باتل نک یا گلوگاه پردازنده چیست، چطور آن را تشخیص دهیم؟

اگر تا به حال قصد خرید کامپیوتر یا اسمبل سیستم را داشته‌اید، احتمالا عبارت باتل نک (bottleneck) یا گلوگاه پردازنده را شنیده‌اید. یا شاید هنگام تجربه یک بازی، به طور ناگهانی دچار افت فریم ریت (FPS) متوالی شده باشید. یا حتی ساده‌تر، هرچیزی که حجم بزرگی از متن یا گرافیک را در خود جای دهد، منجر به افت فریم شما شده است.

اما می‌دانید چرا این اتفاق می‌افتد؟ ما از این مشکل به عنوان باتل‌ نک یا گلوگاه پردازنده یاد می‌کنیم که مانع از بهره وری کامل از پردازنده می‌شود. اینجا منظور از پردازنده، کارت گرافیک (GPU) و پردازنده مرکزی (CPU) است. اما این مشکل چطور رخ می‌دهد؟

باتل‌ نک یا گلوگاه پردازنده چیست؟

باتل‌ نک یا گلوگاه زمانی اتفاق می‌افتد که در ارسال مقدار داده پردازش شده و یا میزان پردازش داده در لحظه محدودیتی وجود داشته باشد. برای تشبیه این اتفاق می‌توان به گردن بطری‌های نوشیدنی اشاره کرد. گردن این بطری‌ها به شکلی طراحی شده تا از خروج حجم زیاد نوشیدنی در آن واحد جلوگیری کند.

مثال دیگری که می‌توان به گلوگاه نسبت داد، حجم ترافیک است. زمانی که حجم ترافیک بالا از یک بزرگراه به خیابان می‌رسد، به علت محدودیت عرض خیابان، ترافیک با سرعت و حجم کمتری منتقل می‌شود. این دقیقا همان اتفاقی است که در کامپیوترها می‌افتد.

گلوگاه نیز مانند گردنه بطری یا عرض خیابان مانع از انتقال حجم زیاد داده می‌شود. در نتیجه مانع از بهره وری از همه توان پردازنده می‌شود. اجزای درگیر مشکل گلوگاه کارت گرافیک (GPU) و پردازنده مرکزی (CPU) هستند. زمانی که تفاوت عظیمی میان سرعت و یا توان پردازش این دو پردازنده وجود داشته باشد، گلوگاه رخ می‌دهد.

باتل نک در پردازنده مرکزی (CPU)

گلوگاه در سی‌پی‌یو زمانی رخ می‌دهد که پردازنده برای انتقال داده‌ها به اندازه کافی سریع نباشد. برای مثال پردازنده نسل سوم AMD Ryzen 3 3200G را در نظر بگیرید که در کنار یک گرافیک قدرتمند حال حاضر مانند NVIDIA GeForce RTX 3080 قرار می‌گیرد.

روی کاغذ گرافیک RTX 3080 تمامی بازی‌های نسل هشتم را روان، با جزییات گرافیکی بالا و بدون کوچکترین اختلالی اجرا می‌کند. اما در عمل سی‌پی‌یو نسل سومی توان هم پایی با چنین گرافیک قدرتمندی را نخواهد داشت. یعنی سی‌پی‌یو نمی‌تواند به سرعت گرافیک اطلاعات را انتقال دهد. پس باتل نک رخ یا گلوگاه می‌دهد.

سی‌پی‌یو مسئولیت پردازش عملکردهای بازی در بلادرنگ (real-time)، پردازش فیزیک بازی، رابط کاربری، صدا و سایر فرآیندهای پیچیده را بر عهده دارد. اگر سرعت انتقال این داده‌های با اهمیت محدود شود، گلوگاه اتفاق می‌افتد. و بدین صورت امکان بهره‌وری کامل از گرافیک قدرتمند وجود نخواهد داشت.

باتل نک در پردازنده گرافیکی (GPU)

اتفاق مشابه با گلوگاه سی‌پی‌یو برای پردازنده گرافیکی نیز صادق است. باتل نک در کارت گرافیک زمانی اتفاق می‌افتد که شما یک گرافیک را با سی‌پی‌یو بسیار سریع‌تری کنار هم قرار دهید. مجددا زمانی که گرافیک نتواند به سرعت سی‌پی‌یو داده‌ها را پردازش کند، گلوگاه اتفاق می‌افتد.

برای مثال پردازنده قدرتمند و بروزی چون intel core i9 9900k در نظر بگیرید. کنار هم قرار دادن این سی‌پی‌یو با گرافیک نسبتا ضعیف GT 1030 عملا فاجعه است. چنین گرافیکی به هیچ عنوان توان هم‌پایی با پردازنده نسل نهمی اینتل را ندارد. پس مجددا شاهد مشکل گلوگاه خواهیم بود.

چطور باتل نک را تشخیص دهیم؟

مثال‌هایی که بالاتر ارائه دادم، ترکیب‌هایی کاملا قابل تشخیص از مشکل گلوگاه بودند. مثال‌هایی که احتمالا تنها با شنیدن نام قطعات آن‌ها تشخیص گلوگاه امری واضح است. اما تشخیص باتل نک همیشه انقدر ساده نیست.

برای تشخیص و پیشگیری این مشکل ابزارهای رایگان بسیاری وجود دارد. شما می‌توانید نرم افزار رایگان MSI Afterburner را از اینجا دانلود کنید. این نرم افزار عملکرد پردازنده‌های شما را در حین اجرای بازی تحت‌ نظر گرفته و عملکرد پردازنده‌های شما را در کنار هم تحلیل می‌کند.

شما همچنین می‌توانید از ابزارهای برخط و آنلاینی چون ماشین حساب‌های باتل نک بهره ببرید. از این ماشین حساب‌ها می‌توان به PC Builds اشاره کرد. کافیست اطلاعات سیستم خود را در این ماشین حساب وارد کنید تا دیدی کامل نسبت به عملکرد پردازنده‌های خود و احتمال باتل نک پیدا کنید.

به نتایج روی کاغذ اکتفا نکنید

باید همواره توجه داشته باشید که همواره نمی‌توان به سادگی احتمال باتل نک بودن پردازنده‌ها را به درستی تشخیص داد. بسیاری از اوقات محاسبات روی کاغذ با عملکرد نهایی سیستم یکسان نیست. و در مواقعی حضور عامل‌های ثانویه چون رم، هارد دیسک، رزولوشن و یا حتی شیوه توسعه بازی مورد نظر می‌تواند نتیجه نهایی را تا حد زیادی تغییر دهد.

همچنین گاهی می‌توان با دست بردن در این عوامل ثانویه شرایط را تا حدودی بهبود بخشید. برای مثال در برخی موارد می‌توان با بالا بردن رزولوشن تصویر مشکل گلوگاه سی‌پی‌یو را رفع نمود. علت این موضوع آن است که در رزولوشن بالاتر کارت گرافیک برای پردازش تصویر فشار و در نتیجه زمان بیشتری را متحمل می‌شود. در نتیجه سی‌پی‌یو نیز زمان بیشتری برای پردازش داده‌ها پیدا می‌کند که منجر به یک تعادل نسبی می‌شود.

نکته انتهایی این که کامپیوتر خانگی را به چشم یک پکیچ نگاه کنید نه قطعه. گره زدن کیفیت بازی کردن به یک قطعه خاص مثلا کارت گرافیک، کاملا اشتباه است. خروجی اجرای باکیفیت یک بازی نتیجه عملکرد متناسب و متعادل همه قطعات در کنار یکدیگر است. پس به اندازه و با فکر روی قطعات کامپیوتر خود سرمایه گذاری کنید.

بیشتر بخوانید:

• تفاوت مانیتور LED و LCD در چیست و کدام برای گیمینگ مناسب‌تر است؟
• یکبار برای همیشه، ترافلاپس چیست؟
• راهنمای ارتقا سخت افزاری لپ‌ تاپ