GPU nicht bei 100 %: einen CPU-Flaschenhals von allem anderen unterscheiden

Dein Overlay zeigt die Grafikkarte bei 60 %, und die Bildrate ist niedriger, als du erwartet hast. Jemand sagt dir, das sei ein CPU-Flaschenhals, und du fängst an, über Prozessoren zu lesen.

Vielleicht. Aber „GPU unter 100 %“ hat mindestens acht Erklärungen, die meisten kosten nichts zu prüfen, und ein echtes CPU-Limit ist nur eine davon. Diese Seite schließt sie eine nach der anderen aus.

Zuerst: was dieser Prozentwert eigentlich ist

Die GPU-Auslastung ist der Anteil der Zeit, in der die GPU Arbeit in der Pipeline hatte — nicht, wie hart sie gearbeitet hat. Eine Karte, die eine triviale Last nebenbei erledigt, kann 100 % anzeigen, weil immer etwas in der Warteschlange stand; und eine Karte, die alles tut, was von ihr verlangt wird, kann 60 % anzeigen, weil die Warteschlange immer wieder leer lief. Ein erster Hinweis und nicht mehr: Für sich allein sagt der Wert dir nicht, worauf die GPU gewartet hat.

Das Experiment, das die Frage in zwei Minuten klärt

Mach das vor allem anderen, denn es kostet nichts und ist eindeutig.

1. Notier deine Bildrate in einer wiederholbaren Szene.
2. Senk die Auflösung deutlich — nicht eine Stufe, einen großen Schritt.
3. Miss dieselbe Szene erneut.

Bewegt sich die Bildrate kaum, war die GPU nicht dein Limit. Du hast ihr den größten Teil der Arbeit genommen und nichts dafür bekommen — also gab etwas anderes das Tempo vor.

Steigt die Bildrate ungefähr proportional, warst du doch GPU-limitiert und der Auslastungswert hat dich in die Irre geführt.

Das ist die ganze Diagnose, und sie braucht kein Werkzeug. Alles Weitere unten benennt, was dieses Etwas ist.

Die billigen Erklärungen, der Reihe nach

1. Du hängst an einem Limit

Landest du auf genau deiner Bildwiederholrate, deinem spielinternen Bildratenlimit, einem Limit auf Treiberseite oder dem automatischen Limit einer Latenzfunktion, ist gar nichts der Flaschenhals — die GPU ist untätig, weil du ihr gesagt hast, sie soll aufhören. Ein Fehlalarm, und in zehn Sekunden ausgeschlossen.

2. Die Karte wird zurückgehalten, nicht beschäftigungslos gelassen

Eine GPU, die nicht hochtaktet, ist nicht dasselbe wie eine GPU ohne Arbeit. Unter Last benennt der Treiber selbst, warum er die Takte unten hält: thermischer Schutz, ein unter den Werkswert gesetztes Power-Limit, eine Anwendung, die ihn zum Langsamerwerden aufgefordert hat, oder ein fehlender oder nicht richtig steckender PCIe-Stromstecker. Der letzte Fall ist eine Karte, die sich weigert hochzutakten, bis sie ordentlich angeschlossen ist — ein Kabelproblem, keine Einstellung. Der Ruckler-Scan fragt den Treiber unter kurzer Last genau danach und meldet die Gründe, die er genannt hat.

3. Das Spiel wurde auf einen Teil des Prozessors beschränkt

Unsichtbar, solange du nicht danach suchst. Eine eingeengte Affinitätsmaske oder ein voreingestelltes CPU-Set auf dem Spielprozess bedeutet, dass alles, was das Spiel tut, auf diese Prozessoren passen muss, während der Rest der Maschine untätig danebensitzt. Zu den Quellen gehören ein altes Optimierer-Skript, eine aus einem Forum kopierte start /affinity-Verknüpfung oder ein Prozesswerkzeug, das einmal eingestellt und dann vergessen wurde.

Woran du es erkennst: Task-Manager → Details, Rechtsklick auf das Spiel, Zugehörigkeit festlegen. Steht dort nicht jeder Prozessor, hast du deine Antwort — erweitere sie dort, oder entferne die Regel in dem Werkzeug, das sie geschrieben hat.

4. Das Spiel läuft auf der falschen Grafikkarte

Auf einem Laptop oder einem Desktop mit aktivierter integrierter Grafik kann ein Spiel auf dem schwächeren Adapter landen. Die dedizierte Karte meldet dann ehrlich eine niedrige Auslastung: Sie tut nichts. Auf welcher GPU ein Spiel läuft beschreibt, wie du eine Zuordnung pro Spiel wieder entfernst.

5. Die PCIe-Anbindung ist schmaler, als sie sein sollte

Einmal zu prüfen lohnt sich — und das Ergebnis im Verhältnis zu sehen auch. Die halbe Anzahl Lanes bei gleicher Generation kann das Design des Boards selbst sein — eine M.2-SSD, die aus den Lanes des Prozessors versorgt wird, teilt sich den Grafikslot — und eine halbierte Anbindung halbiert nicht die Bildrate; wie viel sie auf deiner Karte kostet, wurde hier nicht gemessen. Handeln lohnt sich bei einer Verbindung, die niedriger ausgehandelt wurde, als beide Seiten unterstützen: ein Riser, ein grenzwertiger Kontakt, eine Lane, die nicht hochkam. Setz die Karte neu ein.

6. Die GPU wartet auf Daten, nicht auf die CPU

Ein Frame, das noch nicht zusammengebaut ist, lässt die GPU untätig, und der Grund kann ein langsam gelesenes Asset sein, ein Shader, der gerade kompiliert wird, oder Speicherseiten, die von der Platte zurückgeholt werden. In einem Auslastungsdiagramm sieht das genauso aus wie ein CPU-Limit und ist ein anderes Problem — siehe plötzliche FPS-Einbrüche in Spielen.

7. Etwas anderes belegt den Kern, den der Render-Thread braucht

Die gesamte CPU-Auslastung ist hier die falsche Zahl. Ein voll ausgelasteter Kern auf einer Maschine mit acht Kernen liest sich als bescheidener Gesamtwert, und eine Hintergrundaufgabe, die diesen Kern hält, steht in der Warteschlange vor dem Render-Thread.

Wie ein echtes CPU-Limit aussieht

Ist die Liste oben abgearbeitet, ist der verbleibende Fall echt und hat eine erkennbare Form:

• Der Auflösungstest hat nichts bewirkt. Das ist die Voraussetzung, nicht eines von mehreren Signalen.
• Ein Thread ist nahe an der Sättigung, während der Gesamtwert unauffällig bleibt. Schau pro Kern; der Gesamtwert zeigt dir das nie.
• Es wird mit der Simulation schlimmer, nicht mit der Optik. Menschenmengen, Physik, Spielerzahlen, Sichtweite — nicht Texturqualität oder Schattenauflösung.
• Die Frametimes sind stabil, liegen aber auf einem Boden auf. Ein CPU-Limit ist eine Decke für den Durchsatz und keine Quelle von Ausschlägen; sind Ausschläge dein Problem, lies stattdessen hohe durchschnittliche FPS, aber schlechte 1% Lows.

Eine Aufnahme hält außerdem fest, wie viel eines Durchlaufs blockiert im Präsentationsaufruf verbracht wurde — das ist Druck von GPU und Warteschlange, und je höher der Wert, desto weniger sagt eine Änderung der durchschnittlichen FPS über irgendetwas auf der CPU-Seite aus. Das Benchmark-Ergebnis lesen deckt den Rest ab.

Was du gegen ein echtes CPU-Limit tun kannst

Die ehrliche Antwort ist, dass das größtenteils kein Software-Problem ist — und Seiten, die etwas anderes behaupten, sind der Grund, warum Leute am Ende bei Registry-Listen landen.

• Schalt das Speicherprofil in der Firmware ein (XMP bei Intel, EXPO bei AMD), falls es aus ist. Von allem in diesem Bereich ist das der eine Punkt mit einer echten veröffentlichten Messung dahinter, und eine Maschine, deren Arbeitsspeicher auf seiner Rückfalltaktung läuft, ist ein häufiger Befund. Saubere Neuinstallation für stabile 1% Lows behandelt das mit Quellen — auch, warum schnelleren Speicher zu kaufen eine andere Behauptung ist, als einzuschalten, was du schon hast.
• Gib den Spielraum aus, statt ihm hinterherzujagen. Hat die niedrigere Auflösung nichts geändert, kosten dich höhere Grafikeinstellungen nichts.
• Senk die Einstellungen auf der Simulationsseite — das sind die, die dich tatsächlich etwas kosten.
• Stell sicher, dass nichts den Prozess einschnürt — die Affinitätsprüfung oben und jedes zurückgebliebene Job-Objekt, jede zurückgebliebene Prioritätsregel.

Was nicht hilft

Simultaneous Multithreading oder Effizienzkerne abzuschalten: Die Zahlen hinter diesem Rat stammen aus Quellen, die keine Methode veröffentlicht haben — du tauschst also bekannte Mehrkernkapazität gegen einen ungeprüften Gewinn. Werte der Kernel-Speicherverwaltung und Überschreibungen der Timer-Auflösung: hier rundheraus abgelehnt, überall ungemessen. Speicherreiniger: Auf einer Maschine, der kein Arbeitsspeicher fehlt, ändert es nichts Messbares, mehr davon freizugeben.

Verwandt

• Plötzliche FPS-Einbrüche in Spielen
• Hohe durchschnittliche FPS, aber schlechte 1% Lows
• Auf welcher GPU ein Spiel läuft
• Saubere Neuinstallation für stabile 1% Lows