ما هي مشكلة عنق الزجاجة Bottleneck.. وكيف نتجنب حدوثها ؟

قمت مؤخرًا بترقية كارت الشاشة في جهاز الكمبيوتر من أجل تشغيل أحدث الألعاب بسلاسة، حيث اشتريت أحدث وأقوى كارت شاشة في السوق، ولكن فجأة بعد تشغيل بعض الألعاب اكتشفت أن أداء الحاسوب متدني لأبعد حد! هذا ليس ما كنت تتوقعه... أليس كذلك ؟! لسوء الحظ هذا السيناريو شائع للغاية، حيث يظن البعض أن كارت الشاشة هو الجزء الأكثر أهمية عندما يتعلق الأمر بتشغيل الألعاب على الكمبيوتر، وهذا صحيح، لكن هناك أشياء أخرى يجب أن نضعها في اعتبارنا، حيث يمكن للمعالج الضعيف أن يغير كل شيء ويُعيق أداء كارت الشاشة القوي. وفي عالم الكمبيوتر، يتم تشخيص هذه المشكلة على أنها "عنق زجاجة". فى هذا المقال سنغطي كل شيء تقريبًا حول هذه المشكلة، حيث نتعرف على مفهوم المصطلح، وكيف تعرف إذا كان حاسوبك يُعاني منها ؟ وكيف نتجنب حدوثها مستقبلًا عند تجميع كمبيوتر جديد للألعاب.

عنق الزجاجة أو الـ Bottleneck عمومًا هو مصطلح سلبي يصف مكون مُعين يؤثر في تراجع أداء الكمبيوتر. يمكنك النظر إلى الصورة المرفقة أعلاه لتفهم الأمر برمته، أو فكر في المشكلة على أنها منطقة عمل في طريق رئيسي أدت إلى تضييق الممرات المرورية في هذا الطريق؛ مما يتسبب في تحرك المركبات بسرعة أبطأ، فبدلًا من أن كانت تسير المركبات في 4 ممرات أصبحت تسير في ممر واحد فقط. في هذه الحالة، فإن منطقة العمل أحدثت "عنق زجاجة" للطريق. أما على أجهزة الكمبيوتر، تحدث هذه المشكلة عندما يمنع مكون فرعي (مثال: المعالج) مكونًا آخر (مثال: كارت الشاشة) من تحقيق أقصى قدراته لإنجاز مهمة ما، وذلك بسبب القيود التقنية لكلاهما.

تراجع أداء الكمبيوتر في الألعاب على الأرجح يكون نتيجة حدوث مشكلة عنق الزجاجة بسبب المعالج (البروسيسور). ولنفترض على سبيل المثال أن الكمبيوتر لديك يحتوي على معالج ضعيف وقديم، وكارت شاشة قوي وحديث. عندما تلعب لعبة حديثة وتحتاج الى جرافيك عالى، سوف يقلل هذا المعالج عدد الإطارات (FPS) التي يمكن لكارت الشاشة القوي هذا أن ينتجها.

يحدث هذا الحد من عدد الإطارات لأن المعالج ليس سريعًا بما فيه الكفاية لمعالجة البيانات بنفس المعدل مع كارت الشاشة. وبشكل أكثر تحديدًا، عندما تقوم بتشغيل لعبة فيديو، يرسل المعالج بيانات الإطار إلى كارت الشاشة ليقوم بدوره بعرض هذه الإطارات على شاشة الكمبيوتر لدينا. علاوًة على ذلك، فإن المعالج مسؤول أيضًا عن معالجة أمور الفيزياء والذكاء الاصطناعي للألعاب. نتيجة لذلك، يحتاج المعالج الضعيف إلى مزيد من الوقت للتعامل مع المهام، وهو ما يجعل كارت الشاشة القوي في وضع خمول لأنه ينتظر الحصول على بيانات الإطار التالي.

فى النهاية لا يحصل المُستخدم على ما كان يتوقعه من كارت الشاشة الحديث الذي قام بشرائه للعب الألعاب الجديدة بسلاسة. علمًا بأن البطء ليس النتيجة السلبية الوحيدة، بل قد تواجه تقطعات فى الصورة أيضًا. وقبل أن ننتقل لتوضيح كيف تعرف ما إذا كان حاسوبك يُعاني من "عنق زجاجة" أم لا، دعونا نفسر السيناريو المعاكس. ماذا لو كان كارت الشاشة هو الأضعف من المعالج ؟ ببساطة سوف تستفيد من القدرات الكاملة لكارت الشاشة أثناء اللعب. فعندما يحدث عنق زجاجة بسبب كارت الشاشة، فهذا يعني أنه يتم استهلاك كارت الشاشة من قبل الألعاب إلى الحد الأقصى وبالتالي تحصل على عدد الإطارات الكامل التي يستطيع أن ينتجها بدون إعاقة.

أفضل طريقة لاكتشاف ما إذا كان حاسوبك يُعاني من مشكلة "عنق الزجاجة" هي مراقبة إستهلاك كل من البروسيسور وكارت الشاشة أثناء لعب لعبة ما. للقيام بذلك، يمكنك استخدام أيًا من برامج مراقبة أداء الكمبيوتر كـ MSI Afterburner على سبيل المثال. فهي أداة قوية جدًا ومجانية، لن تساعدك على مراقبة أداء مكونات الحاسوب أثناء اللعب فحسب - بل يمكنك استخدامها لكسر سرعة كارت الشاشة أيضًا إن أردت. على اي حال، إذا كنت تريد الاعتماد على MSI Afterburner لمراقبة الأداء، فكل ما عليك بعد تثبيت البرنامج وتشغيله هو النقر على زر Settings لفتح نافذة الإعدادات والتي منها نتوجه إلى علامة تبويب Monitoring. من هناك، ستقوم بتحديد CPU usage وتضع علامة صح بجوار خيار "Show in On-Screen Display"، ثم تفعل نفس الشيء أيضًا مع GPU usage مثلما هو واضح فى الصورة المرفقة بالأعلى. بعد الإنتهاء، اضغط على زر OK بالأسفل لحفظ الإعدادات.

بعد ذلك، قم بتصغير نافذة برنامج MSI Afterburner (لا تقم بإغلاقها) حتى يظل يعمل فى الخلفية. ثم قم بفتح برنامج RivaTuner والذي يكون مرفق عادًة مع برنامج MSI Afterburner أثناء التثبيت. ولفتح هذا البرنامج كل ما عليك هو النقر مزدوجًا فوق الأيقونة المصغرة الخاصة به على شريط المهام *فى منطقة الإشعارات Notification Area*. ومن الواجهة الرئيسية كل ما عليك هو تفعيل خيار Show On-Screen Display، ثم تقوم بتصغير النافذة.

بعد ضبط كل شيء، تأكد من إغلاق أي برامج غير ضرورية تعمل في الخلفية، فقم بإغلاق المتصفح وبرنامج تشغيل الوسائط وأي أدوات أخرى ( باستثناء MSI Afterburner و RivaTuner ). قم الآن بتشغيل اللعبة التي سوف يتم الإختبار عليها، لا يشترط تعديل أي شيء فى إعدادات الجرافيك لهذه اللعبة بل اتركها كما هي. وفي أثناء بدء اللعب، انظر إلى الأرقام المعروضة في الركن الأيسر العلوي للشاشة، هذه الأرقام تمثل الأداء الفعلي الحالي لكل من المعالج CPU وكارت الشاشة GPU. إذا لاحظت أن إستهلاك المعالج يتجاوز إستهلاك كارت الشاشة [كما موضح فى الصورة] أو في مستوى منخفض أو متوسط، عندئذ يكون لديك مشكلة عنق زجاجة بسبب المعالج، وبالتالي يجب عليك شراء معالج جديد وحديث ليتناسب مع أداء كارت الشاشة. حيث في الحالة المثالية، يجب أن يكونا المعالج وكارت الشاشة على نفس المستوى من الاستهلاك فى الالعاب.

مفتاح تفادي مشكلة عنق الزجاجة Bottleneck هو تجميع جهاز كمبيوتر متوازن حسب الميزانية، على سبيل المثال، لا تقوم بشراء معالج Intel i7 الجيل الأول أو الثاني لأنه رخيص ثم تشتري كارت شاشة RTX من انفيديا لأنه أقوى. حاول أن تجعل المواصفات التقنية للجهاز متزنة، ليس شرطًا أن تكون دقيقًا بنسبة 100% لكن على الأقل أجعل نسبة حدوث عنق زجاجة ضئيلة جدًا. وحتى يكون الأمر سهلًا، هناك أداة بسيطة على الإنترنت تُدعي Bottleneck calculator حيث توجهك لاختيار معالج وكارت شاشة على نفس المستوى من الأداء. كل ما عليك فعله هو تحديد المعالج اولًا، ثم كارت الشاشة ثانيًا ثم الرامات ونوع الهارد حسب الميزانية لديك. بعد ذلك، نضغط على زر Calculate لمشاهدة النتيجة.

تعبر لك النتيجة التي ستظهر أمام Average bottleneck percentage عن متوسط نسبة حدوث عنق زجاجة فى هذا الحاسوب، وسوف تخبرك الاداة عن ما إذا كان السبب في المعالج أم كارت الشاشة وأيضًا سوف ترشح لك المعالج الأفضل الذي يمكنك شرائه لتجنب حدوث عنق زجاجة. وفقًا لمطوري الاداة، فإن النتيجة التي تظهر تستند إلى متوسط استهلاك المعالج وكارت الشاشة من قبل برامج وألعاب مختلفة، لذا فهي أقرب إلى الواقع.

تحديث بتاريخ: 2019/8/12

قام الكاتب والمؤسس محمود منير بتسليط الضوء على مجموعة من ادوات قياس معدل عنق الزجاجة Bottleneck قبل تجميع الكمبيوتر فيمكنك تجربتها أيضًا إلى جانب الاداة المذكورة أعلاه للحصول على فكرة أكثر وضوحًا بشأن ما إذا كانت التجميعة تعاني من مشكلة عنق الزجاجة أم لا.