Trong một hệ thống máy tính chơi game, card đồ họa (GPU) thường được xem là linh kiện quan trọng nhất quyết định hiệu suất hình ảnh. Tuy nhiên, bộ xử lý trung tâm (CPU) cũng đóng vai trò then chốt, và đôi khi, một CPU không đủ mạnh có thể gây ra hiện tượng “nghẽn cổ chai” (bottleneck), ảnh hưởng nghiêm trọng đến trải nghiệm chơi game của bạn. Mặc dù đôi lúc người dùng không nhận ra, nhưng một tình trạng nghẽn cổ chai CPU nghiêm trọng có thể làm hỏng trải nghiệm chơi game chẳng kém gì một nghẽn cổ chai GPU lớn. Vậy làm thế nào để nhận biết, và quan trọng hơn, khi nào thì bạn thực sự cần nâng cấp CPU để cải thiện hiệu suất?
Giải Thích Về Nghẽn Cổ Chai CPU
Để dễ hình dung về hiện tượng nghẽn cổ chai giữa CPU và GPU, hãy tưởng tượng hệ thống máy tính của bạn như một nhà hàng. Trong đó, các đầu bếp đại diện cho CPU và khu vực ăn uống với thực khách tượng trưng cho GPU. Các đầu bếp (CPU) chịu trách nhiệm chuẩn bị món ăn (dữ liệu game) và chuyển đến cho khách hàng (GPU), những người sau đó sẽ tiêu thụ (render các pixel trên màn hình).
Giả sử nhà hàng này chỉ cung cấp một vài món ăn đơn giản, nghĩa là bạn sẽ nhận được món ăn ngay lập tức khi gọi.
So sánh trực quan giữa CPU và GPU, hai linh kiện cốt lõi tạo nên hiệu suất chơi game của máy tính.
Nếu các đầu bếp quá chậm chạp, trong khi lại có rất nhiều thực khách đói khát (một CPU chậm kết hợp với một card đồ họa nhanh), họ sẽ nhanh chóng “ngốn” hết các món ăn đã có (chạy game ở tốc độ khung hình cao), rồi sau đó phải chờ đợi các đầu bếp nấu thêm. Điều này dẫn đến tình trạng tốc độ khung hình trung bình có thể cao nhưng các chỉ số 1% Low và 0.1% Low (khung hình thấp nhất trong 1% và 0.1% thời gian chơi) lại rất tệ, mà chúng ta thường cảm nhận là hiện tượng giật lag (stuttering). Hiện tượng này xảy ra do GPU không nhận được dữ liệu game kịp thời, dẫn đến những khoảng thời gian GPU bị “ngồi chơi”.
CPU càng chậm và GPU càng nhanh thì tình trạng giật lag sẽ càng thường xuyên và nghiêm trọng. Nếu CPU cực kỳ chậm và bạn đang chơi một tựa game nặng về CPU, tình trạng giật lag có thể nghiêm trọng đến mức bạn cảm thấy game bị đứng hình. Đây chính là nghẽn cổ chai CPU. Nó có thể là tin xấu vì hầu hết các cài đặt đồ họa đều phụ thuộc vào GPU, nên việc hạ thấp tùy chọn đồ họa hoặc giảm độ phân giải sẽ không cải thiện được nhiều.
Ngược lại, nếu các đầu bếp làm việc hiệu quả, nấu ăn nhanh đến mức tạo ra dư thừa, thì đó là nghẽn cổ chai GPU. GPU càng chậm thì tốc độ khung hình càng thấp, nhưng ít nhất sẽ không có tình trạng giật lag. Hơn nữa, nếu bạn gặp nghẽn cổ chai GPU nghiêm trọng, bạn có thể hạ thấp cài đặt đồ họa, giảm độ phân giải hoặc sử dụng công nghệ nâng cấp hình ảnh (upscaling) như DLSS/FSR để cải thiện tốc độ khung hình.
Trong một thế giới lý tưởng, CPU và GPU sẽ hoạt động ăn khớp hoàn hảo, các đầu bếp nấu ăn vừa đủ để khách hàng tiêu thụ. Nhưng trên thực tế, điều đó rất khó đạt được. Vì vậy, nếu phải lựa chọn, tốt hơn hết là có nghẽn cổ chai GPU hơn là nghẽn cổ chai CPU.
Vậy, khi nào thì nghẽn cổ chai CPU đủ nghiêm trọng để bạn cần cân nhắc nâng cấp CPU?
Khi Nào Cần Nâng Cấp CPU: CPU Gây Ra Tình Trạng Giật Lag Trong Game?
Trong hầu hết các tựa game, nghẽn cổ chai CPU biểu hiện dưới dạng mức sử dụng GPU thấp, bởi vì CPU không thể cung cấp dữ liệu cho GPU đủ nhanh để tận dụng hết công suất của nó.
Để kiểm tra xem CPU có đang giới hạn card đồ họa của bạn hay không, bạn có thể sử dụng các công cụ giám sát hiệu suất trong game như RTSS (RivaTuner Statistics Server) kết hợp với MSI Afterburner, Intel PresentMon, hoặc các lớp phủ hiệu suất tích hợp trong phần mềm của NVIDIA và AMD GPU. Bạn cần bật các chỉ số hiệu suất của CPU và GPU, đồng thời tắt VSync và bất kỳ giới hạn khung hình nào trong game hoặc bên ngoài để chúng không ảnh hưởng đến hiệu suất. Sau đó, chỉ cần theo dõi mức sử dụng của GPU và CPU. Nếu mức sử dụng GPU thấp hơn khoảng 95%, CPU của bạn rất có thể là nguyên nhân gây nghẽn cổ chai.
Ví dụ, nếu bạn nhìn vào ảnh chụp màn hình bên dưới được chụp trong một trong những khu vực đông đúc nhất của Kingdom Come: Deliverance 2, bạn có thể thấy mức sử dụng GPU của tôi chỉ ở mức 85%. Trong khi đó, CPU của tôi đạt 66% mức sử dụng (đây là mức sử dụng CPU khá cao), điều này cho thấy một nghẽn cổ chai CPU.
Ảnh chụp màn hình Kingdom Come Deliverance II hiển thị chỉ số hiệu suất game, cho thấy tỷ lệ sử dụng GPU thấp (85%) và CPU cao (66%), dấu hiệu của nghẽn cổ chai CPU.
Tương tự, ảnh chụp màn hình bên dưới thể hiện Space Marine 2, một tựa game có thể đẩy cả những CPU gaming nhanh nhất đến giới hạn của chúng. Như bạn có thể thấy, GPU của tôi chỉ được sử dụng 86% trong khi CPU đạt 80%, đây là mức sử dụng cực kỳ cao đối với một CPU. Đây là một ví dụ khác về nghẽn cổ chai CPU.
Chỉ số hiệu suất trong Warhammer 40K Space Marine 2 cho thấy GPU chỉ đạt 86% trong khi CPU lên tới 80% tải, minh chứng rõ ràng cho tình trạng nghẽn cổ chai CPU trong game nặng.
Nếu các chỉ số hiệu suất của bạn cho thấy dữ liệu tương tự, bạn có thể cân nhắc nâng cấp CPU, nhưng chỉ khi bạn không hài lòng với hiệu suất hiện tại. Nếu bạn không gặp phải tình trạng giật lag do CPU và hài lòng với tốc độ khung hình đang có, ngay cả khi mức sử dụng GPU thấp hơn một chút so với mức tối ưu, thì không cần thiết phải có một CPU nhanh hơn.
Cần lưu ý rằng tình trạng giật lag trong game không nhất thiết phải do CPU gây ra. Nó có thể xuất phát từ quá trình biên dịch shader (shader compiling), máy tính của bạn không có đủ RAM (chỉ có 8GB RAM sẽ là vấn đề trong nhiều game hiện đại), hoặc chơi game với texture chất lượng cực cao và hiệu ứng Ray Tracing với GPU có ít hơn 8GB VRAM. Vì vậy, hãy đảm bảo CPU là nguyên nhân chính trước khi bạn nghĩ đến việc thay thế nó.
Khi Nào Cần Nâng Cấp CPU: Game Nặng CPU Chạy Kém?
Một trường hợp khác mà bạn có thể cân nhắc nâng cấp CPU là khi hầu hết các game bạn chơi đều chạy ổn, nhưng các tựa game nặng về CPU lại không đạt được kỳ vọng về hiệu suất của bạn.
Ví dụ, bạn là người thích chơi các tựa game eSports và sở hữu một màn hình chơi game tốc độ làm mới cao, chẳng hạn 360Hz. Nếu bạn không thể đạt được 360 FPS trong các game nhiều người chơi như Counter-Strike 2 hoặc Valorant, ngay cả với cài đặt thấp và GPU của bạn đang bị dưới mức tải (mức sử dụng GPU thấp hơn 95%), thì CPU chính là yếu tố giới hạn hiệu suất. Nếu mục tiêu của bạn là chơi game ở tốc độ làm mới tối đa của màn hình và CPU hiện tại không thể đáp ứng, một CPU nhanh hơn có thể giải quyết vấn đề này. Chỉ cần đảm bảo bạn chọn một CPU có khả năng cung cấp mức hiệu suất mà bạn đang tìm kiếm. Hãy kiểm tra các bài đánh giá hiệu suất (benchmark) và chọn một CPU có khả năng đẩy đủ khung hình để tận dụng tối đa tốc độ làm mới của màn hình của bạn.
Tương tự, một số game chơi đơn cũng có thể rất nặng về CPU. Sau khi nâng cấp GPU từ RTX 3070 lên RX 9070 XT, tôi đã gặp nghẽn cổ chai CPU trong Kingdom Come: Deliverance 2. May mắn thay, tôi không gặp tình trạng giật lag thường xuyên trong game đó, nên tôi cũng không quá bận tâm.
Mặt khác, tôi đã bị giật lag liên tục do CPU trong Cyberpunk 2077 với CPU cũ của mình là Ryzen 5600X, điều này khiến game gần như không thể chơi được. Cyberpunk 2077 với tất cả cài đặt được đẩy lên tối đa và bật Ray Tracing là một tựa game ngốn CPU cực kỳ lớn. Trong khi hiệu suất ổn định khi đứng yên, việc di chuyển hoặc lái xe quanh Night City sẽ gây ra tình trạng giật lag nghiêm trọng. Cách duy nhất để giảm giật lag là hạ thấp các tùy chọn nặng CPU như mật độ đám đông (crowd density).
Nâng cấp lên Ryzen 5700X3D đã loại bỏ hoàn toàn tình trạng giật lag trong Kingdom Come: Deliverance 2, cũng như trong Cyberpunk 2077 với mật độ đám đông được đặt ở “Medium” và Ray Tracing được bật. Tuy nhiên, việc đặt mật độ đám đông thành “High” trong Cyberpunk 2077 vẫn quá nặng đối với 5700X3D.
Tôi cũng có trải nghiệm tương tự trong S.T.A.L.K.E.R. 2 sau khi nâng cấp GPU nhưng trước khi nâng cấp CPU. FPS trung bình khá ổn, nhưng tôi nhận thấy thỉnh thoảng có tình trạng giật lag do CPU khi di chuyển quanh bản đồ. Tệ hơn nữa, game giảm xuống khoảng 30 FPS với tình trạng giật lag liên tục, nghiêm trọng khi đi lang thang quanh các khu định cư, khiến game gần như không thể chơi được. Nâng cấp CPU lên Ryzen 5700X3D đã giải quyết hầu hết các vấn đề, nhưng tốc độ khung hình vẫn không vượt quá khoảng 50 FPS ở các khu định cư cùng với mức sử dụng GPU kém, như bạn có thể thấy trên ảnh chụp màn hình bên dưới.
Hình ảnh hiệu suất trong S.T.A.L.K.E.R. 2 tại một khu định cư, minh họa tình trạng nghẽn cổ chai CPU nghiêm trọng khiến FPS giảm và GPU không được tận dụng tối đa.
Lý do tại sao ngay cả Ryzen 5700X3D cũng gặp khó khăn với S.T.A.L.K.E.R. 2 là vì đây là một trong những tựa game nặng CPU nhất hiện nay. Việc vào bất kỳ khu định cư nào trong game cũng có thể khiến cả những CPU gaming hàng đầu, như Ryzen 9800X3D, phải “quỳ gối”. Nhưng dù sao, 50 FPS với thỉnh thoảng giật lag vẫn tốt hơn nhiều so với 30 FPS với giật lag nghiêm trọng.
Nếu bạn nhận thấy hiệu suất trong các game chơi đơn nặng CPU quá kém để có thể chơi thoải mái trong khi GPU của bạn không được tận dụng hết, việc nâng cấp CPU sẽ giải quyết hầu hết, nếu không phải tất cả, các vấn đề về hiệu suất. Chỉ cần đảm bảo bạn chọn một CPU có đủ sức mạnh cho game bạn chơi và CPU thực sự là nguyên nhân ban đầu.
Không Phải Mọi Nghẽn Cổ Chai CPU Đều Cần Nâng Cấp
Mặc dù bạn có thể đang gặp phải nghẽn cổ chai CPU, nhưng bạn không nên ngay lập tức nghĩ đến việc thay thế CPU của mình.
Nếu bạn hài lòng với mức hiệu suất trong các game bạn chơi, ngay cả khi có nghẽn cổ chai CPU, thì không có lý do gì để mua một CPU mới. Tương tự, nếu bạn không bận tâm đến việc thỉnh thoảng có giật lag, bạn cũng không nên nâng cấp CPU. Bản thân tôi vẫn bị nghẽn cổ chai CPU trong một số game ngay cả với CPU mới, nhưng tôi hoàn toàn ổn với điều đó vì tôi đang có hiệu suất có thể chơi được và không muốn chi một số tiền lớn cho một bo mạch chủ, CPU và RAM mới.
Đồ thị minh họa sự phát triển của CPU theo thời gian, liên quan đến định luật Moore, ngụ ý không phải lúc nào cũng cần nâng cấp CPU liên tục.
Để giảm bớt nghẽn cổ chai CPU, bạn có thể hạ thấp các cài đặt liên quan đến CPU như mật độ đám đông, LOD (chi tiết mức độ, có thể nặng cả GPU và CPU), chất lượng và mật độ thảm thực vật, và các cài đặt liên quan đến vật lý để giảm tải cho CPU và xem liệu điều đó có cải thiện được không. Tắt hiệu ứng Ray Tracing cũng có thể giúp ích vì Ray Tracing có thể đặt khá nhiều tải lên CPU trong một số game.
Giới hạn tốc độ khung hình của bạn ở một giá trị mà CPU có thể cung cấp ổn định cũng là một cách khắc phục các vấn đề nghẽn cổ chai CPU. Ví dụ, nếu CPU của bạn có thể cung cấp ổn định 60 FPS mà không bị giật lag, nhưng bạn nhận thấy có giật lag khi tốc độ khung hình không giới hạn, hãy giới hạn tốc độ khung hình ở 60 FPS và tận hưởng trải nghiệm chơi game mượt mà.
Nếu bạn có thể đạt tốc độ khung hình ba chữ số trong một số tựa game nhưng không thể tận dụng hết tốc độ làm mới tối đa của màn hình, hãy thử bật tính năng tạo khung hình (frame generation) nếu có thể. Miễn là bạn có tốc độ khung hình cơ bản đủ cao, việc bật tạo khung hình có thể cải thiện hiệu suất đáng kể trong khi chỉ thêm một lượng nhỏ độ trễ đầu vào (input latency), bạn thậm chí có thể không nhận thấy nó. Điều này có thể nâng cao trải nghiệm trong game của bạn và cho phép bạn chơi các game đó ở tốc độ làm mới gốc của màn hình.
Tính năng tạo khung hình cũng có thể che giấu tình trạng giật lag do CPU, khiến nó không thể nhận thấy trong các game chơi đơn nặng CPU. Ví dụ, sau khi tôi bật tạo khung hình trong S.T.A.L.K.E.R. 2, tình trạng giật lag do CPU gần như biến mất. Chắc chắn, tôi vẫn nhận thấy hiệu suất thấp hơn ở các khu định cư và độ trễ đầu vào tăng lên vì tốc độ khung hình cơ bản của tôi là 50 FPS hoặc thấp hơn khi ở trong khu định cư. Nhưng khi di chuyển quanh khu vực Zone, tính năng tạo khung hình đã loại bỏ tình trạng giật lag do CPU mà không làm tăng độ trễ đầu vào đáng kể.
Nghẽn cổ chai CPU có thể làm giảm đáng kể hiệu suất trong game. Mặc dù việc nâng cấp CPU có thể là giải pháp tốt nhất, nhưng có một số cách để giảm nghẽn cổ chai CPU hoặc khiến nó không thể nhận thấy. Trong khi CPU của bạn có thể đã đến lúc cần thay thế, chúng tôi khuyên bạn nên thử các giải pháp này trước khi quyết định nâng cấp.
