GPU 使用率が 100% にならない: CPU ボトルネックとそれ以外の見分け方

オーバーレイにはグラフィックス カードが 60% と表示され、フレーム レートは期待より低くなっています。CPU ボトルネックだと誰かに言われ、プロセッサについて調べ始めます。

そうかもしれません。しかし「GPU が 100% 未満」には少なくとも 8 つの説明があり、その大部分は確認に費用がかからず、本当の CPU の限界はそのうちの 1 つにすぎません。このページでは、それらを 1 つずつ除外していきます。

まず、そのパーセンテージが実際に何なのか

GPU 使用率は GPU が処理を抱えていた時間の割合であり、どれだけ懸命に働いたかではありません。ごく軽い処理をのんびりこなしているカードでも、常に何かがキューに入っていれば 100% と表示されますし、求められたことをすべてこなしているカードでも、キューが何度も空になれば 60% と表示されます。最初の手がかりではありますが、それ以上ではありません: それだけでは、GPU が何を待っていたのかはわかりません。

2 分で決着がつく実験

ほかの何よりも先にこれを行ってください。無料で、決定的だからです。

1. 再現できる場面でフレーム レートを記録します。
2. 解像度を大幅に下げます。1 段階ではなく、大きく下げます。
3. 同じ場面をもう一度測定します。

フレーム レートがほとんど変わらなければ、GPU は限界ではありませんでした。 GPU の処理の大部分を取り除いても何も返ってこなかったのですから、ペースを決めていたのは別のものです。

フレーム レートがおおむね比例して上がれば、結局 GPU がボトルネックになっていたのであり、使用率の数値が誤解を招いていたことになります。

診断はこれで全部で、ツールは必要ありません。以下では、その「別のもの」が何かを特定します。

費用のかからない説明 (順番に)

1. 上限に達している

落ち着いた数値が、リフレッシュ レート、ゲーム内のフレーム制限、ドライバー側の制限、レイテンシ機能の自動上限のどれかとちょうど一致するなら、何もボトルネックにはなっていません。止まるよう指示したから GPU が休んでいるのです。誤報であり、除外には 10 秒しかかかりません。

2. カードが放置されているのではなく、抑えられている

ブーストしていない GPU は、処理がない GPU と同じではありません。負荷がかかると、ドライバー自身がクロックを抑えている理由を示します: 熱保護、標準より低い電力制限、速度を落とすよう求めたアプリケーション、あるいは PCIe 電源コネクターの未接続や差し込み不足です。最後のものは、正しく接続されるまでブーストを拒むカードで、設定ではなくケーブルの問題です。カクつき探偵は短い負荷をかけてドライバーにこれを問い合わせ、ドライバーが示した理由を報告します。

3. ゲームがプロセッサの一部に制限されていた

自分で探さない限り見えません。ゲームのプロセスに絞られたアフィニティ マスクや既定の CPU セットがあると、ゲームのすべての処理がそのプロセッサに収まらなければならず、PC の残りは何もせずに待っています。原因としては、古い最適化スクリプト、フォーラムからコピーした start /affinity のショートカット、一度設定して忘れたプロセス ツールなどがあります。

見分け方: タスク マネージャー → 「詳細」でゲームを右クリックし、関係の設定を選びます。すべてのプロセッサになっていなければ、それが答えです。そこで範囲を広げるか、それを書き込んだツールでルールを削除してください。

4. ゲームが別のグラフィックス カードで動いている

ノート PC や、内蔵 GPU が有効なデスクトップでは、ゲームが性能の低いほうのアダプターで描画していることがあります。その場合、ディスクリート グラフィックス カードは正直に低い使用率を報告します: 何もしていないのです。ゲームごとの設定を削除する方法はゲームが使う GPU で説明しています。

5. PCIe リンクが本来より狭い

一度は確認する価値がありますが、冷静に見る必要もあります。同じ世代でレーンが半分になっているのは、マザーボード自体の設計である場合があります。プロセッサのレーンから給電される M.2 ドライブがグラフィックス スロットを分割するためです。またリンクを半分にしてもフレーム レートは半分になりません。お使いのカードでどれだけ影響するかは、ここでは測定していません。対処する価値があるのは、リンクが両端がサポートするよりも低く確立されている場合です: ライザー、接触不良、立ち上がらなかったレーンなどです。カードを差し直してください。

6. GPU が待っているのは CPU ではなくデータ

組み立てが終わっていないフレームは GPU を遊ばせます。その理由は、遅いアセットの読み込み、コンパイル中のシェーダー、ディスクから戻ってくるページかもしれません。使用率のグラフでは CPU の限界とまったく同じに見えますが、別の問題です。ゲーム中の急な FPS 低下を参照してください。

7. 描画スレッドが必要とするコアを別のものが使っている

ここでは CPU 使用率の合計は見るべき数値ではありません。8 コアの PC で 1 つのコアが完全に飽和していても、合計では控えめな値になります。そしてそのコアを占有しているバックグラウンド タスクは、描画スレッドより先にキューに並びます。

本当の CPU の限界はどう見えるか

上の一覧を確認し終えたら、残るのは本物の場合で、それには見分けやすい形があります:

• 解像度テストで何も変わらなかった。 これは必須条件であり、いくつかある兆候の 1 つではありません。
• 1 つのスレッドが飽和に近い一方で、合計は目立たない値です。コアごとに見てください。合計では決してこれは見えません。
• 映像ではなく、シミュレーションで悪化する。 群衆、物理演算、プレイヤー数、描画距離です。テクスチャの品質や影の解像度ではありません。
• フレーム タイムは安定しているが、一定の下限に張り付いている。 CPU の限界はスパイクの原因ではなく、処理量の天井です。問題がスパイクなら、代わりに平均 FPS は高いのに 1% Low が悪いを読んでください。

キャプチャには、実行時間のうちどれだけが表示の呼び出しの中でブロックされていたかも記録されます。これは GPU とキューへの圧力であり、この値が高いほど、平均 FPS の変化が CPU 側について示すことは少なくなります。残りはベンチマークの読み方で説明しています。

本当の CPU の限界への対処

正直に言えば、これは大部分がソフトウェアの問題ではありません。そうでないふりをするページが、レジストリの一覧を試す羽目に人を追い込みます。

• まだオンになっていなければ、ファームウェアでメモリ プロファイルを有効にします (Intel では XMP、AMD では EXPO)。この分野のすべての中で、公開された実際の測定に裏付けられているのはこの項目だけです。そしてメモリを基本速度で動かしている PC はよく見つかります。1% Low を安定させるクリーン インストールで出典とともに説明しています。より速いメモリを買うことが、すでに持っているものを有効にすることとは別の主張である理由も含めてです。
• 余裕を追い求めず、使ってしまいます。 解像度を下げても何も変わらなかったなら、映像の設定を上げても負担はありません。
• シミュレーション側の設定を下げます。 実際に負担になっているのはそれらです。
• 何もプロセスを抑制していないことを確認します。 上のアフィニティの確認と、残っているジョブ オブジェクトや優先度のルールです。

役に立たないこと

同時マルチスレッディングや高効率コアを無効にすること: その助言の数値は手法を公開していない情報源から来ているため、わかっているマルチコアの処理能力を、検証されていない効果と引き換えにすることになります。カーネルのメモリ管理の値やタイマー分解能の上書き: ここでは一切拒否しており、どこでも測定されていません。メモリ クリーナー: メモリが不足していない PC では、さらに解放しても測定できる違いは生まれません。

関連

• ゲーム中の急な FPS 低下
• 平均 FPS は高いのに 1% Low が悪い
• ゲームが使う GPU
• 1% Low を安定させるクリーン インストール