NÃO TÁ USANDO TUDO: quando seu hardware não está batendo 100%

Por que o hardware não está usando 100% da capacidade? Por que minha placa de vídeo está ociosa? Esse processador está dando gargalo na minha placa de vídeo ou não? Vamos explicar nesse artigo como funciona a interação entre placa de vídeo e processador, e como os tais “não está a 100%” podem não ser um indicativo claro de quem é o gargalo de seu sistema.

Qual upgrade preciso? Os excelentes gráficos do Intel PresentMon!

Como colocar bonitinho as estatísticas de uso do hardware na tela?

Para quem quer investigar isso a fundo em seu PC, recomendamos primeiro que instale uma ferramenta de análise de desempenho em tempo real de sua máquina. Temos esse tutorial aqui que mostra como instalar o combo MSI Afterburner e Riva Tuner e como configurá-los na sua tela. Outra opção, que inclusive é mais eficiente para o que vamos fazer aqui, é o Intel PresentMon.

O software da Intel trás muitas métricas do hardware, assim como o MSI Afterburner, porém introduz um conceito bem interessante: o GPU busy.

Porque meu hardware não está 100%

O ponto mais importante sobre o uso dos componentes de seu computador e a eficiência deles é compreender como um quadro é feito nos games. O processo inicia com o processador, que precisa lidar com múltiplos trabalhos relacionados ao game, como física, I.A. e também o chamado de desenho dos quadros.

CPU fraca com placa de vídeo forte? Vamos desequilibrar os chips e ver o que acontece!

Como EQUILIBRO CPU e GPU? ⚖️ Mostramos na prática como é!

É esse último comando que finaliza a parte do processador, e começa a parte da placa de vídeo, que é fazer todos as etapas para entregar o quadro pra ser exibido na tela. Diferentes jogos e diferentes configurações fazem com que o tempo que CPU e GPU levem para fazer o trabalho varie.

A maioria das vezes, o que as pessoas mais almejam ao montar seu computador é a placa de vídeo em 100% de uso. É quando muitos acreditam que tiraram mais do seu investimento, e se compraram toda a placa de vídeo, é pra usar ela toda. Abaixo temos um exemplo em gráfico mostrando o tempo de produção dos quadros. Cada cor (azul escuro, branco e azul claro) representam os trabalhos em um quadro diferente:

Produção de um quadro. Fonte: Intel. Tradução por Adrenaline.

Como pode ver, o tempo entre cada novo quadro coincide com o tempo que a placa de vídeo leva para produzir um quadro novo. Isso acontece porque esse é um cenário de limitação pela performance da placa de vídeo, ou como costuma ser chamado em inglês, um cenário GPU Bound (vinculado a GPU, em tradução livre).

Mas isso não quer dizer necessariamente que esse é o cenário ideal. Em alguns games, especialmente os com foco no competitivo, é normal que os gráficos sejam muito mais simples. O objetivo é claro: pegar leve no visual do jogo ajuda ele a rodar em altas taxas de quadro. E o que pode acontecer, é isso aqui embaixo:

Produção de um quadro. Fonte: Intel. Tradução por Adrenaline.

Como tem pouco trabalho para a GPU, ela termina sua parte do trabalho muito antes de ter um novo quadro sendo requerido pela CPU. O resultado é a placa de vídeo ficando parada, aguardando por esse novo trabalho, e um uso de GPU que não é representado por 100% nas estatísticas.

E é aqui que começa o desespero. Para alguns, tem que dar upgrade no processador. Para outros, você está colocando dinheiro fora. A realidade é simples: sempre vai ter um componente mais lento. As vezes vai ser a CPU, as vezes vai ser a GPU.

É bom ficar de olho se esse subuso da placa de vídeo não é causado por algo mais sério, como falta de memória RAM (o que você pode corrigir com um upgrade de mais memória), falta de memória de vídeo (o que dá pra resolver reduzindo a qualidade das texturas) ou problemas de otimização do jogo (aí não tem o que fazer, é sentar e chorar).

Se não é algum desses problemas, então o culpado é seu processador. E está tudo bem. Vai ter games que vai ser assim. Você pode aproveitar esse tempo ocioso da placa de vídeo e subir mais a qualidade gráfica, algo que praticamente não vai afetar a taxa de quadros até você fazer o tempo de trabalho da placa de vídeo ultrapassar o tempo de trabalho do processador.

Mas e se os dois, o processador e a placa de vídeo, não aparecem a 100% de uso? Aqui temos uma diferença entre como o CPU e a GPU operam.

Hardware não está 100%: CPU ou GPU?

Os chips gráficos são compostos por muitos núcleos computacionais, os shadders, extremamente capazes de distribuir parte do trabalho para cada um. Assim você consegue com muito mais facilidade atingir o 100% de uso do chip.

Núcleos vs Frequências: quanto muda a performance do seu processador?

Processadores lidam com muitos ciclos de trabalho que não são tão eficientes em paralelismo. Tem processamentos que não podem ser feitos em paralelo, e precisam esperar que outra parte seja feita antes. Games são notórios em não usar todos os threads de processadores, com a maioria dos games não escalando sua performance em processadores com mais de seis núcleos. Falamos mais disso neste artigo aqui.

Gráfico do artigo Núcleos vs Frequências

Então com o processador, com frequência, vemos ele apresentar um uso abaixo dos 100%, e ainda assim ele já estar entregando o máximo de desempenho que ele pode oferecer. Ele não consegue distribuir mais funções para mais núcleos de processamento, e já está rodando o game da forma mais rápida que consegue. No gráfico acima é perceptível como a partir dos 6 núcleos, a performance do Counter Strike 2 atinge seu ápice, e não continua escalando mais mesmo quando habilitamos muito mais núcleos.

Chega de falar de gargalo: como escolher placa de vídeo e processador

Nossa conclusão aqui é parecida com o vídeo sobre gargalo. Você não precisa ficar neurótico com o uso de hardware em cada jogo, afinal, cada um vai depender mais da performance de um ou de outro componente, as vezes, dos dois. O que importa é que ambos entreguem seu trabalho em 16 milissegundos ou menos nos games em que você está mirando em 60fps no gameplay, e uns 6 milissegundos ou menos nos games competitivos para você ter altas taxas de quadros. Não precisa ninguém estar a 100% de uso.