Vous avez acheté un nouveau processeur, mais les performances ne se sont pas améliorées de manière significative ?

Les performances de jeu d'un ordinateur forment un écosystème complexe, où l'expérience de jeu est entièrement dictée par le fonctionnement coordonné de multiples composants matériels. Parmi ceux-ci figurent l'unité centrale de traitement (CPU/CPE), le processeur graphique (GPU/GPE), la mémoire système (RAM), l'unité de stockage (SSD, HDD) et même l'écran. Un « goulot d'étranglement » se produit lorsque les limitations d'un composant empêchent d'autres composants plus puissants de fonctionner à pleine vitesse, ce qui entraîne une baisse des performances, de la latence ou des saccades.

Une idée fausse répandue parmi les utilisateurs est que la simple mise à niveau du processeur ou du processeur graphique résoudra automatiquement tous les problèmes de performances. Or, si le composant mis à niveau n'est pas le véritable facteur limitant, l'investissement n'apportera qu'une amélioration minime, voire nulle. Il est donc nécessaire de changer la mentalité traditionnelle de mise à niveau, souvent dictée par un marketing axé sur les benchmarks de processeur ou de processeur graphique.

Une véritable optimisation des performances dans le jeu vidéo moderne nécessite une approche globale. Les joueurs doivent comprendre que les performances globales d'un système dépendent de son point faible. La stratégie d'investissement passe ainsi de la maximisation de la puissance d'un seul composant à une synergie équilibrée entre l'ensemble du matériel, optimisant ainsi les performances par dollar investi et évitant les mises à niveau coûteuses et inefficaces.

Le matériel n'est plus l'alpha et l'oméga d'un ordinateur. Le côté logiciel, que nous avons exploré dans l'article sur les technologies graphiques actuelles de Nvidia, prend une importance croissante.

Que sont les goulots d’étranglement dans un ordinateur ?

Un goulot d'étranglement dans un ordinateur est un composant qui limite les performances de l'ensemble du système. C'est le maillon faible, empêchant les autres composants (plus rapides) d'atteindre leur plein potentiel. Dans le monde du jeu vidéo, on parle souvent du processeur (CPU) et de la carte graphique (GPU) comme des principales sources de goulots d'étranglement potentiels. Par exemple, si le processeur est trop lent par rapport à la carte graphique, il ne peut pas transférer les données assez rapidement, ce qui empêche la carte graphique d'atteindre sa pleine charge. Ce phénomène est appelé goulot d'étranglement du processeur ou un goulot d'étranglement côté processeur. Inversement, Goulot d'étranglement du GPU Cela se produit lorsque la carte graphique est soumise à une charge maximale et devient un frein pour le système, alors que le processeur pourrait traiter encore plus.

Il est important de comprendre que chaque jeu ou application sollicite les composants différemment. Les performances finales sont toujours limitées par le composant qui atteint ses limites en premier. Par exemple, si vous avez mis à niveau votre processeur mais que les performances ne se sont pas améliorées, un autre composant est probablement responsable de ces mauvaises performances.

Où se trouve le goulot d'étranglement du processeur ou de la carte graphique ?

Nous divisons les jeux en ceux où les performances du processeur sont plus importantes (liées au CPU) et les jeux où la carte graphique est au premier plan (liées au GPU).

Dans les jeux où le processeur est plus important, ce dernier calcule par exemple la logique du jeu, l'intelligence des adversaires, la physique, gère une multitude d'unités (PNJ) ; bref, il effectue beaucoup de travail. Les meilleurs exemples de tels jeux sont les jeux de stratégie (Civilization, Age of Empires…) et de simulation (Microsoft Flight Simulator, MMO…), dans lesquels le processeur doit traiter de nombreuses données à la volée.

Dans ces jeux, vous constaterez une augmentation plus importante du nombre d'images par seconde en optant pour un processeur plus rapide. Un processeur lent peut entraîner une baisse du nombre d'images par seconde et des saccades, car il ne parvient pas à suivre le rythme du jeu. Si la fluidité du jeu dépend principalement des performances du processeur, passer à une carte graphique plus puissante n'apportera pas les résultats escomptés, du moins pas ceux qui justifieraient un investissement de 500 euros ou plus. Même avec une RTX 5090, vous serez toujours limité par les performances du processeur dans ces jeux.

Les jeux gourmands en ressources graphiques, tels que Cyberpunk 2077, Red Dead Redemption 2 et Kingdom Come Deliverance 2, sollicitent particulièrement la carte graphique, qui doit afficher les images, fournir les ombres, le rendu, etc. Dans ce cas, le processeur ne fait que compléter la carte graphique et lui envoyer des données. Par exemple, si vous constatez une consommation de 99 % pendant que vous jouez à Cyberpunk 2077, il est inutile de passer à un processeur plus récent, car vous utilisez déjà toute la capacité de la carte graphique. Les puces X3D d'AMD ne feront pas non plus de miracles.

Les paramètres de résolution et de graphisme jouent un rôle important dans la limitation du processeur ou du GPU. En règle générale, les résolutions faibles et les paramètres peu exigeants sont plus susceptibles de limiter le processeur, tandis que les résolutions élevées (4K) et les paramètres graphiques ultra sollicitent davantage le GPU.

Cela s'explique par le fait que la charge de travail de la carte graphique augmente de manière exponentielle avec les résolutions élevées (plus de pixels à restituer), tandis que celle du processeur reste sensiblement la même. En 1080p, un processeur puissant peut restituer un grand nombre d'images, mais le GPU peut ne pas être en mesure de suivre. En 4K, le GPU tourne à plein régime, tandis que le CPU n'est souvent pas pleinement utilisé. En pratique, cela signifie que si vous jouez à des résolutions ultra-élevées, vous serez probablement limité par les performances de votre carte graphique ; un processeur plus rapide n'augmentera donc pas significativement votre fréquence d'images. À l'inverse, à basse résolution, une carte graphique plus puissante peut être inutilisée en raison des limitations du processeur.

Pensez aux jeux auxquels vous jouez le plus. Si vous êtes un fan de stratégie, une mise à niveau de votre processeur vous permettra d'obtenir une expérience de jeu plus fluide. Si vous êtes un fan de RPG et que vous rencontrez des problèmes de saccades, la première étape consiste à vous procurer une nouvelle carte graphique, mais assurez-vous que votre processeur soit à la hauteur.

D’autres composants peuvent également constituer des goulots d’étranglement

Le processeur et la carte graphique ne sont pas les seuls composants susceptibles de limiter les performances de votre ordinateur. Il arrive souvent qu'aucune amélioration ne soit constatée après le remplacement du processeur, car le problème se situe ailleurs dans le système.

Une RAM insuffisante ou trop lente peut forcer le processeur à attendre les données et à ne pas exploiter pleinement sa vitesse. Si le système manque de RAM, le processeur doit récupérer les données sur un disque beaucoup plus lent, ce qui se traduit par des saccades, un chargement lent des textures et des chutes de fréquence d'images. La vitesse de la RAM affecte également l'expérience. Les processeurs modernes, notamment ceux d'AMD, sont bien plus performants avec une RAM rapide. Une mémoire très lente peut limiter le flux de données entre le processeur et les autres composants. Mettre à niveau la RAM (plus grande capacité ou fréquence plus élevée) peut éliminer ce goulot d'étranglement dans ce cas, réduire la charge du processeur et améliorer les performances, notamment en multitâche ou dans les jeux exigeants. Par conséquent, changer de processeur ne sera pas très utile si, par exemple, vous n'aviez que 8 Go de RAM et que celle-ci s'épuise en cours de jeu. Le système sera lent jusqu'à ce que vous augmentiez la mémoire.

Un disque dur (HDD) ou un SSD SATA lent peut nuire à la réactivité globale du système et aux jeux. Le processeur peut être sollicité, mais s'il doit attendre le chargement des données depuis le disque, les performances seront ralenties. Cela se remarque lors du chargement des jeux et des niveaux, de la diffusion de textures en monde ouvert et du lancement de programmes.

Par exemple, changer de processeur n'accélérera pas significativement le démarrage du système d'exploitation ni l'ouverture des applications si vous possédez encore un ancien disque dur. Dans ce cas, opter pour un SSD plus récent vous apportera l'effet escompté. Les SSD NVMe offrent des vitesses de lecture/écriture ultra-rapides et permettent aux jeux et aux données de charger beaucoup plus rapidement, réduisant ainsi les latences pendant les parties. Si vous remarquez des saccades dans les jeux récents, même pendant les cinématiques, la cause peut être un disque lent. C'est pourquoi certains jeux recommandent déjà de les installer sur des SSD (NVMe).

Un mauvais refroidissement peut indirectement entraîner l'échec de la mise à niveau. Chaque processeur et carte graphique intègre des mécanismes de limitation thermique qui réduisent leur vitesse de refroidissement si la température devient trop élevée. Si vous avez installé un processeur plus puissant mais conservé un ancien système de refroidissement (trop faible), ou si votre boîtier présente une mauvaise circulation d'air, il peut arriver que le processeur surchauffe et baisse sa fréquence, ce qui le ralentit plus que prévu.

Cela peut donner l'impression que la mise à niveau n'a eu aucun effet, mais en réalité, le processeur n'atteint pas son potentiel à cause de la chaleur. Il en va de même pour la carte graphique. La solution réside dans un refroidissement de qualité (meilleur refroidisseur à air ou à eau, plus de ventilateurs, changement de pâte thermique) pour garantir que le composant maintienne une fréquence élevée sans restriction. Ainsi, si vous constatez qu'après le changement de processeur, le système surchauffe sous charge ou que le ventilateur est anormalement bruyant, il est possible que la température soit à l'origine d'un goulot d'étranglement caché.

Dans un tel cas, améliorez le refroidissement, sinon le nouveau processeur ne sera pas significativement plus rapide que l'ancien.

L'alimentation n'est pas le composant à pointer du doigt pour identifier la cause des mauvaises performances. Si l'on valorise un ordinateur, l'utilisation de nouveaux composants augmente également la consommation globale. Par exemple, une alimentation ancienne de 450 W ne pourra pas alimenter en continu la carte graphique, le processeur et les autres composants les plus récents. Vous le constaterez lorsque votre ordinateur plante soudainement ou lorsque vous effectuez des tests (benchmarks) et que vous ne comprenez pas pourquoi les composants ne fonctionnent pas aux vitesses annoncées.

Assurez-vous toujours d'une alimentation suffisamment puissante avec une certaine réserve (recommandé 20 % de plus que la consommation totale des composants) pour un fonctionnement stable.

Comment identifier quel composant constitue le goulot d’étranglement ?

Lorsque vous jouez à un jeu ou effectuez une tâche exigeante, surveillez l'utilisation du processeur et du processeur graphique. Vous pouvez le faire avec des outils comme le Gestionnaire des tâches ou des programmes dédiés (MSI Afterburner, HWiNFO, GPU-Z, etc.). Dans le Gestionnaire des tâches, dans l'onglet Processus vous pouvez voir le pourcentage d'utilisation du CPU et du GPU dans le jeu.

Si le pourcentage de CPU est bien supérieur à celui du GPU, cela signifie que le jeu sollicite fortement le processeur, ce dernier pouvant être le goulot d'étranglement. Si le pourcentage de GPU est plus élevé, le jeu est probablement limité par les performances de la carte graphique, et c'est cette dernière qui approche de son maximum. Avec MSI Afterburner, vous pouvez visualiser la consommation des composants pendant que vous jouez.

En règle générale, lorsque le GPU tourne à près de 100 % alors que le CPU n'est pas pleinement utilisé, la limitation provient de la carte graphique. En revanche, si l'utilisation du GPU est faible (bien inférieure à 95 %) et que le jeu saccade alors que le CPU (un ou plusieurs cœurs) est fortement sollicité, alors le CPU limite les performances.

Pour les tâches quotidiennes, vous pouvez identifier les goulots d'étranglement en observant les retards. Par exemple, si le chargement des applications est long, examinez l'activité du disque. Si vous constatez une activité élevée (pouvant atteindre 100 %), le problème ne vient pas d'autres composants, mais du disque.

De même, si votre mémoire est souvent saturée pendant votre travail (par exemple, avec une utilisation de RAM de 95 %+), le système commence à utiliser la mémoire d'échange, plus lente, du disque, ce qui ralentit considérablement les performances. Ce problème ne se résout pas non plus avec un nouveau processeur, mais en augmentant la capacité de la RAM. Des outils tels que le Moniteur de ressources ou le Moniteur de performances de Windows peuvent indiquer si le processeur, le disque ou la mémoire atteignent leur limite lors d'une activité donnée.

La mise à niveau du processeur (ou d’autres composants) n’est pas toujours la bonne solution

Mettre à niveau votre processeur peut améliorer les performances de manière significative ou nulle, selon les jeux et programmes utilisés, et selon que le processeur était ou non le facteur limitant initial de votre ordinateur. Avant de dépenser votre argent, identifiez le goulot d'étranglement de votre ordinateur.