Bottleneck CPU et GPU: Explications et Solutions

Peut-être vous êtes-vous déjà demandé quelque chose comme : « Mais si le processeur ou la carte graphique est si utile pour telle tâche, pourquoi ne pas tout mettre son budget sur un seul des deux composants, quitte à en prendre un bas de gamme pour l’autre ? ».

Vous vous en doutez peut-être, si vous voyez toujours des configurations PC hétérogènes, souvent avec les mêmes composants pour une tranche de prix, ce n’est pas pour vous vendre de la puissance dont vous n’avez pas besoin, ou être sûr que vous pourrez profiter pleinement de votre PC pour tous les usages, même si vous n’en avez qu’un seul à la base.

Si les choix des composants d’ordinateurs sont ce qu’ils sont aujourd’hui, c’est pour éviter un phénomène : le bottleneck.

Qu’est ce que c’est ? Quels composants cela concerne ? Comment l’éviter ? Vous trouverez les réponses ici !

Qu’est ce que le bottleneck ?

Le bottleneck, pour « goulot d’étranglement » en français, est un phénomène qui peut arriver à votre ordinateur (peut-être qu’il en est déjà victime), quand ses composants manquent de cohérence entre eux, provoquant une perte significative de performances dans vos différentes tâches, et surtout dans le gaming.

Exemple de Bottleneck à cause du CPU, Le GPU sera alors bridé.
Source : https://www.wepc.com/tips/cpu-gpu-bottleneck/

Il peut survenir quand, par exemple, votre CPU ou GPU n’est pas assez rapide par rapport à l’autre composant ou le reste de la config’, et va donc limiter la puissance exploitable par vos programmes. Si on utilise cette désignation de goulot d’étranglement pour ce phénomène, cela est par rapport à l’exemple qui est souvent donné pour l’expliquer.

Quand vous prenez une bouteille d’eau et la retourner vers le bas pour vider son contenu, l’eau s’écoulera relativement doucement, comparé à si vous faisiez la même avec un verre d’eau. Il faut imaginer votre ordinateur de la même façon : l’eau serait la puissance que vous devez verser sur une tâche pour la faire tourner au mieux, sauf qu’avec une bouteille, cette puissance est là, mais ne peut pas être pleinement utilisée à l’instant t, car un composant créé ce goulot d’étranglement.

Tandis qu’avec un verre (représentant une configuration PC cohérente), vous l’aurez compris, si vous versez l’eau, elle tombera toute d’un coup, de la même façon que vous pouvez bénéficier de toute la puissance possible avec les bons composants.

Il faut savoir que quand on parle de pertes de performances, elles peuvent être minuscules si les composants vont bien entre eux, comme absolument désastreuses si le décalage entre eux est colossale. On parle par exemple de jeux qui pourraient tourner de la même façon que si vous aviez un ordinateur plusieurs fois moins cher.

Les deux composants concernés majoritairement par ce phénomène sont forcément les plus puissants, soit le CPU et le GPU, qu’on nommera donc respectivement : bottlneck CPU et bottleneck GPU. Cependant, le bottleneck ne concerne pas que ces deux-là, mais nous aurons l’occasion de revenir dessus plus tard dans cet article.

Comment repérer un bottleneck ?

Vous l’avez compris, on est face à un vrai problème qui n’est absolument pas à prendre à la légère !

Donc, même si vous ne pensez pas être concerné, dans le doute, il vaut mieux prévenir que guérir et savoir à quel point le phénomène du bottleneck peut impacter votre ordinateur.

Pour pouvoir le repérer, le meilleur moyen est d’utiliser le domaine qui est le plus impacté par ce problème : le gaming. Étant donné que celui-ci (contrairement à ce que certains peuvent penser) a tout autant besoin de la puissance de la carte graphique, que celle du processeur.

Évidemment, même si vous n’avez pas pour habitude de jouer sur PC, le bottleneck peut tout de même rester un problème et impacter bien d’autres tâches.

Bottleneck Calculator

En premier lieu, ce que vous pouvez tenter, c’est avec les références de votre CPU, de votre GPU et la quantité de RAM que vous avez, d’aller sur ce site de Bottleneck Calculator, afin de calculer le type de bottleneck dont votre ordinateur peut souffrir, et surtout, à quel pourcentage (au dessus de 10 % étant considéré comme problématique). Le tout, selon la résolution que vous affichez sur votre écran, car on reviendra dessus un peu plus tard, mais celle-ci peut avoir une grande importance.

Tests et mesures du bottleneck

Néanmoins, cette solution reste un aperçu assez grossier. Pour pouvoir mieux mesurer votre bottleneck, il vous faudrait dans l’idéal au moins deux écrans, mais un seul peut aussi faire l’affaire.

Car, si vous souhaitez prendre conscience d’un possible bottleneck, sans pour autant installer de nouveaux programmes, sachez que cela est tout à fait possible dans le cas de Windows (sur lequel nous allons naturellement nous concentrer).

Cela passe même par un programme que vous connaissez très probablement : le fameux gestionnaire des tâches. Sur Windows 10, vous pouvez l’ouvrir via un clic droit de la souris sur la barre des tâches de votre bureau.

Derrière, pensez à ouvrir les détails, afin de pouvoir accéder à l’onglet « performance », où vous pouvez constater les pourcentages d’utilisation de vos composants, dont celui de votre processeur et de votre carte graphique.

Les plus malins auront compris pourquoi un deuxième écran est l’idéal : tout simplement car on peut afficher le jeu sur un écran et le gestionnaire des tâches sur un autre.

Mais si vous ne disposez que d’un seul écran, ce n’est pas grave, il faudra juste que votre jeu soit en mode « fenêtré », pour que vous puissiez visualiser votre jeu et le gestionnaire en même temps. Fermer donc un maximum de vos tâches, puis lancez un jeu un peu gourmand mais pas trop. Jouez un peu dessus, en faisant plusieurs niveaux ou actions différentes, et observer les courbes de pourcentages d’utilisation de votre CPU et de votre GPU.

Si l’un affiche 100 % d’utilisation, mais que l’autre composant est bien plus bas, votre PC souffre probablement de bottleneck.

Testez aussi sur d’autres jeux du même acabit, pour voir si une véritable tendance se dégage, ou si c’est une histoire d’exceptions, vu que chaque jeux ne demandent pas les mêmes ressources et ne piochent pas de la même façon la puissance de chaque composant.

Pour des résultats encore plus précis, il existe de nombreux logiciels de benchmarking, affichant par dessus votre jeu, toutes les informations dont vous avez besoin en temps réel, comme le nombre de FPS, les pourcentages d’utilisations de votre processeur, de ses différents cœurs, celui de votre GPU, etc.

Parmi les logiciels disponibles, nous pouvons vous conseiller MSI Afterburner ou encore CapFrameX par exemple.

Quelle est la gravité d’un bottleneck ?

Pour parler chiffres, observez la moyenne du pourcentage d’utilisation que vous obtenez sur le composant qui possède celui le plus bas (donc avec l’autre autour de 100 % en logique) entre le CPU et le GPU :

  • 100 – 90 %: Au dessus d’une moyenne de 90 % d’utilisation sur le composant qui est le moins sollicité, vous avez un bottleneck très léger. Pas besoin donc de s’inquiéter, mais vous pouvez toujours vous intéresser aux solutions pour l’optimiser le plus possible.
  • 90 – 70 %: Entre 90 et 70 % d’utilisation en moyenne, l’impact sur les performances du bottlneck commence à être sérieux. Il faudra donc envisager aux différentes solutions à votre disposition par la suite, afin de le réduire au maximum.
  • Moins de 70 % : En dessous de 70 %, il est important de prendre des mesures drastiques pour le diminuer, étant donné que vous perdez une trop grande partie des ressources disponibles sur votre ordinateur.

Les autres types de bottleneck

Nous l’avons abordé rapidement, mais bien qu’on parle surtout de bottleneck CPU et de bottleneck GPU, ce ne sont pas les seuls qui existent. Les deux autres pièces qui peuvent avoir un impact sur vos performances sont la mémoire vive et le stockage.

Ces types de bottleneck sont plus difficilement identifiables et réglables, si ce n’est par un changement pur et simple de vos pièces. Le meilleur moyen de les repérer sont via la méthode avec le gestionnaire des tâches, dont nous avons parlé juste avant.

Pour la RAM : vérifiez la quantité ; le type de mémoire (DDR3, DDR4, etc.) ; la vitesse via sa fréquence (en MHz) ; si elle est utilisée à fond en jeu, et si oui, quels autres programmes peuvent prendre des ressources de la RAM.

Nous rappelons que 8 Go de RAM en DDR3 est le minimum absolu pour pouvoir jouer sur PC. Au mieux, visez plutôt 16 Go de RAM en DDR4. Pour le stockage : vérifiez votre type de stockage (disque dur, SSD, etc.) ; les vitesses de transfert ; ainsi d’à quel point l’espace de stockage est rempli.

Bien qu’un disque dur mécanique (HDD) puisse toujours faire l’affaire, nous conseillons très vivement un SSD (au moins en SATA III) pour faire tourner vos jeux, surtout s’ils sont récents, grâce à leurs vitesses de transfert supérieures.

Les solutions pour réduire le bottleneck

Évidemment, tout problème à sa solution, et le bottleneck ne fait pas exception ! Et contrairement à ce que vous pourriez possiblement penser, la seule issue n’est pas forcément de changer d’ordinateur ou de composants. Il existe différentes solutions, qui selon la gravité de votre bottleneck peuvent soit le réduire jusqu’à un certain point, voire quasiment l’annuler.

Vérifier les températures de vos composants

Vous savez peut-être que la chaleur et les composants informatiques ne font pas bon ménage. Plus les pièces sont chaudes, moins elles tiennent dans le temps, mais surtout, plus leurs performances sont impactées. Peut-être que sans le savoir, vos composants tournent à une trop haute température, les obligeant donc à réduire leur puissance pour ne tout simplement pas prendre feu.

Pour le savoir, le gestionnaire des tâches peut donner quelques valeurs de températures, mais cela reste assez limité.

Ce que nous vous conseillons, c’est de les mesurer avec un logiciel tel que HWMonitor par exemple, affichant les températures moyennes, minimales et maximales de tous vos composants mesurables.

Si vous constater des températures supérieures à 50 ou 60 degrés pour le CPU ou le GPU au repos, ou des atteignant entre 90 et 100 degrés en forte utilisation (avec un jeu par exemple), c’est qu’il y a un soucis.

Afin de le résoudre, il y a plusieurs choses que vous pouvez tester :

  • Faites le ménage dans votre ordinateur, en enlevant un maximum de poussière avec une bombe à air.
  • Changer la pâte thermique de votre CPU et / ou de votre GPU.
  • Vérifier si votre ventirad est bien collé à votre processeur, voire, envisagez de le changer.
  • Si vos pièces ou votre ordinateur sont encore sous garantie, contactez votre service client, afin d’envisager le remplacement une potentielle pièce défectueuse dans la machine.
  • Envisagez l’undervolting, voici un tutoriel d’undervolting GPU étape par étape pour vous montrer comment le faire.

J’ai justement fait un guide détaillé sur comment baisser la température de sa carte graphique et de son processeur.

Overclocker votre processeur

Si les températures ne posent pas un soucis, vous pouvez envisager d’overclocker votre CPU.

Alors attention, il faut savoir que si vous voulez le faire, il est d’abord très important de ne pas utiliser les ventirads fournis avec votre processeur, n’étant largement pas assez puissants pour gérer un overclocking.

Selon votre processeur et la puissance de votre overclocking, équipez-vous en conséquence avec, au minimum, un ventirad entre 20 et 30 euros.

Ensuite, sachez que tous les processeurs ne peuvent pas tous être overclockés, pareillement pour les cartes mères ne supportant pas toutes cette possibilité. Sur des composants récents, voici ceux compatibles : Intel :

  • Processeurs : Noms de modèles finissant par K.
  • Cartes mères : Z490 et Z590.

AMD:

  • Processeurs : Tous les modèles Ryzen.
  • Cartes mères : Toutes les cartes mères sauf les A320 et les A520.

L’overclocking est aussi un domaine qui ne se prend pas à la légère et où il convient de ne pas faire n’importe quoi, au risque de causer des problèmes à son CPU ou à sa machine. Il existe des logiciels ou des outils directement intégrés au BIOS pour pouvoir gérer simplement votre overclocking, mais nous vous invitons à vous renseigner un minimum sur le sujet avant de faire quoi que ce soit.

Augmenter la résolution

Une astuce qui peut en étonner plus d’un, mais qui pourtant marche bel et bien. Oui, vous pouvez réduire votre bottleneck et améliorez les performances de votre machine, en augmentant la résolution affichée sur votre écran et surtout dans vos jeux.

Attention, cela s’applique uniquement avec un bottleneck CPU, car le but ici est de plus faire travailler votre GPU. Par exemple, si vous jouez à vos jeux en 1080p, si vous augmentez la résolution en 1440p ou en 4K (en comptant que vous ayez un écran supportant ces définitions), votre carte graphique devra traiter plus de pixels, rendant donc la vitesse de traitement de données naturellement plus lente, s’équilibrant donc plus avec le CPU.

Cependant, il faut noter que vos FPS n’augmenteront pas pour autant, mais ils ne baisseront possiblement pas non plus et la qualité graphique sera réévaluée la hausse, ce qui est un bon compromis pour un soucis, à la base, de performances.

Changer vos composants

Peut-être que ces solutions vous auront aidées à corriger votre bottleneck, si celui-ci est au dessus de 70 %, mais en dessous, il n’y a malheureusement pas de solution miracle, si ce n’est changer les composants de votre ordinateur.

Pour le CPU et le GPU, le site Bottleneck Calculator, dont nous parlions tout à l’heure, recommande certains nouveaux composants, parmi ceux ayant le bottleneck le plus faible avec la pièce la puissante des deux (celle à garder).

Pourquoi il y aura toujours un bottleneck quelque part dans le système ?

On l’a subtilement abordé tout au long de l’article, mais peu importe votre configuration, le bottleneck est un phénomène qui existera toujours.

En effet, il est impossible d’avoir des composants 100 % cohérents entre eux, pouvant donc tous les faire tourner au maximum de leur potentiel.

Un peu de la même manière que vous ne pourrez jamais avoir tous les muscles de votre corps totalement cohérents entre eux.

On parle de bottleneck comme abus de langage, quand celui-ci atteint au moins 10 %. En dessous, vous pouvez tenter d’optimiser au mieux, mais jamais vous ne le ferez disparaître. Tout ça pour conclure et rappeler que ce phénomène est normal, et que le but est uniquement de le réduire au mieux.