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Si ha estado jugando (especialmente en PC) durante un tiempo, probablemente haya 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.

La CPU y la GPU tienen trabajos diferentes

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 que 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 que se utilizan para dibujar (renderizar) imágenes en su pantalla.

Los videojuegos dependen en gran medida de ambos tipos de procesadores, aunque existe 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 está trabajando con un equipo de personas y todos están trabajando contra reloj para crear algo, nunca lo hará más rápido que el miembro más lento del equipo.

Eso es esencialmente un cuello de botella. El componente más lento involucrado en un trabajo pone un límite a la rapidez con que se puede completar el trabajo. En la informática general, casi cualquier cosa puede ser un cuello de botella. Por ejemplo, si su RAM no puede enviar información a su CPU lo suficientemente rápido, la CPU pasa tiempo inactiva mientras espera. En ese caso, la RAM es el cuello de botella. Idealmente, el rendimiento de los diferentes componentes de su computadora está equilibrado para que ninguno de ellos pierda tiempo esperando a otro. Sin embargo, en el mundo real, esto es solo un objetivo ideal, no 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  cuadros por segundo . Esta es la cantidad de imágenes discretas que el juego puede generar en un solo segundo. En la actualidad, el objetivo deseado son 60 fotogramas por segundo, y 30 fotogramas por segundo a menudo se considera el nivel mínimo de rendimiento antes de que aparezcan problemas profundos de reproducción.

Cada fotograma que produce un juego es el resultado final de una «canalización de procesamiento», lo que significa que hay una serie de pasos 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 termina 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 ese tiempo. Algunos videojuegos modernos se ejecutan a velocidades de cuadro de 120 fps y más. ¡Al hacer esto, está reduciendo el tiempo para renderizar un completo desde milisegundos de un solo dígito!

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 qué tan rápida o poderosa sea la GPU. Lo contrario también es cierto. Ambos componentes deben completar sus tareas de procesamiento de procesamiento 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.

Señales de un cuello de botella en la CPU o un cuello de botella en la 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 de Win + G para abrir monitores de rendimiento integrados  en Windows 10 o buscar una de las muchas alternativas de terceros.

Independientemente del 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 GPU.
• VRAM al 99-100% : la VRAM puede estar demasiado llena, lo que genera un cuello de botella a medida que los datos se intercambian al HDD o SSD mucho más lento.
• RAM al 99-100% : al igual que la VRAM sobrecargada, es posible que se produzcan ralentizaciones a medida que los datos se mueven hacia y desde el archivo de página .

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

Diferentes juegos, diferentes cuellos de botella

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

Consejos para lidiar con los cuellos de botella de los juegos

Dependiendo del tipo de cuello de botella, hay varias cosas que puede intentar para aliviar el problema. No hay almuerzo gratis aquí, por supuesto. Algo tendrá que sacrificarse 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 para tener en cuenta en el futuro.

Si tiene un cuello de botella en la CPU, intente reducir la configuración en su juego que afecta la CPU de manera desproporcionada. Por ejemplo, una menor fidelidad física o una densidad de público más baja pueden reducir el impacto de la CPU.

Aunque pueda 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 uso. Esto permitirá que la GPU marque el ritmo y le dará a la CPU un poco de espacio para respirar. 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 le permitirá alcanzar velocidades de cuadro más altas, pero al reducir el límite a un nivel en el que la CPU no esté completamente saturada, puede reducir o eliminar el tartamudeo y hacer que el juego sea más jugable.

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

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