تعريف مفهوم عنق الزجاجة bottleneck :
مفهوم عنق الزجاجة لا يقتصر على اجهزة الحاسب فقط بل هي ظاهرة في علم الاقتصاد و تحليل البيانات تصف تعرقل الاداء او انحدار فالمستوى لنضام بأكمله بسبب احد عناصر أو مكونات هذا النضام و هو تشابه المنتحنيات البيانية لعنق الزجاحة.
في كل المجالات العلمية عنق الزجاجة تعتبر ظاهرة غير مرغوبة لانها تشكل نقطة حرجة تحد أداء أي نضام.لذلك يسعى المهندسون او المطورين أو العلماء لتفادي هذه الضاهرة.
عنق الزجاجة في علوم الحاسب:
من خلال التعريف السابق عنق الزجاحة في الحاسب عند ظهور نقص في الاداء نتيجة البيانات التي يرسلها البروسيسور CPU أو كرت الشاشة GPU و حجم البيانات التي يتم معالجتها في نفس الوقت. اي ان البيانات التي تم معالجتها و اضهارها اقل من التي تم ارسالها للمعالجة .و في الغالب يحدث هذا نتيجة لاختلاف سرعة المعالجة و التردد لأحد عناصر الحاسب أو اكثر مثل عدم توافق سرعة و تردد CPU و GPU و كذلك الذاكرة العشوائية RAM ما يسبب ارتفاع درجة حرارة المعالج و مشاكل في تشغيل البرامج او الالعاب مثل نقص الفرامات FPS او توقف اللعبة و تشنجات و lagging.
عنق الزجاحة عند المعالج:
عنق الزجاجة عند المعالج هو عند عدم قدرة المعالج مجارات سرعة معالجة البيانات المرسلة على كرت الشاشة او عبر الرامات.
و لنأخد مثال عملي حتى نفهم :
لنقل مثلا لدينا بروسيسور CPU i3-2100 مع بجانب كرت شاشة Nvidia GeForce 1080 ti
CPU i3-2100:
CPU speed: core 2 x 3.1Ghz
Threads: 4
ram speed: 1333 Mhz
memory bandwith: 21Gb/s
DDR version: 3
power: 65 W
Nvidia GeForce 1080 TI:
GDDR5X
cores: 3584units
memory size: 11GB
memory speed: 1 1010 Mhz
memory bandwith: 484 Gb/s
power: 250W
من خلال هذه المواصفات نجد ان البروسيسور متأخر أكثر من جيل و بمواصفات لا تكافئ كرت الشاشة و نجد ان اقصى طاقة يقوم باستهلاكها لا تتجاوز 65 واط في حين كرت الشاشة تملك مواصفات قوية.
لدينا 79% عنق زجاجة بالنسبة للمعالج ما سيحدث أن كرت الشاشة لن تعمل بكامل امكانياتها لان البروسيسور لا يعالج البيانات بالسرعة المطلوبة حتى و لو كان يعمل بكل امكانياته.بالاضافة لحدوث مشاكل او توقف البرامج التي تعمل في الخلفية عنق الزجاجة في هذه الحالة هو الأسوء.
عنق الزجاحة عند كرت الشاشة:
نفس الأمر ينطبق على كرت الشاشة مثل ففي حالة كانت كرت الشاشة لا تقوم بمعالجة البيانات بالسرعة المطلوبة و بالتزامن مع المعالج يحدث عنق زجاجة و السبب فيه هو كرت الشاشة.
لنأخذ مثال اخر معاكس في هذه الحالة
معالج : intel core i7-8700K
كرت شاشة : Nvidia GeForce GT 1030
نضريا نلاحظ أن البروسيسور يعمل بحاوالي 50% بينما تعمل كرت الشاشة بكامل امكانياتها و ذلك لمحدودية قدرة كرت الشاشة على مجارات معالجة البيانات المرسلة من طرف المعالج .
عنق الزجاجة في هذه الحالة بعتبر ايجابي اذ المعالج لايعمل بكامل قوته بينما كرت الشاشة تقدم أفضل أداء ممكن بحيث لا يأثر على النضام أو البرامج بحيث يمكن للمعالج أن يقوم بتحميل باقي البرامج و العمل في الخلفية بكل أريحية.
في تجربة أجراها قناة linus tech tips يوضح فيها أهمية تركيب الرامات و المعالج و الكروت من نفس الجيل و التردد و النوع لأداء أفضل و يكون التركيب في المنافذ الأقرب الى المعالج و خاصة الرامات يجب أن تكون من نفس النوع و التردد متوافقة مع سرعة و تردد المعالج أما التركيب يجب أن يكون بالترتيب حسب المنفذ الأقرب الى البروسيسور أول بأول و عدم ترك منفذ فارغ أو قفز منفذ و التركيب في اخر.
عنق الزجاجة بسبب اعدادات اللعبة:
المتطلبات الالعاب تختلف من لعبة الى اخرى فالعاب eSport مقلا يبحث اللاعبين فيها عن تزويد الفرامات اكبر قدر ممكن fps على حساب الجودة مثل لعبة Counter strike Global Offencive أو لعبة PubG أو COD warzone التي تتطلب فوق 60Hz و يمكن للمحترفين الوصول حتى ل 144 hz مع شاشة تدعم عدد فرامات عالية.
وهناك أيضا العاب لا تهم فيها عدد الفرامات بقدر الاستمتاع بطور القصة و الجرافيكس العالي .
لتحديد انسب اعدادات للعبة حسب متطلباتك يجب عليك تنصيب احدى برامج فحص و مراقبة تشغيل المعالج و كرت الشاشة أثناء اللعب و اشهرها MSI afterburner
استعمل بيانات البرنامج خلال اللعب كعمل المعالج بالمقارنة بكرت الشاشة و عدد الفرامات لتعديل اعدادات اللعبة كخفض أو رفع الدقة و حجم الصورة resolution حتى تحقق أفضل توازن بين الفرامات و الجودة و كذلك سرعة المعالج و كرت الشاشة و نسبة الاستعمال مع الأخذ بعين الاعتبار لدرجة الحرارة حسب قدرة تحمل الهاردوير.
ملاحظة: لاتغير الاعدادات بشكل عشوائي الا اذا كنت تعرف الاعدادات المطلوبة
(ادنى - اقصى) خاصة لكسر سرعة كرت الشاشة الخاص بك لتحقيق افضل تكامل---(
بدون أن تفسد جهازك) ابحث في جووجل حسب هارد جهازك.
الخلاصة:
كان هذا المقال تحليل وصفي لمشكلة عنق الزجاجة بالنسبة للكمبيوتر دون التطرق للتفاصيل العلمية الدقيقة لكيفية نقل البيانات مثلا.
لان هذا المشكل يمكن أن تحيطه الكثير من المتغيرات كنوع بطاقة الأم و طريقة نقل البيانات و نظام التبريد وصولا للبرامج المستعملة و الاعدادات النموذجية.