Qu'est-ce que le goulot d'étranglement CPU ou GPU dans les jeux PC ? (et comment y remédier)

Si vous jouez (en particulier sur PC) depuis un certain temps, vous avez probablement entendu parler des goulots d'étranglement CPU et GPU. Ces concepts sont essentiels pour comprendre les performances du jeu, mais peu de joueurs savent vraiment ce qu'ils signifient ou comment les aborder.

CPU et GPU ont des fonctions différentes

Bien qu'il existe de nombreux processeurs à l'intérieur de votre ordinateur, deux d'entre eux sont les plus importants. CPU , ou CPU, est un processeur à usage général d'un ordinateur. Il peut exécuter n'importe quelle instruction et résoudre n'importe quel problème, tant que vous pouvez exprimer comment le faire en code informatique.

Dans les jeux vidéo, le CPU fait le gros du travail. Cela inclut l'intelligence artificielle pour les personnages du jeu, la simulation de la physique dans le monde du jeu et presque tous les autres aspects du code du jeu vidéo.

GPU, ou GPU , est un thérapeute plus spécialisé. Il se compose de milliers d'assistants simples qui sont très bons dans un certain type de mathématiques utilisées pour dessiner (afficher) des images sur votre écran.

Les jeux vidéo reposent fortement sur les deux types de processeurs, bien qu'il y ait une tendance à se concentrer sur l'unité de traitement graphique (GPU) et la course sans fin pour produire des visuels plus nets et plus complexes.

Alors, quels sont les goulots d'étranglement ?

Les confitures sont faciles à comprendre. Si vous travaillez avec une équipe de personnes et que vous travaillez tous sans relâche pour créer quelque chose, vous ne le ferez jamais plus rapidement que le membre le plus lent de l'équipe.

C'est exactement le goulot d'étranglement. Le composant le plus lent de la fonction met un terme rapide à l'achèvement de cette fonction. En informatique générale, à peu près tout peut être un goulot d'étranglement.

Par exemple, si votre RAM ne peut pas fournir l'information à votre CPU assez rapidement, le CPU passe du temps inactif pendant qu'il attend. Dans ce cas, la RAM est le goulot d'étranglement.

Idéalement, les performances des différents composants de votre ordinateur sont équilibrées afin qu'aucun d'entre eux ne passe du temps à attendre l'autre. Cependant, dans le monde réel, il ne s'agit que d'un objectif idéaliste et non réaliste.

Pourquoi les goulots d'étranglement affectent-ils les performances du jeu ?

La principale mesure par laquelle les performances du jeu sont mesurées est le FPS ou Frames Per Second. C'est le nombre d'images séparées qu'un jeu peut afficher en une seconde. Aujourd'hui, 60 ips est l'objectif souhaité, 30 ips étant souvent considéré comme le niveau de performance minimum avant que des problèmes de jouabilité profonds ne deviennent apparents.

Chaque image produite par le jeu est le résultat final d'un " pipeline de rendu ", ce qui signifie qu'une série d'étapes sont impliquées dans le dessin de l'image. Pensez à un artiste qui commence par un croquis au crayon, puis dessine des couches successives de détails et d'objets jusqu'à ce que l'image finale soit terminée.

Imaginez maintenant qu'un groupe d'artistes travaille sur la même toile, mais chacun a un travail spécifique. Certains peuvent effectuer leur travail en parallèle, tandis que d'autres doivent attendre qu'un autre artiste sorte avant d'ajouter le leur.

Si vous souhaitez afficher 30 images par seconde à l'écran, le pipeline de rendu a une limite de temps d'environ 33 millisecondes pour terminer chaque image. Si vous voulez afficher 60 images par seconde, vous n'avez que la moitié de ce temps.

Certains jeux vidéo modernes fonctionnent à des fréquences d'images de 120 images par seconde et au-delà. En faisant cela, vous réduisez le temps de rendu d'une fraction entière d'un seul chiffre de milliseconde !

Si votre CPU ne peut contribuer que sa partie du pipeline de rendu assez rapidement pour produire 30 images par seconde, peu importe la vitesse ou la puissance de votre GPU.

Et l'inverse est également vrai. Les deux composants doivent terminer leurs tâches de pipeline d'approvisionnement dans le délai imparti, sinon vous aurez un goulot d'étranglement qui limitera les performances du jeu pour tout composant plus lent.

Signes de limitation du processeur ou de goulot d'étranglement du processeur graphique

 

Découvrir le goulot d'étranglement dans le jeu n'est pas difficile. Vous aurez besoin d'un logiciel pour afficher les mesures de performance pendant que vous jouez. Vous pouvez utiliser le raccourci Win + G pour afficher les écrans de performances intégrés à Windows 10 ou rechercher l'une des nombreuses alternatives tierces.

Quelle que soit la mesure de performance que vous utilisez, voici quelques règles générales de limitation :

• CPU 99-100 %, avec GPU inférieur à 99-100 % : un goulot d'étranglement CPU.
• GPU à 99-100 %, avec CPU inférieur à 99-100 % : normal sauf si les performances sont inférieures à la fréquence d'images cible, il s'agit d'un goulot d'étranglement du GPU.
• 99-100 % de VRAM : la VRAM peut être pleine, ce qui entraîne une limitation lorsque les données sont transférées vers un disque dur ou un SSD beaucoup plus lent.
• 99-100 % de RAM : comme avec un excès de VRAM, des ralentissements peuvent survenir lors du transfert de données vers et depuis le fichier d'échange.

Nous devons souligner que si votre jeu fonctionne constamment à votre fréquence d'images cible, aux niveaux de détail que vous souhaitez, aucun de ces chiffres n'aura d'importance. Ce n'est que lorsque vos performances de jeu sont affectées que cela devient pertinent.

Différents jeux, différentes confitures

Il est important de noter que votre système peut rencontrer un goulot d'étranglement dans un jeu mais pas dans un autre. Alternativement, deux jeux peuvent étrangler l'ordinateur de manière complètement différente.

Différents moteurs et types de jeu mettent l'accent sur différentes parties du système. Par exemple, les grands jeux du monde ouvert ou ceux avec une simulation très réaliste peuvent écraser votre CPU, tandis que les jeux de tir flashy ont des charges CPU légères, mais votre GPU peut faire beaucoup plus.

Conseils pour gérer les jams de jeu

Selon le type de limitation, vous pouvez essayer un certain nombre de choses pour atténuer le problème. Il n'y a pas de déjeuner gratuit ici, bien sûr. Quelque chose doit être sacrifié au nom de la performance, mais l'expérience globale doit être meilleure.

Si vous construisez un nouvel ordinateur ou mettez à niveau un ordinateur existant, il est important de coupler le CPU et le GPU pour un niveau de performances équilibré. Nous savons que cela n'aide pas votre PC actuel, mais c'est un excellent conseil à garder à l'esprit pour l'avenir.

Si vous avez un goulot d'étranglement dans le processeur, essayez de réduire les paramètres de votre jeu qui affectent le processeur de manière disproportionnée. Par exemple, une résolution physique ou une densité de foule inférieures peuvent réduire l'impact du processeur.

Bien que cela puisse sembler contre-intuitif, envisagez de surcharger votre GPU lorsque vous êtes dans une impasse CPU. Modifiez les paramètres jusqu'à ce que votre GPU soit utilisé à 100%. Cela permettra au GPU de régler la vitesse et de laisser un peu de répit au CPU. Cela ne signifie pas que vous augmenterez la fréquence d'images, mais au moins vous obtiendrez la meilleure qualité d'image que votre système peut produire à une certaine fréquence.

Lorsque vous rencontrez des problèmes de processeur, vous pouvez également envisager de définir une limite de fréquence d'images. Encore une fois, cela ne vous permettra pas d'atteindre des fréquences d'images plus élevées, mais en abaissant la limite à un niveau où le processeur n'est pas complètement saturé, vous pouvez réduire ou éliminer le bégaiement et rendre le jeu plus jouable.

Si vous êtes limité à un GPU, la bonne nouvelle est qu'il est facile à réparer. Les graphiques peuvent être mis à l'échelle d'une manière que les tâches du processeur ne peuvent pas. Vous pouvez obtenir des gains significatifs en abaissant la résolution ou en réduisant les paramètres graphiques de quelques degrés. Vous pouvez généralement trouver des guides d'optimisation pour votre jeu, mettant en évidence les paramètres ayant le plus grand impact sur les performances.

Les goulots d'étranglement des jeux seront toujours un sujet brûlant, et les résoudre peut être délicat, mais avec un peu de patience, vous pouvez généralement trouver le bon équilibre de paramètres pour fonctionner au mieux avec votre matériel.