیوتر بیشتر آشنا شده و آن را در سیستم خود تشخیص داده و رفع کنید، مقاله درستی را برای مطالعه انتخاب کردهاید.
فهرست مطالب این مقاله:
- مقدمه
- گلوگاه چیست؟
- انواع گلوگاه سیستم
- تفاوت بین گلوگاه CPU و GPU
- شناسایی گلوگاه در رایانه
- نحوه رفع گلوگاه CPU و GPU
- پیشگیری از ایجاد گلوگاه در کامپیوتر
- جمعبندی
- پرسشهای متداول
مقدمه
یکی از مشکلات مهمی که ارتقای نادرست و اسمبلکردن غیرتخصصی کامپیوترها بههمراه دارد، ایجاد باتلنک یا گلوگاه سیستم است. این مشکل که بهدلیل ناسازگاری در اجزای سیستم روی میدهد باعث میشود کل هزینهای که برای خریدن قطعات گرانقیمت و قدرتمند پرداختهاید به هیچ تبدیل شود. بههمیندلیل، آشنایی با گلوگاه در کامپیوتر از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است.
در مقاله حاضر، قصد داریم گلوگاه سی پی یو و جی پی یو در رایانهها و لپتاپها را مورد بررسی قرار دهیم. بهاینمنظور، با مفهوم آن بیشتر آشنا شده و تفاوت بین گلوگاه CPU و GPU را بررسی میکنیم. همچنین در بخشهای بعدی مقاله، نحوه شناسایی و رفع گلوگاه در کامپیوتر را بهشکلهای مختلف آموزش میدهیم. درنهایت نیز، نکات مهم درباره آن را مورد بررسی قرار خواهیم داد. با ما همراه باشید.
گلوگاه چیست؟
گلوگاه (Bottleneck) در دنیای کامپیوتر و سختافزار مفهومی است که میتواند تأثیر قابل توجهی بر عملکرد سیستم داشته باشد. این مفهوم به محلی اشاره دارد که یک قطعه سختافزاری مانع از بهرهگیری کاربر از حداکثر توان قطعات شده و کاهش کارایی سیستم را بهدنبال دارد.
باتل نک حالتی است که بخشی از سیستم یا شبکه مانع استفاده از حداکثر توان شود. زمانی گلوگاه صورت میگیرد که بخشی از یک سیستم در برابر قسمتهای دیگر ضعیفتر بوده و این ضعف باعث شود قسمتهای دیگر سیستم به درستی کار نکنند. بهبیان دیگر، گلوگاه به محلی اشاره دارد که یک قطعه سختافزاری مانع از بهرهگیری کاربر از حداکثر توان قطعات میشود و کاهش کارایی سیستم را بهدنبال دارد.
برای درک بهتر این مفهوم منبع آب بزرگی را در نظر بگرید که هزاران لیتر آب درون خود دارد، ولی تنها دارای یک شیر آب کوچک با خروجی اندک است. همانگونه که شما امکان استفاده از تمامی آب ذخیرهشده را با سرعت زیاد ندارید، وجود یک گلوگاه در رایانه نیز باعث میشود نتوانید بهخوبی از قدرت قطعات استفاده کنید.
برای مثال، فرض کنید که کامپیوتر شما دارای یک پردازنده (CPU) بسیار قدرتمند و یک کارت گرافیک (GPU) ضعیف باشد. در هنگام اجرای بازیهای سنگین، GPU به عنوان گلوگاه عمل میکند، زیرا توانایی پردازش گرافیکی لازم برای ارائه تصاویر روان با نرخ فریم بالا را ندارد. در نتیجه، علیرغم قدرت بالای CPU، تجربه بازی شما به دلیل محدودیت GPU افت کیفیت خواهد داشت. در اینجا، شاهد یک گلوگاه در کامپیوتر گیمینگ خواهیم بود.
انواع گلوگاه سیستم
انواع مختلفی از گلوگاهها در سیستمهای کامپیوتری وجود دارند که برخی از رایجترین آنها عبارتند از:
- گلوگاه CPU: زمانی رخ میدهد که پردازنده قادر به پردازش اطلاعات با سرعتی کافی برای پاسخگویی به تقاضای سایر اجزا مانند RAM یا GPU نباشد.
- گلوگاه RAM: زمانی رخ میدهد که حافظه RAM سیستم برای ذخیرهسازی تمام دادههای مورد نیاز برنامهها به طور همزمان کافی نباشد.
- گلوگاه GPU: زمانی رخ میدهد که کارت گرافیک قادر به پردازش گرافیک مورد نیاز برای اجرای روان برنامههای گرافیکی مانند بازیها یا نرمافزارهای ویرایش ویدیو نباشد.
- گلوگاه حافظه: زمانی رخ میدهد که سرعت خواندن یا نوشتن اطلاعات در هارد دیسک یا SSD به اندازه کافی سریع نباشد و در عملکرد برنامهها و سیستم اختلال ایجاد کند.
- گلوگاه شبکه: زمانی رخ میدهد که پهنای باند شبکه برای انتقال دادهها با سرعتی کافی به منظور پاسخگویی به نیازهای برنامهها یا کاربران کافی نباشد.
در همین رابطه بخوانید:
- CPU Boost چیست؟ چگونه سرعت CPU را افزایش دهیم؟
تفاوت بین گلوگاه CPU و GPU
CPU یا واحد پردازش مرکزی مغز کامپیوتر است و برای انجام محاسبات و پردازشهای عمومی مورد استفاده قرار میگیرد. GPU یا واحد پردازش گرافیکی برای پردازشهای گرافیکی و محاسبات موازی سنگین مورد استفاده قرار میگیرد.
گلوگاه سیستم در CPU زمانی اتفاق میافتد که پردازنده نتواند با سرعت کافی دستورالعملها را پردازش کند. این کندی باعث میشود که GPU نتواند تمام توان خود را به کار گیرد. در این حالت، حتی اگر GPU قدرتمند باشد، نمیتواند به حداکثر توان خود برسد زیرا منتظر دستورالعملهای بعدی از CPU است. علائم رایج گلوگاه CPU شامل افزایش زمان بارگذاری، کندی در پاسخگویی برنامهها، لگ و افت فریم در بازیها و داغ شدن بیش از حد CPU است.
از طرف دیگر، گلوگاه در GPU زمانی رخ میدهد که CPU دستورالعملها را به سرعت ارسال میکند، اما GPU نمیتواند فریمها را به موقع رندر کند. این موضوع در بازیها و برنامههای گرافیکی سنگین که نیاز به پردازشهای گرافیکی پیچیده دارند، بیشتر مشهود است. علائم رایج گلوگاه GPU شامل افت فریم و لگ در بازیها، مشکلات گرافیکی مانند پرش تصویر و خطوط اضافی در تصویر و کندی در برنامههای گرافیکی مانند ویرایش ویدیو است.
شناسایی گلوگاه در رایانه
در بخش قبلی به برخی از نشانههای گلوگاه سخت افزاری در CPU و GPU اشاره کردیم. برای شناسایی گلوگاه در کامپیوتر نباید آن را بهشکل صفر یا یک در نظر گرفت، بلکه وجود گلوگاه در رایانه بیشتر شبیه یک طیف و بهصورت درصدی است؛ گاهی CPU باعث ایجاد گلوگاه شده و گاهی نیز GPU آن را بهوجود میآورد. یک کامپیوتر خوب سیستمی است که تعادلی بین این دو ایجاد کرده باشد تا هر دو قطعه بهطور یکسان قدرتشان را برای پردازش فرآیندها و اجرای برنامهها استفاده کنند.
در همین رابطه بخوانید:
- چگونه دمای کارت گرافیک کامپیوتر را کنترل کنیم؟
- طول عمر مفید کارت گرافیک چقدر است؟
معمولاً تنها با نگاهی به عملکرد قطعات کامپیوتر میتوان قطعهای که باعث مشکل در عملکرد سیستم و ایجاد گلوگاه میشود را تشخیص داد، هرچند این کار نیاز به مقداری بررسی و تحقیق دارد. برای مثال، میتوانید مشخصات قطعات را یکبهیک در وبسایتهای اینترنتی بررسی کنید تا ببینید کدامیک با دیگری ناسازگار است.
همچنین، میتوانید از وبسایتهای محاسبه گلوگاه در کامپیوتر مثل ابزار PC Build بهره بگیرید. برای این کار کافی است پس از ورود به این سایت، مشخصات قطعات سیستم خود را وارد کرده تا قسمتهایی که باعث محدودیت سیستم میشود را بههمراه درصد آن مشاهده کنید. بااینحال، توجه داشته باشید که ابزارهای محاسبه گلوگاه سیستم همیشه دقیق نیستند، ولی میتوانند برای کاربران تازهکارتر بسیار راهگشا باشند.
نشانههای گلوگاه در رایانه
اگر کامپیوتری با مشخصات مناسب دارید و در حین اجرای برنامهها و بازیها با نشانههای زیر مواجه میشوید، احتمال وجود گلوگاه در کامپیوتر زاید است:
- کاهش نرخ فریم در بازیها: اگر متوجه شدید که نرخ فریم (FPS) در بازیهای کامپیوتری به طور ناگهانی کاهش مییابد، ممکن است گلوگاهی در سیستم وجود داشته باشد.
- زمان پاسخگویی طولانی: اگر سیستم برای اجرای دستورات یا برنامهها زمان زیادی نیاز دارد، ممکن است نشانهای از گلوگاه CPU باشد.
- اجرای آهسته وظایف: اگر سیستم در اجرای برنامهها یا پردازشها کند عمل میکند، ممکن است گلوگاهی در CPU وجود داشته باشد.
- لکنت صدا و تصویر: در هنگام پخش محتوای آنلاین یا تماشای فیلم، اگر با لگ و لکنت صدا و تصویر مواجه شوید، ممکن است گلوگاهی در GPU یا CPU وجود داشته باشد.
- استفاده زیاد از CPU: اگر متوجه شدید که CPU بهطور مداوم و بیش از حد معمول مورد استفاده قرار میگیرد، این میتواند نشانهای از گلوگاه باشد.
- داغ شدن بیش از حد CPU یا GPU: اگر CPU یا GPU شما به طور غیرمعمولی داغ میشوند، این میتواند نشانهای از گلوگاه باشد، زیرا آنها در تلاش برای پردازش اطلاعات بیشتر از حد توان خود هستند.
- تأخیر در واکنشهای سیستم: اگر سیستم در پاسخ به فرمانهای کاربری تأخیر دارد، ممکن است نشانهای از گلوگاه در یکی از اجزای سختافزاری باشد.
تست گلوگاه سیستم با استفاده از نرمافزار
اگر قصد دارید کامپیوتری که قبلاً قطعات آن اسمبل شده را برای وجود گلوگاه بررسی کنید، میتوانید از یک بازی سنگین بههمراه ابزار مشاهده عملکرد در ویندوز بهره بگیرید. برای مثال، میتوانید با فشاردادن همزمان کلیدهای «ویندوز و G» از ابزار داخلی Windows performance overlay یا نرمافزار ارائهشده همراه با کارت گرافیک استفاده کنید. بااینحال پیشنهاد میشود از یک ابزار جانبی قدرتمندتر مثل MSI Afterburner استفاده کنید که جزییات بسیار بیشتری را نشان میدهد.
در همین رابطه بخوانید:
- نشانه های نزدیک شدن کارت گرافیک به مرگ
پس از اجرای این ابزار، یک بازی سنگین روی سیستم خود اجرا کرده و به میزان استفاده و زمان CPU و GPU دقت کنید. تغییرهای متداوم در عددها عادی است، ولی بهطورکلی، میزان استفاده از پردازنده گرافیکی (GPU) باید نزدیک به 100 درصد و پردازنده (CPU) حدود 80 درصد یا بیشتر باشد. اگر GPU بهطور کامل مورد بهرهبرداری قرار نمیگیرد، بهاحتمال زیاد شما با گلوگاه CPU مواجه هستید و برعکس. در مورد زمان، این موضوع عکس است، یعنی قطعهای که عدد بیشتری را نشان میدهد، احتمالاً گلوگاه سیستم است.
گفتنی است موارد بیانشده کلی هستند. امروزه، CPUهایی وجود دارند که با 8 هسته و بیشتر روانه بازار شده و بهندرت در بازیهای کامپیوتری عملکردشان به 100 درصد میرسد. همچنین، برخی از بازیها بهخوبی بهینهسازی نشدهاند و ممکن است از یک قطعه بیشتر از بقیه استفاده کنند. برای مثال، بازیهای استراتژیک و جهان باز ممکن است از CPU زیاد استفاده کنند، ولی بازیهای شوتر بیشتر به کارت گرافیک وابسته هستند. افزونبراین، اگر بازیها را با رزولوشن 1440p یا 4K اجرا کنید، میزان استفاده از GPU افزایش چشمگیری مییابد.
درنتیجه، بهتر است بازیهای مختلفی را از سبکهای متفاوت و تنظیمات گوناگون اجرا کنید تا بتوانید بهدرستی عامل بازدارنده عملکرد سیستم و گلوگاه در رایانه را تشخیص دهید.
نحوه رفع گلوگاه CPU و GPU
برای خلاصی از شر گلوگاه در کامپیوتر میتوان از راهبردهای مختلفی استفاده کرد و در برخی موارد همه آنها در کنار هم در نظر گرفت. در ادامه به مهمترین روشهای رفع گلوگاه سیستم اشاره میکنیم.
در همین رابطه بخوانید:
- آموزش روش های چک کردن دمای CPU؛ دمای استاندارد پردازنده چقدر است؟
بهینهسازی تنظیمات سیستم عامل
یکی از اولین و کمهزینهترین گامها برای رفع گلوگاه در رایانه تغییر و بهبود تنظیمات نرمافزاری است. گاهی اوقات میتوان با بهینهسازی تنظیمات سیستمعامل تا حدی عملکرد سیستم را ارتقا داد و گلوگاهها را رفع کرد. بهاینمنظور، اقدامات زیر را انجام دهید:
- بهروزرسانی سیستم عامل: اطمینان حاصل کنید که سیستمعامل شما به آخرین نسخه بهروز شده است. بهروزرسانیها معمولاً شامل بهبودهای عملکردی و رفع باگ هستند.
- تنظیمات مدیریت انرژی: در تنظیمات مدیریت انرژی رایانه، حالت عملکرد بالا را انتخاب کنید تا از تمام توان پردازشی سیستم استفاده شود.
- بهینهسازی استارتاپ: برنامههایی که به طور خودکار هنگام راهاندازی ویندوز اجرا میشوند را مدیریت کنید. برنامههای غیرضروری را از لیست استارتاپ حذف کنید تا سرعت بوت بهبود یابد.
- بهینهسازی درایورها: اطمینان حاصل کنید که تمام درایورهای سختافزاری بهروز هستند. درایورهای قدیمی میتوانند باعث کاهش عملکرد شوند.
- مدیریت خدمات ویندوز: برخی از خدمات ویندوز که به طور پیشفرض فعال هستند ممکن است لازم نباشند. میتوانید این خدمات را غیرفعال کنید تا منابع سیستم بهتر استفاده شوند.
افزایش منابع سختافزاری
یکی دیگر از راهبردهای از بینبردن گلوگاه سیستم ارتقا قطعات است. بهعنوان مثال، ارتقا به یک CPU قدرتمندتر یا کارت گرافیک با عملکرد بهتر میتواند گلوگاه را رفع کند. بهطورکلی، اگر با مشکل کندی مواجه هستید، پس از تشخیص قطعه ایجادکننده گلوگاه، میتوانید ارتقای موارد زیر را در نظر بگیرید:
- CPU: اگر CPU شما به عنوان گلوگاه عمل میکند، میتوانید آن را با یک مدل جدیدتر و قدرتمندتر ارتقا دهید. این راه حل به طور کلی بهترین و کارآمدترین روش برای رفع گلوگاه CPU است.
- GPU: اگر GPU شما به عنوان گلوگاه عمل میکند، میتوانید آن را با یک کارت گرافیک جدیدتر و قدرتمندتر ارتقا دهید. این کار برای رفع گلوگاه در بازیها و برنامههای گرافیکی سنگین مفید است.
- RAM: اگر RAM شما به عنوان گلوگاه عمل میکند، میتوانید حافظه رم سیستم خود را با اضافه کردن ماژولهای جدید RAM ارتقا دهید. این کار به خصوص برای سیستمهایی که با کمبود حافظه مواجه هستند و در هنگام اجرای چندین برنامه به طور همزمان کند میشوند، مفید است.
- هارد دیسک: اگر هارد دیسک شما به عنوان گلوگاه عمل میکند، میتوانید آن را با یک SSD (درایو حالت جامد) جایگزین کنید. SSDها به طور قابلتوجهی سریعتر از هارد دیسکهای سنتی هستند و میتوانند زمان بارگذاری برنامهها و بوت شدن سیستم را به طور قابلتوجهی کاهش دهند.
تغییر الگوریتمها و تنظیمات نرمافزاری
افزونبر بهینهسازی سیستم عامل و ارتقا قطعات سختافزاری، در بعضی موارد میتوان با انجام تغییرات نرمافزاری با مشکل گلوگاه در کامپیوتر تا حدی کنار آمد. برخی از راهکارهایی که میتوان از آنها کمک گرفت شامل موارد زیر است:
- کاهش تنظیمات گرافیکی در بازیها: اگر در حین بازی با افت فریم و گلوگاه GPU مواجه هستید، میتوانید با کاهش تنظیمات گرافیکی مانند کیفیت سایهها، وضوح بافت و جزئیات گرافیکی، بار پردازش GPU را کاهش دهید و عملکرد را تا حدی ارتقا دهید.
- اورکلاک کردن: اورکلاک کردن فرآیندی است که در آن سرعت کلاک CPU یا GPU شما با دستکاری نرمافزاری افزایش مییابد تا عملکرد آنها را ارتقا دهد. توجه داشته باشید که اورکلاک کردن میتواند خطرناک باشد و به دانش فنی و تجهیزات مناسب نیاز دارد.
- افزایش حافظه پنهان: حافظه پنهان دادههای پرکاربرد را در حافظه RAM ذخیره میکند تا دسترسی به آنها سریعتر باشد. میتوانید با افزایش حافظه پنهان سیستم، عملکرد برخی از برنامهها را تا حدی ارتقا دهید.
- استفاده از فایل پیجینگ: فایل پیجینگ از فضای ذخیرهسازی هارد دیسک به عنوان حافظه مجازی استفاده میکند تا کمبود RAM را جبران کند. بااینحال، استفاده از فایل پیجینگ میتواند به طور قابلتوجهی سرعت سیستم را کاهش دهد. تا حد امکان از استفاده از فایل پیجینگ خودداری کنید و در صورت نیاز حافظه RAM سیستم خود را ارتقا دهید.
پیشگیری از ایجاد گلوگاه در کامپیوتر
اگرچه پیدایش گلوگاه سیستم تا حد زیادی به قطعات سختافزاری وابسته است، با رعایت نکاتی میتوان تا جای ممکن از آن جلوگیری کرد.
مدیریت برنامهها و پروسهها
برای جلوگیری از ایجاد گلوگاه، مدیریت دقیق برنامهها و پروسههای در حال اجرا ضروری است. استفاده از Task manager برای بستن برنامههای غیرضروری که منابع سیستم را اشغال میکنند، میتواند به کاهش فشار بر CPU و حافظه کمک کند. همچنین، تنظیم اولویتهای پردازشی برای برنامههای مهمتر میتواند به بهبود عملکرد کلی سیستم کمک کند.
اجتناب از تداخل منابع
برنامههایی که منابع مشابهی را استفاده میکنند، ممکن است با یکدیگر تداخل داشته و باعث ایجاد گلوگاه شوند. برای جلوگیری از این مشکل میتوانید برنامهها را به گونهای تنظیم کنید که در زمانهای مختلف اجرا شوند یا از نسخههای بهینهشده برنامهها استفاده کنید که منابع کمتری مصرف میکنند.
در همین رابطه بخوانید:
- چگونه مشخصات کامپیوتر را بفهمیم؟ دیدن اطلاعات قطعات PC
- چگونه رم و گرافیک لپ تاپ را بفهمیم؟ دیدن مشخصات قطعات لپ تاپ
نظافت دورهای سیستم
نگهداری و نظافت دورهای سیستم میتواند به پیشگیری از گلوگاهها کمک کند. این کار شامل حذف فایلهای موقت، اجرای دیسک دیفراگمنتر و بررسی سیستم برای ویروسها و بدافزارها است. نظافت دورهای به حفظ سرعت و کارایی سیستم کمک میکند و از انباشتهشدن فایلهای غیرضروری که میتوانند منابع را اشغال کنند، جلوگیری میکند.
جمعبندی
همانطور که یک بازیکن فوتبال با پاهای زنجیرشده نمیتواند عملکرد واقعی خود را در زمین بازی نشان دهد، سیستمی که دارای محدودیت سختافزاری در یک قطعه باشد، بیشتر توان خود را از دست خواهد داد. این مفهوم چیزی است که به آن گلوگاه گفته میشود و یکی از مشکلات رایج کاربران عادی است. وجود گلوگاه در رایانه میتواند باعث هدررفت انرژی و قدرت کامپیوتر شده و هزینههایی که برای خرید آن کردهاید را نیز از بین ببرد. بههمیندلیل، آشنایی با گلوگاه سیستم و رفع آن ضروری است.
در مقاله حاضر، با گلوگاه در کامپیوتر و نشانههای آن آشنا شدیم. همچنین، نحوه تشخیص گلوگاه در رایانه را با استفاده از بازیهای کامپیوتری و نرمافزارهای مانیتورینگ همچون MSI Afterburner بررسی کردیم. پس از تشخیص، نوبت به رفع و کاهش اثر آن میرسد. ارتقای قطعات سختافزاری، بهینهسازی سیستم عامل و بهبود تنظیمات نرمافزاری از جمله راه حلهایی بود که به آن اشاره شد.
با استفاده از مطالب گفته شده میتوانید گلوگاه احتمالی سیستم خود را تشخیص داده و و اقدامات لازم را جهت رفع محدودیتهای سیستم انجام دهید.
پرسشهای متداول
گلوگاه حرارتی چیست؟
گلوگاه حرارتی که به آن Thermal Throttling نیز گفته میشود، زمانی رخ میدهد که یکی از اجزای سیستم مانند CPU یا GPU به حداکثر دمای کارکرد ایمن خود برسد و برای جلوگیری از آسیب، سرعت کلاک خود را کاهش دهد.
گلوگاه چگونه محاسبه می شود؟
گلوگاه معمولاً با استفاده از محاسبهگرهای گلوگاه محاسبه شده که درصد گلوگاه را در سیستم شما تعیین میکنند. این ابزارها به شما کمک میکنند تا نحوه کار قطعات با هم را تعیین کرده و تشخیص دهید کدام قسمت از رایانه باعث کند شدن آن میشود.
گلوگاه چه زمانی اتفاق می افتد؟
گلوگاه زمانی اتفاق میافتد که ظرفیت یک برنامه کاربردی یا یک سیستم کامپیوتری توسط یک جزء آن محدود شود. این اتفاق میتواند ناشی از عدم تعادل بین قدرت پردازشی و محاسباتی قطعات مختلف سیستم باشد.
چگونه میتوان گلوگاه در کامپیوتر را تشخیص داد؟
برای تشخیص گلوگاه در کامپیوتر میتوانید از ابزارهای مانیتورینگ مانند Task Manager یا نرمافزارهایی مانند MSI Afterburner استفاده کنید تا میزان استفاده از CPU و GPU را بررسی کنید. برای مثال، اگر متوجه شوید که فقط از 70% توان GPU استفاده میشود و CPU روی 100% قرار دارد، این نشاندهنده گلوگاه CPU است.
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت