عنق الزجاجة: كل ما يجب أن تعرفه

الاختناق هو نتيجة طبيعية لبناء جهاز كمبيوتر غير متوازن. عندما تقوم ببناء قطعك الخاصة ، أو على الأقل اختيار الأجزاء ، فقد تشعر بالإغراء للاستيلاء على كل ما يمكنك تحمله. أو فقط الأغلى سعرًا - لا يكون هذا عادةً أفضل نهج. إن العثور على التوازن الصحيح بين الأجزاء ، وخاصة وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات ، هو المفتاح لامتلاك جهاز كمبيوتر قوي يتماشى مع تطور الألعاب والبرامج.

قد يعني ذلك الانتظار قليلاً لتكون قادرًا على تحمل جزء أغلى قليلاً يناسب بشكل أفضل. أو في الواقع اختيار بديل أرخص يعمل بشكل أفضل في الإعداد الخاص بك. إذا قمت بالاختيار الخاطئ ، فسوف ينتهي بك الأمر إلى عنق الزجاجة.

يشير المصطلح الوصفي تمامًا إلى عدم قدرة عنصر معين في جهاز الكمبيوتر - عادةً وحدة المعالجة المركزية أو وحدة معالجة الرسومات - على مواكبة أداء الأجزاء الأخرى. يمكن للحاسوب فقط أداء الجزء الأضعف منه. لذا ، فإن إقران وحدة المعالجة المركزية القوية مع وحدة معالجة الرسومات الضعيفة يعني أنها لن تكون قادرة على العمل بسعة لأنها ستكون محدودة بواسطة وحدة معالجة الرسومات.

لماذا هي المشكلة؟

عندما تضع أموالاً في جهاز كمبيوتر ، فإن أحد الأجزاء التي تؤدي إلى إبطاء بقية النظام يعني بشكل أساسي إهدار الأموال التي استثمرتها في الأجزاء التي يتم إبطائها. في بعض الحالات ، يمكن أن يؤدي أيضًا إلى زيادة التآكل في جزء عنق الزجاجة لأنه قد يتسبب في ارتفاع درجة حرارته إذا تم إجباره على العمل بسعة طوال الوقت. اعتمادًا على الجزء ، يمكن أن يمنعك الاختناق تمامًا من لعب ألعاب معينة أو تشغيل برامج معينة - أو قد يجعلها بطيئة وبطيئة. في كلتا الحالتين ، من الأفضل تجنبها أو إصلاحها في أسرع وقت ممكن.

ما هي الاختناقات الشائعة؟

أكثر نقطتي الاختناق شيوعًا هما وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات. كلاهما غالي الثمن نسبيًا ويمكن ترقيتهما باهظ التكلفة - وبالتالي ، غالبًا ما يتم استبدالهما واحدًا تلو الآخر ، مما يمنع الجزء المحسن من الوصول إلى إمكاناته. من الناحية الفنية ، يمكن أن يكون أي جزء بمثابة عنق زجاجة ، على الأقل في بعض المهام - وإليك بعضًا من أكثر المهام شيوعًا.

وحدة المعالجة المركزية

وحدة المعالجة المركزية هي قلب الكمبيوتر. إنه يتحكم بشكل أساسي في كل ما يحدث ويؤدي الغالبية العظمى من معالجة الكمبيوتر. هناك عاملان في أداء وحدة المعالجة المركزية ، عدد النواة وقوة المعالجة. كلاهما يمكن أن يسبب اختناقات ولكن في سيناريوهات مختلفة قليلا.

عدد نواة وحدة المعالجة المركزية

عدد نواة وحدة المعالجة المركزية هو عدد مراكز المعالجة التي تمتلكها وحدة المعالجة المركزية ، ويمكن لكل من هذه النوى تشغيل عملية منفصلة في وقت واحد. هذا له فوائد الأداء العام ، ولكن بعض البرامج تستفيد أكثر من غيرها. بعض البرامج لها منطق يمكن تقسيمه بدقة إلى عمليات متعددة. يمكن بعد ذلك تشغيل كل عملية على نواة وحدة معالجة مركزية منفصلة في وقت واحد. يمكن أن يوفر هذا تعزيزًا للأداء يصل إلى مرتين عند التشغيل على نواة واحدة لوحدة المعالجة المركزية.

لا يمكن تشغيل الكثير من البرامج ، خاصة البرامج القديمة ، إلا على عملية واحدة على نواة واحدة في كل مرة. حتى في هذه الحالة ، يمكن أن يكون هناك بعض الزيادة في الأداء ، حيث يمكن تشغيل برنامجين أو أكثر من هذه البرامج في وقت واحد ، اعتمادًا على عدد النوى.

يمكن أن يؤدي وجود عدد قليل جدًا من نوى وحدة المعالجة المركزية إلى اختناق أداء البرنامج الذي يمكنه الاستفادة من العديد من النوى وحتى برامج الاختناق التي لا يمكن أن تكرس وحدة المعالجة المركزية جوهرًا كاملاً لهذه العملية ذات الأولوية فقط لأنها لا تزال بحاجة إلى تشغيل العديد مهام فى الخلفيه.

طاقة معالجة وحدة المعالجة المركزية

تُقاس طاقة المعالجة عادةً بمعدل الساعة من خلال عوامل أخرى مثل IPC. معدل الساعة هو ببساطة عدد دورات المعالج التي يمكن أن تكملها وحدة المعالجة المركزية في الثانية. يُقاس عادةً بالجيجاهرتز (يُنطق جيجاهيرتز) ، بقيم نموذجية بين 2 و 5 جيجاهرتز ، أو ما بين 2 إلى 5 مليارات دورة في الثانية.

يمثل IPC أو التعليمات لكل دورة عدد الإرشادات التي يمكن لوحدة المعالجة المركزية إكمالها في كل دورة. عادةً ، لا يتم الإعلان عن هذا الرقم ، ولكن كل جيل من وحدات المعالجة المركزية يتحسن عن السابق. تعد وحدة المعالجة المركزية من الجيل الثالث التي تعمل بسرعة 3GHz أقل قوة من الجيل الخامس من وحدة المعالجة المركزية التي تعمل بسرعة 3GHz ، وكلاهما يعمل بنفس سرعة الساعة.

يمكن أن تكون طاقة المعالجة الأولية في بعض الأحيان بمثابة عنق زجاجة لأن العمليات الفردية قد لا تكتمل بالسرعة الكافية ، مما يترك الأجزاء الأخرى في انتظار. هذا هو الحال بشكل خاص عندما لا تحصل وحدة المعالجة المركزية على تبريد كافٍ. إذا حدث هذا ، فإنه يبطئ نفسه تلقائيًا لتقليل الحرارة التي ينتجها ، وبالتالي منع أي تلف للجهاز وإبطاء أي مهام قيد التشغيل ، مما يزيد من فرصة اختناق وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك لشيء آخر.

GPU

تم تصميم وحدة معالجة الرسومات (GPU) لمعالجة أعباء عمل الرسومات ، على الرغم من إمكانية استخدامها في العديد من المهام الأخرى. إنه بشكل عام عنق الزجاجة في أي نظام ألعاب ، حتى لو كان لديك وحدة معالجة الرسومات الرئيسية الأغلى ثمناً. يؤدي تشغيل الألعاب ذات التحديات الرسومية على إعدادات رسومات عالية وبدقة عالية إلى وضع الغالبية العظمى من عبء العمل على وحدة معالجة الرسومات. أعباء العمل الأخرى القابلة للتوازي بدرجة كبيرة مثل عرض GPU وتدريب الذكاء الاصطناعي والعديد من عمليات المحاكاة العلمية تختنقها وحدة معالجة الرسومات أيضًا.

عادةً ما تكون وحدات معالجة الرسومات محدودة بسبب الطاقة أو الحرارة. مثل وحدات المعالجة المركزية ، يعد التبريد أمرًا مهمًا ، لذا تأكد من حصولك أيضًا على تدفق هواء جيد للحفاظ على برودة وحدة معالجة الرسومات حتى تتمكن من العمل بسرعة.

الرامات " الذاكرة العشوائية في الهواتف والحواسيب "

ذاكرة الوصول العشوائي هي المكان الذي يخزن فيه الكمبيوتر البيانات التي يحتاجها للمعالجة الجارية حاليًا. يمكنه توفير هذه البيانات إلى وحدة المعالجة المركزية بشكل أسرع بكثير من أسرع محرك أقراص ذي حالة صلبة (SSD). في حين أن سرعة ذاكرة الوصول العشوائي يمكن أن تكون عنق الزجاجة بالنسبة للبعض ، فإن مشكلة ذاكرة الوصول العشوائي الأكثر احتمالية هي السعة. بعض البرامج مثل استخدام الكثير من ذاكرة الوصول العشوائي. يعد Google Chrome مثالًا سيئ السمعة ، على الرغم من وجود العديد من الأمثلة الأخرى. يتضمن تحرير الملفات الكبيرة مثل الصور أو مقاطع الفيديو تحميلها في ذاكرة الوصول العشوائي. إذا لم يكن لديك ذاكرة وصول عشوائي كافية لتحميل الملف بالكامل ، فسيتعين عليك الانتظار حتى يتم تحميل البيانات من محرك الأقراص الثابتة الأبطأ الذي تم تخزينه عليه. في أسوأ السيناريوهات ، قد يؤدي نفاد ذاكرة الوصول العشوائي إلى تعطل أحد البرامج أو حتى جهاز الكمبيوتر بالكامل. 8 غيغابايت من ذاكرة الوصول العشوائي كافية بشكل عام ، ولكن هناك أعباء عمل حيث قد تحتاج إلى المزيد.

SSD / HDD

محرك الأقراص ذو الحالة الصلبة أو محرك الأقراص الثابتة الأقدم هو المكان الذي يتم فيه حفظ البيانات على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. محركات الأقراص الصلبة رخيصة الثمن ومتوفرة بسعات ضخمة. ومع ذلك ، فهي بطيئة جدًا في قراءة البيانات أو كتابتها. تعد محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة أكثر تكلفة ، على الرغم من أن فجوة السعر ليست بالقدر الذي كانت عليه من قبل ، خاصة في محركات الأقراص الصغيرة. تتوفر محركات أقراص الحالة الثابتة الآن أيضًا بسعات كبيرة إلى حد ما. ومع ذلك ، فإن الميزة الرئيسية لـ SSD هي أنه يمكن أن يكون أسرع في قراءة البيانات وكتابتها.

إذا كنت تعتقد أن سعة التخزين ستكون مشكلة عنق الزجاجة ، فربما تريد استخدام محركات الأقراص الثابتة. ومع ذلك ، إذا كنت بحاجة إلى قراءة البيانات أو كتابتها بشكل أسرع ، فستحتاج إلى SSD. يمكن أن يعمل الجمع بين الاثنين بشكل جيد ، لذا يمكنك تخزين البيانات التي لا تحتاج إليها كثيرًا على محرك أقراص ثابت رخيص والملفات التي ستحتاجها كثيرًا على محرك أقراص ذي حالة صلبة (SSD) سريع.

على الأقل في الألعاب ، غالبًا ما يتسبب محرك الأقراص الثابتة البطيء في حدوث أشياء مثل أوقات التحميل البطيئة. يمكن أن يتسبب أيضًا في بطء جهاز الكمبيوتر في التمهيد. هذا لا يؤثر حقًا على أدائك داخل اللعبة حيث لا يتم استخدام القرص الصلب كثيرًا في ذلك الوقت ولا يمثل عنق الزجاجة. ومع ذلك ، أثناء قراءة الكثير من البيانات من محرك أقراص ثابت بطيء ، يمكن أن يكون عنق الزجاجة.

عرض

نادرًا ما تكون الشاشة بمثابة عنق زجاجة ، لكن هذا لا يعني أنه لا يمكن أن يكون كذلك. إذا كنت ترغب في تصور الكثير من البيانات في وقت واحد ، فسوف تكون مقيدًا بدقة الشاشة. يمكنك عرض صور أو رسوم بيانية أكثر تفصيلاً على شاشات ذات دقة أعلى. قد يكون من المفيد أيضًا الحصول على شاشة ثانية.

في الألعاب على وجه التحديد ، ليس فقط الدقة ولكن أيضًا معدل تحديث الشاشة يمكن أن يكون عنق الزجاجة. تعرض الشاشات القياسية 60 إطارًا في الثانية. ومع ذلك ، إذا كان لديك بطاقة رسومات قوية بما يكفي مقارنة بالمتطلبات الرسومية للعبة التي تلعبها ، فقد تتمكن من إنتاج إطارات أكثر من ذلك ، وربما أكثر بشكل كبير. تذهب كل هذه البيانات وقوة المعالجة هباءً إذا لم تتمكن شاشتك من إظهار العديد من الإطارات في الثانية. ثم مرة أخرى ، قد يكون بعض الأشخاص سعداء بـ 60 إطارًا في الثانية ويريدون الحصول على شاشة بدقة أعلى بدلاً من ذلك.

اللوحة الأم

اللوحة الأم هي في الأساس العمود الفقري لجهاز الكمبيوتر الخاص بك. كل شيء يرتبط به ويتواصل من خلاله. تعمل اللوحات الأم ذات الميزانية المحدودة على قطع الميزات لتقليل التكاليف. هذه الأمور واضحة وسهلة بما يكفي للتغلب عليها في بعض الحالات ، مثل عدم وجود شبكة Wi-Fi متكاملة. لسوء الحظ ، غالبًا ما لا تحصل على أحدث مجموعات الميزات. يمكن أن يؤدي ذلك ، على سبيل المثال ، إلى إجبار PCIe5 SSD الباهظ الثمن على العمل بسرعات PCIe3. في هذه الحالة ، خفض أداء SSD المحتمل بمقدار ثلاثة أرباع. تحتاج إلى التأكد من أن اللوحة الأم متوافقة مع جميع أجزائك. ومع ذلك ، لا ترغب أيضًا في إنفاق الكثير على اللوحة الأم التي تحتوي على ميزات لا تريدها أو لا تحتاجها ، حيث قد تتمكن من إنفاق هذه الأموال بشكل أفضل في مكان آخر.

مع اللوحات الأم ، فإن عنق الزجاجة ليس أداءً مباشرًا للوحة الأم. ولكن أكثر إذا كان بإمكانه تمكين الأداء الأمثل لبقية المكونات الخاصة بك.

مزود الطاقة

تحتاج أجهزة الكمبيوتر إلى الطاقة ، وكل هذا يأتي من خلال PSU. من المهم تحديد مقدار الطاقة التي سيستمدها جهاز الكمبيوتر الخاص بك عندما يكون تحت الحمل. ثم تأكد من أن PSU الخاص بك يمكنه توفير أكثر من ذلك ، بشكل مثالي بنسبة 20-30٪. توجد حاسبات على الإنترنت حيث يمكنك إدخال مكوناتك وتقدير إجمالي سحب الطاقة. يتبع ذلك توصيات لقدرات طاقة PSU.

من الناحية الواقعية ، ستكون معظم أجهزة الكمبيوتر القياسية جيدة مع 650 واط PSU. غالبًا ما تحتوي أجهزة كمبيوتر الألعاب على وحدات معالجة رسومات عالية الأداء تحت الحمل الثقيل جنبًا إلى جنب مع وحدة معالجة مركزية متوسطة إلى عالية ويمكن أن تحتاج إلى المزيد مثل 850 واط. قد تحتاج إلى المزيد إذا كنت تقوم بتشغيل معدات عالية الجودة ورفع تردد التشغيل بشكل خاص. بشكل عام ، ومع ذلك ، لن تحتاج إلى مصدر طاقة 1600 واط. سيكون هذا مجرد مبالغة ، ويمكن إنفاق الأموال بشكل أفضل في مكان آخر.

من الناحية الواقعية ، لا يؤثر PSU على الأداء ما لم يكن قادرًا على توفير طاقة كافية ، وفي هذه الحالة من المحتمل أن يتعطل جهاز الكمبيوتر الخاص بك. مرة أخرى ، استهدف 20-30٪ أكثر مما تحتاج ، ويجب أن تكون بخير.

كيف يمكنك إصلاحه / تجنبه؟

بحكم التعريف ، تجدر الإشارة إلى أنه إذا كان أي جزء يعمل عند 100 ، فإن لديك عنق زجاجة ، لأن هذا الجزء يعيق الأجزاء الأخرى. يعد هذا أمرًا سيئًا بشكل عام ولكن قد لا يمكن تجنبه ، خاصة إذا كان لديك بالفعل الإصدار الأفضل أداءً من الجزء ذي الصلة. على سبيل المثال ، تتطلب ألعاب الفيديو قوة معالجة GPU ضخمة وقوة معالجة قليلة نسبيًا لوحدة المعالجة المركزية. سيتم تشغيل وحدة معالجة الرسومات الرئيسية بنسبة 100٪ في معظم أجهزة الكمبيوتر التي تحتوي على مكونات حديثة متوسطة المستوى. هذا مجرد قيود على ما هو ممكن حاليًا مع أجهزة الرسومات واختلال متطلبات المعالجة في الألعاب.

الشيء الأساسي هو أن تفهم أنه سيكون هناك دائمًا بعض الاختناق عندما تدفع جهاز الكمبيوتر الخاص بك بأقصى ما يمكن. ما تريد القيام به هو موازنة إنفاقك على أجزائك بقدر ما تستطيع لمطابقة أعباء العمل المتوقعة. إذا كنت تتوقع أن تلعب العديد من الألعاب ، فإن الأمر يستحق إنفاق المزيد على وحدة معالجة رسومات أفضل ، لأن ذلك سيكون بالتأكيد عنق الزجاجة لديك. ومع ذلك ، فأنت بحاجة إلى التأكد من أنك لا تنفق القليل جدًا على الأجزاء الأخرى خشية أن تتسبب في اختناق وحدة معالجة الرسومات الخاصة بك. على سبيل المثال ، إذا كنت ترغب في تحويل أو تحرير العديد من مقاطع الفيديو عالية الدقة ، فستحتاج إلى وحدة المعالجة المركزية عالية الأداء و SSD حيث ستكون هذه الأجزاء تحت الحمل الأكبر.

خاتمة

يجب أن يكون العامل المحدد لجهاز الكمبيوتر الخاص بك دائمًا هو الجزء الذي سيتم التشديد عليه أكثر من خلال عبء العمل المتوقع. يجب أن تكون الأجزاء الأخرى أكثر من كافية لدعمها ، ولكن ليس بشكل مفرط. إذا أنفقت الكثير من المال على جزء لا يعوق الأداء ، فقد تمنع نفسك من أن تكون قادرًا على تحمل جزء أفضل من شأنه أن يحسن الأداء بالفعل. لا تنسى مشاركة تعليقاتك أدناه.