السلام عليكم ورحمه الله وبركاته
System Bottleneck ... عنق الزجاجه
و الالعاب تحديدا ..
فى الواقع هناك اكثر من عنق زجاجه او اختناق يحدث للنظام وحين حدوثه نبدا بالتكهن انه ربما النظام يمتلك كارت شاشه اقوى بكثير
من المعالج المركزى ولكن مفهوم عنق الزجاجه مفهوم معقد ولا يوجد له معنى واحد لاكتشافه وتحديده عن طريق مجموعه من الارقام
او الحسابات او بتحديد قدره الاستهلاك
فى الغالب اذا سالت اى انسان يعلم شىء او عده اشياء عن معنى عنق الزجاجه بالهاردوير تكون الاجابات جميعها داله على معنى
واحد بالنهايه, وهى عباره عن سبب لهبوط وتدنى الاداء بسبب ضعف احد اجزاء الهاردوير او جميعها فى اداء الاعمال والتطبيقات.
- عدم امكانيه النظام او قدره تنفيذ العمليات ( سلاسه الالعاب ) بسبب ضعف كفائه احد قطع الهاردوير بالكومبيوتر .
او
- ان اختناق النظام يحدث بسبب استهلاك قدر كبير من المعالج 100%100 اثناء تشغيل اللعبه بالتاكيد تستطيع ملاحظه نسبه
الاستهلاك من خلال عده طريق واسهلها Windows Task Manager او مجموعه برامج واشهرها HWiNFO
عن طريق تنشيط الخيار ( OSD ) وايضا من برنامج MSI Afterburner وتقريبا جميع برامج الحراره بعد تفعيل
واختيار ماتريد توضيح كم الاستخدام او الاستهلاك اثناء تنفيذ العمليات والاوامر لجميع اجزاء الهاردوير عن طريق اختيار بدا
التسجيل Recording LOGs ON .
او
- عنق الزجاجه بسبب استهلاك كم كبير من المعالج مايضاعف نسبه الاستهلاك لجهد المعالج الرسومى نفسه بالالعاب
CPU Usage percentage vs GPU Usage Percentage.
او
- عنق الزجاجه هو ملاحظه تشغيل اللعبه باعدادات عاليه وتحقيق عدد جيد جدا من الاطارات (اعلى من 30fps)
على الرغم انك تلاحظ تهنيج شديد اثناء مرحله اللعبه ( gameplay ) او تقطيع يخنق ويفسد الحاله المزاجيه .
والمحزن فى الامر انك تمتلك ( كارت شاشه ) قوى جد وتتمكن من الحصول على اكثر من 30fps اطار طول الوقت
30 اطار هى بدايه تحقيق الاداء المناسب اثناء تشغيل اللعبه وكل ماهو اقل منها يؤدى الى هبوط الاداء وعدم الاستمتاع .
او
- هو ملاحظه تشغيل اللعبه بسلاسه والاستمتاع بها خلال العمل على ريزيلوشن معين وبدا ملاحظه تدنى الاداء سلبا مع بدا
تغيير واختلاف دقه ابعاد الريزلوشن وغالبا ان كان اقل فى الابعاد او بالتاكيد اعلى وينتج عنه تدنى بكفائه احد القطع فى
ادائها بعد ان كان استجابتها افضل على نسبه الابعاد الاعلى او الاقل خلال تجربه التشغيل - السابقه والسبب فى هذا ان نسبه
ابعاد الشاشه لا تؤثر على جهد المعالج او لا تزيد فى عدد البيانات المطلوبه من المعالج المركزى تحليلها وارسالها الى كارت
الشاشه بل تظل سرعه نقل عدد البيانات بوحده المعالج المركزى ثابته ويهتم بتحليل ما يدور داخل مشاهد اللعبه ولايعطى
اهميه لاى نسبه ابعاد او ماهو حجم الشاشه المستخدم بالتحديد ولكن على الصعيد الاخر ابدا باختيار ريزيلوشن اعلى فيبدا
المعالج الجرافيكى فى الاهتمام بعمليه التحليل الافضل والتى تطلب منه التدخل الاكبر لمعالجه ورندر عدد من البيكسلات الاكبر
ولذلك يبدا كارت الشاشه فى اعتدال عمله والضغط على نفسه حتى يزيد من معالجه الاطارات ويعمل على موازنه الاداء بنفس
الاعدادات الجرافيكيه .
او
- عنق الزجاجه يعتمد بالمقام الاول على اللعبه تحديدا ونسبه ابعاد الريزيلوشن التى تستخدمها للشاشه بهذه اللعبه
احيانا تجد العاب العالم المفتوح ( RPG ) او غيرها من الالعاب تتسبب فى عنق زجاجه للمعالج المركزى ( CPU )
اى بدايه ملاحظه هبوط الاطارات بشكل كبير او تقطيع ملحوظ بسبب عدم تمكن اللعبه على قرائه تعدد مصادر المعالج
المركزى المختلفه وتنظر بالمقام الاول الى قوه النواه الاولى بشكل اكبر على الرغم من ان احتياجها للمعالجه الرسوميه
بسيطه جدا وتكتفى بقوه كروت الشاشه المتوسطه . واحيانا نطلق على التطبيق او على هذه اللعبه كلمه
( Single threaded ) او (Low threaded /Not Threaded )
لانها لا تستفيد من تعدد مصادر المعالج المركزى ( CPU ) ولا تنظر لتعدد خطوط المعالجه ( CPU`s Threads )
ولا تحتاج او تستغل خصائص متقدمه كتقنيه Hyperthreading Technologyبل تنظر لاقرب مسار معالجه
داخل المعالج المركزى كمثال على لعبه ( The Elder Scroll SKYRIM )
هذه الالعاب من النادر جدا جدا وجودها ومشهوره بحالاتها الفرديه ولذلك نهتم غالبا بامتلاك كارت شاشه قوى , اى تقريبا
ضعف سعر المعالج المركزى لتحقيق معادله توازن داخل معظم الالعاب والتطبيقات على النظام. اما اذا نظرنا الى بعض الالعاب
المتميزه فى الاستفاده بتعدد مصادر المعالج المركزى والرسومى وتم وتطويرها وتعديلها كمثال لعبه METRO
هذه اللعبه تستهلك جميع مصادر المعالج بشكل مثالى وبكفائه منتظمه ولا تتسبب فى مشكله عنق زجاجه ملحوظ فى وجود
المعالجات المناسبه صاحبه الاداء الجيد والتى تعتمد على مصادر المعالج ونطلق عليها احيانا ( Multi Threaded )
بعض الخصائص المتقدمه كتقنيه Hyperthreading Technolgy تعمل على مضاعفه الاداء وتمكين نظام
العمل ( Windows&Applications) فى العمل على استغلالها والانتفاع بوجودها والتى تضاعف خطوط المعالجه
الاصليه للمعالج
هذه التقنيه تساعد اغلب عمليات ( Render ) الثقيله لاغلب برامج التصميم وصناعه الملفات والفيديو ببرامج المونتاج
مثال, اذا امتلكنا طريق سريع وبه مساران ( حارتان ) لسير عمليه المواصلات وامتلكنا طريق سريع به خاصيه HT اى ان
الطريق اصبح به اربعه مسارات فبالتاكيد ستكون نسبه سير المواصلات اعلى واكثر كفائه على هذا الطريق وبذلك تستطيع
معالجات INTEL مع اغلب الالعاب التى تعتمد على تعدد خطوط المعالجه بتحقيق فارق ايجابى عن معالجات AMD بسبب
تعدد خطوط المعالجه وتقنيه HTوالتى تساعد فى مضاعفه سرعه وكفائه المعالج فى قرائه وتحليل الاكواد وقواعد البيانات .
للهروب من عنق الزجاجه بهذه الحاله من الممكن البدا بمحاوله تقليل اعدادت الجرافيك ونسبه ابعاد الريزيلوشن حتى لا
ترهق كارت الشاشه وتؤثر فى ارتفاع درجات حرارته اكثر من معدلاته الطبيعيه بدون فائده او شراء معالج مركزى اقوى
ملحوظه: عنق الزجاجه ينطبق على المعالجات القويه والمعالجات الضعيفه اى ان هناك تقريبا مشكله عنق زجاجه على اى
نظام عمل او اجزاء هاردوير حتى الان ولكنها تظهر بشكل ملحوظ من الممكن ان يفسد الحاله المزاجيه تماما وتكتشف انك
غير قادر على مواصله اللعبه فى وجود معالج ضعيف
احيانا نكتشف ان بعض الالعاب تتسبب فى عنق زجاجه للمعالج الرسومى (GPU) لانها تهتم جدا بقوه اداء معالج
الجرافيك وتمتلك جرافيكيات معقده جدا تضغط بشكل كبير جدا على كارت الشاشه على الرغم من احتياجها البسيط او
قرائتها المنتظمه والتى تستفيد من قوه المعالج المركزى وتعدد مصادره فتبدا فى ملاحظه تهنيج اللعبه اثناء الانتقال
او تحريك الماوس الى زوايا الرؤيه المختلفه او ملاحظه تاخير تنفيذ الامر ورؤيه الصوره باللعبه كمثال على لعبه
CRYSIS3
فمعروف عنها باحتياجها لكارت الشاشه القوى وبها بعض المناطق والمشاهد التى تمتلك اقوى خصائص الــPhysX
التى تمت اضافتها على اغلب مراحل ومناطق بعالم وبيئه اللعبه وربما تجد بعض المشاهد التى تحتوى على الاعشاب
الكثيفه واغنى واحدث الخصائص الفيزيائيه والرسوم المتحركه الحديثه . فعلى الرغم من ان اغلب مشاهد اللعبه الاخرى
تجد اداء متميز وارتفاع معدل الاطارات وربما تشعر ان مراحل او نقاط معينه ولاحظت بها تهنيج او ثقل بالاداء قد اختفى
تماما نظرا لقله خصائص الـ PHYSX
وللهروب من عنق الزجاجه فى هذه الحاله هو محاوله تقليل نسبه الابعاد او شراء معالج رسومى افضل
او سعه الذواكر ( Memory/Ram ) التى تتسبب فى تاخير عمل المعالج ( CPU ) وقت احتياجه لتنفيذ احد الاوامر
او عمليات المعالجه المطلوبه بالالعاب للقيام بها وعلى الرغم من قدرته وكفائه سرعته الا انه يبدا فى التاخير الاتضطرارى
منتظرا قدوم / ارسال البيانات مع الذواكر والتى امتلئت بالبيانات نتيجه سرعه النقل البطيئه او كثافه البيانات الزائده على
سعه التخزين بين الذواكر وبيانات اللعبه حتى تصل الى او تستلم من المعالج المركزى
هذا شىء او عده اشياء عن مفهوم عنق الزجاجه التى تحدث لنا عمليا وهى بالنهايه قد اتصلت جميعها ببعضها البعض
والتى دلت بالنهايه على هبوط وتدنى الاداء بسبب ضعف احد اجزاء الهاردوير او جميعها فى اداء الاعمال والتطبيقات .
ماهو عنق الزجاجه كتعريف عام Bottleneck
هو اختناق للنظام فى عمليه نقل البيانات متسببا فى هبوط السرعات الى اقل سرعه من سرعات اجزاء الكومبيوتر الافتراضيه
لتدفق البيانات السريع من / الى - الهارد / الذواكر / المعالج / وسائل الاتصالات / كارت الشاشه / منافذ الاتصالات المتعدده
كنتيجه لذلك تبدا ملاحظه التاثير السلبى على اداء وكفائه عمل التطبيقات او حتى يتسبب فى الاغلاق المفاجىء للتطبيقات
بسبب كثافه عدد البيانات التى تحتاج اجزاء الكومبيوتر فى قرائتها واهمها قواعد البيانات الاساسيه للانظمه واجزاء الهاردوير
وحتى احيانا اذا استخدمت احد البرامج الاحترافيه (SISOFTWARE Sandra ) انها تحزرك بان اختيارك لمنفذ
التوصيل( Adapter ) ادابتر كارت الشاشه نفسه يتسبب فى عنق زجاجه لسرعه نقل البيانات الصحيحه بين الكارت وكابل
الشاشه .
اغلب اسباب عنق الزجاجه التى تحدث بالالعاب هى عدم الاختيار الدقيق لاجزاء الهاردوير ومعرفه القطع الصحيحه التى ينبغى
ان تكون بها نسبه الزياده فى القوه والجهد عن القطعه الاخرى وعدم التوفيق فى موازنه المعادله بعمليه الشراء للحصول على
تكافىء الاداء وهذه تعتبر اول الاسباب او الفخوخ التى توقعنا بمشاكل عنق الزجاجه
- بسبب المعالج المركزى ( CPU ) الضعيف الذى يتسبب فى تاخير المعالج الرسومى ( GPU ) ان يسارع فى عمليه معالجه
اطارات الصور والمشاهد الجرافيكيه التى يسطتيع معالجتها بالثانيه الواحده بسبب تاخير نقل كميه من البيانات المطلوبه من وحده
المعالجه المركزيه الى كارت الشاشه فى ان يبدا بمعالجتها .اى ان بالفعل المعالج الرسومى استطاع معالجه وتحليل نسبه كبيره من
البيانات والاكواد ولكنه بانتظار ارسال نسبه كبيره من هذه البيانات من المعالج المركزى ايضا لاستكمال عمليه تحليله داخل محرك
الوحده الجرافيكيه ومن اهم البيانات التى تسبب فى هذه المشكله بالتاكيد هى اكثرالبيانات كثافه وتعدادا لاوامرها كالصور والرسوم
المتحركه وخصائص الـ PhysX والتى تعتمد اعتمادا كبيرا على جهد وحدات المعالجه والنقل بالمنصه.
اذن هل يجب ان تسرع بشراء معالج مركزى قوى ؟
اى نظام عمل حتى الان او افضل اجزاء الهاردوير التى يتم اختيارها تواجهه مشكله عنق زجاجه ولكن السؤال الاهم ماهى
نسبه عنق الزجاجه ؟ وهل تستطيع ان تتغلب عليها ولا تفسد الحاله المزاجيه اثناء مراحل اللعب وهناك سلاسه وكفائه
جيده اثناء تشغيلها ام انها لا تحتمل ولايمكن تقبل الامر تماما وتسبب لك فى ارهاق وضيق ولا يمكن الاستمتاع باللعبه
ولكن يجب الاهتمام دائما ان هناك بعض المشاكل التى تتسبب ايضا فى مشاكل عنق الزجاجه والتقطيع اوالتهنيج المستمر
داخل اللعبه كمشاكل تعريفات الدرايفر لكروت الشاشه التى تحتاج الى اضافه بعض الاكواد الجديده او مجموعه من الاوامر
والبيانات الاضافيه الموجوده داخل احد الالعاب
ولذلك يجب ان نبدا دائما بالاهتمام باحدث الدرايفرات التى تقدمها كل من AMD & NVIDIA بعد صدور اى لعبه
جديده واحيانا تهتم شركات الانتاج او مطورين اللعبه بتقديم بعض التعديلات او اضفه باتشات لتصليح وتصحيح الاخطاء .
Thermal Thottling
عنق التبريد او اختناق الحراره
اغلب المعالجات الحديثه الان تعمل على اختناق نفسها بنفسها اثناء حالات الخمول والاعمال الخفيفه على النظام
وينتج عنها هبوط بالترددات او هبوط فى دوره عمل المعالج القصوى وهو ماتهدف له شركات المعالجه سواء
كانت AMD & INTEL & NVIDIA وهو للمساعده على توفير نسب الطاقه العاليه والمستنفذه فى اداء
الاعمال الخفيفه ( الفولتيات الاعلى ونسب الطاقه والتى يتم اهدارها ) او فى نسبه استنفاذ الطاقه بوسائل التبريد
نفسها وبنفس الوقت محاوله للتقليل من حده الازعاج الناتج عن صوت المشتت مع مراعاه الحفاظ على درجات
الحراره الزائده ووضع الاعتبار لحمايتها من الفولتيات الزائده والتى من الممكن ان تتسبب فى تلف ايه قطع .
بعض هذه الخصائص بالفعل تنظر بدقه شديده جدا لعده عوامل قبل ان تبدا فى عمليه تنظيم او تغزيه وحدات
المعالجه المركزيه والجرافيكيه ومد الفولتيات اللازمه والطاقه الكافيه لها او الى وسائل التبريد ايضا
حتى لا تؤثر على دوره اعمال المعالجه او تتسبب فى ارتفاع درجات الحراره بسبب هبوط الفولتيات
المقدمه لتغزيه وسائل التبريد ( المبرد ) .فتبدا بالنظر الى اماكن الـ Sensors ونوع التطبيقات
والبرامج التى يتم العمل عليها ( الان ) او نسبه الازعاج الناتجه عن صوت عمل المبرد او مشتتات الحراره .
الاجهزه المحموله ونظام عمل البطاريه كانت من اهم الاسباب الاولى لابتكار هذه التقنيات الحديثه ولذلك غالبا
وليس دائما نهتم لوجودها وتفعيلها للاجهزه المكتبيه ولكن على صعيد اخر نبدا بالبحث عنها بالمقام الاول داخل
البيوس لالغاء نشاطها اذا كانت هناك رغبه فى البدا لكسر سرعه المعالج حتى لاتؤثر على نسب زياده الترددات
ولكن مع تطور هذه التقنيات وطرق كسر السرعه اصبحت اكثر ذكاءا ببعض الاحيان لبعض المعالجات وتعمل بطرق
وانظمه ديناميكيه والتى لاتحتاج الى غلقها او الغائها تماما لكى تعطى مزيد من الحريه فى استنفاذ الباور وانتظامه .
وكان الهدف وراء ابتكار تقنيه INTEL SpeedStep هو الحد من استنفاذ الطاقه داخل الاجهزه المحموله بينما
كان الهدف وراء ابتكار تقنيه AMD Cool`n`Quite هو تقليل نسبه درجات الحراره العاليه على الاجهزه المكتبيه
والحد من نسبه الازعاج العاليه للمبردات وتعمل هذه الخصائص على تنظيم نسبه الفولتيه والطاقه المقدمه من الرقاقات
ودوائر الباور ( Chipsets & Power phases ) للمعالج المركزى وتنشط جميعها فى حالات الخمول او اعمال
الضغط الخفيف التى تتطلب تدخل بسيط من المعالج المركزى ...
ولذلك تتسبب
هذه التقنيات كتقنيه Cool`n`Quite هى التى تتحكم وتتلاعب فى الفولتيات لتعمل على هبوط الترددات / تقليل دوره العمل -
والتى تؤثر على تدنى سرعه تردد الانويه حين النظر اليها ( وقت الاعمال الخفيفه او بعض البرامج ) والتى تتطلب عمل
المعالج بدرجات تناسبيه حسب رؤيه المعالج والنظام لكميه التعليمات واكواد الاوامر تحديدا ولذلك يفضل تنشيطها دائما
لانها تعمل على توفير الطاقه والحراره الجيده للاعمال البسيطه والتى هى بالفعل لا تحتاج الى ترددات عاليه لانهائها ,
اغلب المشاكل والملاحظات التى ينتج عنها ملاحظه او مشكله CPU Throttling يكون سببها الحراره العاليه بالمقام الاول
او عدم استقرار النظام والتى تجبرعلى الغاء تنشيطها داخل البيوس من اجل احصول على ثبات فى استقرار النظام او تدنى الحراره .
AMD Powertune Technology : والتى تم تطويرها بسبب نجاح تقنيه AMD PowerPlay وهى موجهه
لاغلب المعالجات الرسوميه ومعالجات APU لشركه AMD والتى تعمل على موازنه اداء كارت الشاشه عن طريق التغزيه
اللازمه والمنضبطه بالفولتيه والباور اللازمين طبقا لرؤيه كارت الشاشه التطبيق / الحراره / الباور اللازمين - فى هذه الحاله
وتستطيع التلاعب بهذه القيم داخل مجموعه من البرامج او CCC لزياده نسبه الباور او الطاقه المقدمين للمعالج الرسومى
( اوقات كسر السرعه )
AMD ZeroCore POWER Technology : انجح وافضل تقنيات توفير الطاقه التى تم ابتكارها داخل معماريه GCN
وهى عباره عن مرحله الثبات الطويل ( الخمول او النشاط السريع ) اثناء عدم احتياج المعالج الرسومى للقيام بايه عمليات معالجه ثم
الخروج من ثباته لطويل بمرحله الخمول للعوده مره ثاننيه لتنفيذ ايه اوامر او تعليمات ثم العوده السريعه لمرحله الخمول مره ثانيه
والتى تساعد على تنظيم كفائات الطاقه وسرعه هبوط درجات الحراره للمحرك الجرافيكى حسب رؤيه معالج الجرافيك نسبه احتياجه .
NVIDIA GPU Boost 2.0 Technology : افضل وانجه تقنيات توفير الطاقه التى تم ابتكارها بدايه من معماريه Keplar ( اتذكر )
والتى تعمل على رفع كفائه تردد نواه المعالج الرسومى الى اقصى حدوده واقصى درجات كسر السرعه والتى تعتمد على
موازنه اداء المعالج وزياده / هبوط - التردد طبقا لرؤيته نسبه درجات الحراره المناسبه للمعالج
مستويات من الاتاحه والضوابط المتعدده بداخل برامج كسر السرعه بالنظر الى
استهلاك الباور ( الوات ) / درجات الحراره / نسبه ازعاج المراوح / تحقيق اقصى تردد نواه
ضوابط المشاركة
المفضلات