Что такое узкое место компьютера и как его избежать?

На протяжении многих лет обладатели персональных компьютеров старались сделать их как можно более быстрыми. Для этого необходимо использовать производительные процессоры и видеокарты. Однако, далеко не все могут позволить себе просто купить самые дорогие и мощные на данный момент компоненты. Если средства на покупку компьютера ограничены, нужно уметь правильно распределить их. Нет смысла покупать лучшую из лучших видеокарт, которая не сможет показать свой максимум рядом со слабым процессором. Следует стараться избегать так называемых узких мест в компьютерных системах.

Что является узким местом ПК?

Так можно назвать компонент, который ограничивает возможности остальных компонентов и компьютера в целом. Звучит просто, но в реальности они могут быть трудными для обнаружения и состоять из нескольких уровней. Даже внутри одного компонента могут быть разные узкие места.

У любителей видеоигр самое неприятное узкое место может возникнуть при взаимодействии видеокарты и процессора. Между этими компонентами происходит передача данных для формирования картинки на экране. Если один компонент сдерживает скорость работы другого, страдает итоговая производительность ПК.

Предположим, у процессора и видеокарты есть 1/120 секунды для выполнения своих задач. Соответственно, кадр на монитор выдаётся каждую 1/60 секунды, что есть за одну секунду формируется 60 кадров. Если видеокарта успевает справляться с таким темпом, а процессор нет, именно процессор и является узким местом. Бывает и наоборот, что успевает процессор, но не успевает видеокарта.

Узкие места могут показать тестовые приложения. Например, в игре Forza Horizon 4 на разрешении 4K на видеокарте RTX 3090 получены почти неотличимые показатели у 10-ядерного чипа Core i9-10900K и 16-ядерного Core i9-12900K. Разница в средней частоте кадров у них оказалась всего 1,2%. При этом она выросла до 15,6% на разрешении 1080p.

В данном случае проблема в видеокарте. На разрешении 4K видеокарта загружена на 100% и больше из неё уже не выжать. Установка более быстрого процессора не поможет и частота кадров не вырастет. На 1080p нагрузка на видеокарту ниже. С более слабым процессором видеокарта не загружена полностью. При установке более мощного процессора и видеокарта начинает работать быстрее, поэтому разница в частоте кадров между ними более заметная.

По этой причине авторы на посвящённых компьютерам и играм сайтах среди прочего проверяют разрешение 1080p даже с дорогими процессорами вроде Core i9-12900KS. Также используются компьютеры с дешёвыми видеокартами вроде RTX 3050 и дорогими процессорами, как Ryzen 9 5950X. Это помогает определить узкие места.

Как найти узкое место?

Сделать это нетрудно. Следует наблюдать за нагрузкой на процессор и видеокарту. Например, через программу MSI Afterburner (которая используется ещё и для разгона видеокарт). Здесь можно сохранять подробный журнал использования процессора и видеокарты. Можно также использовать Nvidia GeForce Experience и диспетчер задач Windows.

Если нагрузка на процессор намного выше, чем на видеокарту, процессор является узким местом, и наоборот. Значения менее 50% считаются низкими, 50%-70% нормальными, от 70% высокими. Это значения на глаз, которые не всегда играют важную роль. Например, если в игре нагрузка на видеокарту 60% и на процессор 80%, процессор можно считать незначительным узким местом. Оно не настолько большое, чтобы идти в магазин за новым процессором.

Для ведения журнала использования в MSI Afterburner:

1. Откройте «Настройки».
2. Выберите вкладку «Мониторинг».
3. В разделе «Активные графики мониторинга» поставьте галочки «Загрузка ГП» и «Загрузка ЦП» (для каждого ядра процессора галочка отдельная). Можно активировать и другие показатели.
4. В разделе свойств ведения журнала истории мониторинга оборудования поставьте галочку «Записывать историю в отчёт».
5. (Необязательно) В разделе «Горячие клавиши глобального монитора» задайте клавиши для запуска и остановки ведения журнала, а также для очистки истории.
6. Нажмите «Применить».

После запустите игры. Очистите историю журнала, нажав правой кнопкой мыши на монитор и выбрав команду «Очистить историю», а затем выберите команду «Записывать историю в отчёт файл». Или используйте для этого горячие клавиши, если задали их.

Поиграйте примерно 30 минут, а затем откройте файл отчёта. По умолчанию он находится по адресу C:/Program Files (x86)/MSI Afterburner/HardwareMonitoring.hml. Программа хранит в этом файле несколько отчётов, поэтому нужно выбрать правильный.

Повторяйте этот процесс в нескольких играх, чтобы нагрузка была разной. Если наблюдается значительная разница в нагрузке, вроде 90% на ЦП и 50% на видеокарте, есть узкое место.

Вряд ли стоит использовать калькуляторы узких мест из интернете. Эти калькуляторы не покажут реальную производительность и не знают конфигурацию вашего компьютера.

Как исправить и избежать узких мест на ПК

Лучший способ устранения узких мест заключается в покупке более производительных компонентов. Если у вас процессор Core i7-4770K и современная быстрая видеокарта, лучше выбрать процессор побыстрее. Если у вас современный многоядерный процессор и старая слабая видеокарта, следует поменять её на более мощную.

Конечно, лишних денег на это может не быть, поэтому можно попробовать другие меры. Например, разогнать слабый компонент для повышения его производительности. Или можно снизить настройки графики в играх и разрешение экрана для уменьшения нагрузки на видеокарту.

Во избежание узких мест правильно подбирайте компоненты. Обычно их можно разделить на ценовые категории вроде дешёвых, средних и дорогих. Если процессор средний, то и видеокарта должна быть как минимум средней и т.д.

Не все узкие места причиняют неудобства. Например, в играх на разрешении 4K видеокарта всегда будет узким местом, поскольку нагрузка там очень высокая. Волноваться нужно, когда из-за одного компонента другие работают медленнее, чем могли бы.

Не слишком переживайте о узких местах

Даже на самых современных и дорогих компьютерах всегда будет несколько узких мест. Изучать их нужно в первую очередь перед покупкой новых компонентов. Нет смысла покупать компонент, который не будет работать в полную силу.

Кроме процессоров и видеокарт, узкими местами могут быть оперативная память и устройства хранения данных. В разных приложениях нагрузка на компоненты разная. Например, в браузерах при большом количестве открытых вкладок важен объём памяти. Если же работа компьютера вас устраивает при любом применении, нет смысла выискивать узкие места.