¿Qué es un cuello de botella de CPU o GPU en los juegos de PC? (y cómo solucionarlo)

Si has estado jugando (especialmente en PC) por un tiempo, probablemente hayas oído hablar de los cuellos de botella de la CPU y la GPU. Estos conceptos son esenciales para comprender el rendimiento del juego, pero pocos jugadores saben realmente lo que significan o cómo lidiar con ellos.

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La CPU y la GPU tienen diferentes trabajos

Si bien hay muchos procesadores dentro de su computadora, dos de ellos son los más importantes. La CPU, o Unidad Central de Procesamiento, es el procesador de propósito general de la computadora. Puede ejecutar cualquier instrucción y resolver cualquier problema, siempre y cuando pueda expresar cómo hacerlo en código informático.

En los videojuegos, la CPU hace la mayor parte del trabajo pesado. Esto incluye la IA de los personajes del juego, la simulación de la física en el mundo del juego y prácticamente todos los demás aspectos del código del videojuego.

La GPU, o Unidad de Procesamiento de Gráficos, es un procesador más especializado. Consiste en miles de procesadores simples que son muy buenos en el tipo particular de matemáticas utilizadas para dibujar (renderizar) imágenes en su pantalla.

Los videojuegos dependen en gran medida de ambos tipos de procesadores, aunque hay una tendencia a centrarse en la GPU y la carrera interminable para producir imágenes más nítidas y complejas.

Entonces, ¿qué es un cuello de botella?

Los cuellos de botella son fáciles de entender. Si estás trabajando con un equipo de personas y todos ustedes están trabajando contra el reloj para crear algo, nunca lo harán más rápido que el miembro más lento del equipo.

Eso es esencialmente lo que es un cuello de botella. El componente más lento involucrado en un trabajo pone un límite a la rapidez con la que el trabajo se puede completar. En la informática general, casi cualquier cosa puede ser un cuello de botella. Por ejemplo, si su RAM no puede alimentar información a su CPU lo suficientemente rápido, la CPU pasa tiempo al ralentí mientras espera. En ese caso, la RAM es el cuello de botella. Idealmente, el rendimiento de los diferentes componentes en su computadora está equilibrado para que ninguno de ellos pase tiempo esperando ociosamente a otro. Sin embargo, en el mundo real, esto es solo un ideal, no un objetivo realista.

¿Por qué los cuellos de botella afectan el rendimiento del juego?

La métrica principal por la que se mide el rendimiento del juego es FPS o fotogramas por segundo. Esta es la cantidad de imágenes discretas que el juego puede renderizar en un solo segundo. Hoy en día, 60 fotogramas por segundo son el objetivo deseado, con 30 fotogramas por segundo a menudo considerados el nivel mínimo de rendimiento antes de que se maniondo problemas profundos de jugabilidad.

Cada fotograma que produce un juego es el resultado final de una "canalización de renderizado", lo que significa que una serie de pasos están involucrados en el dibujo de la imagen. Piense en un artista que comienza con un boceto a lápiz y luego dibuja capas sucesivas de detalles y objetos hasta que se realiza la imagen final. Ahora imagina que un grupo de artistas está trabajando en la misma pintura, pero cada uno tiene un trabajo específico. Algunos pueden hacer su trabajo en paralelo, mientras que otros tienen que esperar la producción de otro artista antes de agregar la suya propia.

Si desea mostrar 30 fotogramas por segundo en la pantalla, la canalización de renderizado tiene un límite de tiempo de alrededor de 33 milisegundos para completar cada fotograma. Si desea mostrar 60 cuadros por segundo, solo tiene la mitad de esa cantidad de tiempo. Algunos videojuegos modernos se ejecutan a velocidades de fotogramas de 120 fps y más. ¡Al hacer esto, está reduciendo el tiempo para renderizar un completo de un solo dígito milisegundos!

Si su CPU solo puede contribuir con su parte de la canalización de renderizado lo suficientemente rápido como para producir 30 cuadros por segundo, entonces no importa cuán rápida o potente sea la GPU. Lo contrario también es cierto. Ambos componentes deben completar sus tareas de canalización de renderizado dentro del límite de tiempo, o de lo contrario tiene un cuello de botella que limita el rendimiento del juego a cualquier componente que sea más lento.

Signos de un cuello de botella de CPU o cuello de botella de GPU

Detectar un cuello de botella en un juego no es difícil. Necesitarás software para mostrar métricas de rendimiento mientras estás en el juego. Puede usar el acceso directo Win + G para que aparecen los monitores de rendimiento integrados en Windows 10 o buscar una de las muchas alternativas de terceros.

Cualquiera que sea el medidor de rendimiento que utilice, aquí hay algunas reglas generales de cuello de botella:

  • CPU al 99-100%, con GPU por debajo del 99-100%:cuello de botella de la CPU.
  • GPU al 99-100%, con CPU por debajo del 99-100%:Normal a menos que el rendimiento esté por debajo de la velocidad de fotogramas objetivo, entonces es un cuello de botella de la GPU.
  • VRAM al 99-100%:VRAM puede estar demasiado llena, lo que lleva a un cuello de botella a medida que los datos se intercambian al HDD o SSD mucho más lento.
  • RAM al 99-100%:Lo mismo que VRAM demasiado llena, pueden estar ocurriendo ralentizaciones a medida que los datos se mueven hacia y desde el archivo de página.

Debemos subrayar que si tu juego se ejecuta constantemente a la velocidad de fotogramas objetivo, a los niveles de detalle que deseas, entonces ninguno de estos números importa. Es solo cuando el rendimiento de tu juego se ve afectado que se vuelve relevante.

Diferentes juegos, diferentes cuellos de botella

Es importante tener en cuenta que su sistema puede exhibir un cuello de botella en un juego pero no en otro. Alternativamente, dos juegos pueden embotellar una computadora de maneras completamente diferentes. Los diferentes motores y géneros de juego ejercen presión sobre diferentes partes del sistema. Por ejemplo, los grandes juegos de mundo abierto o aquellos que ofrecen simulaciones altamente realistas pueden aplastar su CPU, mientras que los llamativos tiradores de pasillo tienen cargas ligeras de CPU, pero mucho para que su GPU lo haga.

Consejos para lidiar con los cuellos de botella de los juegos

Dependiendo del tipo de cuello de botella, hay una serie de cosas que puede intentar para aliviar el problema. No hay almuerzo gratis aquí, por supuesto. Algo tendrá que ser sacrificado en nombre del rendimiento, pero la experiencia general debería ser mejor.

Si está construyendo una nueva PC o actualizando una existente, es importante emparejar una CPU y una GPU para tener un nivel de rendimiento equilibrado. Sabemos que esto no ayuda a su computadora actual, pero es un excelente consejo a tener en cuenta para el futuro.

Si tienes un cuello de botella en la CPU, prueba a reducir la configuración del juego que afecta a la CPU de forma desproporcionada. Por ejemplo, una menor fidelidad física o densidad de multitudes puede reducir el impacto de la CPU.

Aunque puede parecer contradictorio, considere aumentar la carga en su GPU cuando tenga un cuello de botella en la CPU. Sube la configuración hasta que tu GPU esté al 100% de utilización. Esto permitirá que la GPU establezca el ritmo y le dé a la CPU un respiro. Esto no significa que aumentará su velocidad de fotogramas, pero al menos obtendrá la mejor calidad de imagen que su sistema puede producir a una velocidad determinada.

Cuando tiene un cuello de botella en la CPU, también puede considerar establecer un límite de velocidad de fotogramas. Una vez más, esto no te permitirá lograr velocidades de fotogramas más altas, pero al reducir el límite a un nivel en el que la CPU no esté del todo saturada, puedes reducir o eliminar el tartamudeo y hacer que el juego sea más jugable.

Si tienes un número limitado de GPU, la buena noticia es que esto es fácil de solucionar. Los gráficos pueden escalar de una manera que las tareas de CPU no pueden. Puede obtener grandes ganancias al reducir la resolución o reducir la configuración gráfica unas pocas muescas. Por lo general, puede encontrar guías de optimización para su juego, destacando la configuración con los mayores impactos en el rendimiento.

Los cuellos de botella de los juegos siempre seguirán siendo un tema candente, y pueden ser difíciles de resolver, pero con un poco de paciencia, generalmente puede encontrar el equilibrio adecuado de configuraciones para funcionar mejor con su hardware.

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