Sprzętowe "wąskie gardła". Jak sobie z nimi radzić?

Termin „wąskie gardło” odnosi się do najwolniejszego elementu konfiguracji komputera, który blokuje wydajność pozostałych urządzeń – najczęściej dotyczy ograniczania wydajności karty graficznej przez procesor. Mało kto zdaje sobie sprawę, że ten problem wcale nie jest tak łatwy do rozwiązania, jak mogłoby się wydawać.

Komputery się starzeją - a komputery do gier szczególnie. Wyścig technologiczny, na który składają się zarówno nowe architektury procesorów i innych podzespołów, jak i rosnące wymagania oprogramowania (zwłaszcza gier) sprawia, że kilkuletnie pecety określamy mianem przestarzałych i niewydajnych. To problem, który dotknął wielu z nas, ale niestety na jego rozwiązanie nie ma prostej recepty. Dlatego internetowe fora dyskusyjne pełne są zapytań użytkowników, których zestawy przestały zapewniać optymalną dla nich wydajność: „Co zrobić z komputerem, którego podzespoły debiutowały na rynku w ubiegłym dziesięcioleciu? Zmodernizować czy może zastąpić zupełnie nową jednostką?”

Istnieją dwa zasadniczo różne podejścia do tematu. Pierwsze, pragmatyczne, cechuje użytkowników o zazwyczaj niewielkiej wiedzy o hardwarze, których komputery często liczą więcej niż 5 lat. Wyznają oni zasadę pt.: „Wymienię kartę graficzną na lepszą i dzięki temu używany dotychczas PC wróci z powrotem do łask”. Nie biorą pod uwagę wpływu zasilacza na działanie jednostki, powiązania wydajności procesora z kartą graficzną i szeregu innych czynników, które mogą powodować, że modernizacja z pracy łatwej i przyjemnej przemieni się w syzyfową. Zwolennikami podejścia drugiego są osoby, które po pierwsze: dysponują finansami na zakup nowego komputera, a po wtóre: zdają sobie sprawę, że modernizacja i tak nie wpłynie zasadniczo na zwiększenie osiągów już posiadanego.

W obu przypadkach czynnością nie do pominięcia jest odpowiednie dopasowanie poszczególnych podzespołów komputera stacjonarnego – to ważne, bowiem niekiedy zapomina się o wpływie jednego podzespołu na pracę innych. Nie wszyscy zdają sobie sprawę, że wymieniając tylko jeden element w kilkuletnim PC, nie zwiększą poziomu jego wydajności do takiego stopnia, aby móc cieszyć się z grania w nowe tytuły w iście komfortowym stylu.

Problem dotyczy w szczególności pamięci operacyjnej, w której przechowuje się i przetwarza dane – także te niezbędne do poprawnej komunikacji procesora z kartą graficzną. Zbyt mała ilość pamięci RAM, nawet przy najmocniejszym duecie CPU i GPU może powodować niewytłumaczalne z punktu widzenia użytkownika problemy z wydajnością. W ostatnim czasie na miano „wąskiego gardła” zapracowały też tradycyjne dyski twarde (HDD), których szybkość działania w porównaniu z dyskami SSD (Solid State Drive) jest wielokrotnie niższa.

CPU i GPU – dwaj wspólnicy

Procesor i karta graficzna to dwa podzespoły komputera stacjonarnego, które są w głównej mierze odpowiedzialne za jego wydajność, a w szczególności za osiągi obserwowane w grach. Procesor, a więc przysłowiowy mózg peceta, odpowiada za wykonywanie algorytmów, przetwarzanie informacji oraz ich wymianę, a także komunikowanie się z pozostałymi urządzeniami wchodzącymi w skład platformy sprzętowej peceta. W grach rola CPU pozostaje niezmieniona, zawężany jest tylko zakres jego obowiązków. To przy wykorzystaniu mocy obliczeniowej procesora ustala się lokalizację danego przedmiotu w grze i sposób jego interakcji z otoczeniem. Wszystko, co wiąże się z ruchem, niezależnie od tego, czy chodzi o postacie, pojazdy, czy zwierzęta, spoczywa na barkach procesora. Z kolei gra bez obliczeniowej pomocy karty graficznej wyglądałaby jak bardzo uproszczona siatka geometryczna, po której przemieszczałyby się we wszystkich kierunkach niezrozumiałe dla widza punkciki.

Procesor jest tylko wykonawcą instrukcji, które są mu wydawane na podstawie binarnego kodu stworzonego przez programistę. Jako centralny element komputera, tak przygotowane informacje wysyła do karty graficznej. Ta następnie je przetwarza i tworzy obraz, który jest generowany w regularnych bądź nieregularnych odstępach czasu przez wyjście karty graficznej do monitora, na którym wyświetlany jest on w postaci widocznej dla gracza. Rola karty graficznej w grach 3D jest nie do przecenienia. To na niej spoczywa ciężar rysowania zaawansowanej siatki geometrycznej (już w trójwymiarowym obrazie), nakładania tekstur, cieni, oświetlenia czy wygładzania krawędzi. To procesor graficzny odpowiada za proces końcowy wykonywania instrukcji procesora głównego. To karta graficzna, a nie procesor zajmuje się obliczaniem nowych pozycji na geometrycznym obrazie siatki, wypełnia ją następnie pikselami i dopuszcza się końcowej obróbki na poziomie nakładania tekstur. Tym niemniej, już na etapie samej rozgrywki działanie obu tych komponentów przenika się i uzupełnia. Nie można zatem stwierdzić, że jeden z nich jest ważniejszy.


Zobacz również