Bremsen niedrige GPU- und CPU-Auslastung Ihre FPS aus? Die wahren Gründe für den Leistungsverlust

Es ist ein frustrierendes Szenario, das viele PC-Gamer kennen: Sie starten Ihr Lieblingsspiel, erwarten flüssige Bildraten und sind dann schockiert, wenn die Frames pro Sekunde (FPS) in den Keller gehen. Noch verwirrender wird es, wenn Sie in Ihrem Monitoring-Tool feststellen, dass Ihre GPU-Auslastung bei nur 40 % und Ihre CPU-Auslastung bei mageren 30 % liegt. Die logische Schlussfolgerung wäre, dass Ihre Hardware nicht ausgelastet ist und daher mehr leisten könnte. Aber warum liefert sie dann nicht mehr FPS? Die Wahrheit ist komplexer als es scheint. Niedrige Auslastung bedeutet nicht immer, dass Ihre Komponenten faulenzen. Oft ist sie ein Symptom für tiefere Probleme, die einen echten Leistungsverlust verursachen. In diesem umfassenden Artikel tauchen wir in die Welt der PC-Performance ein und beleuchten die wahren Gründe für diesen scheinbaren Widerspruch.

Das Missverständnis von Auslastung und Performance

Bevor wir uns den Ursachen widmen, klären wir ein grundlegendes Missverständnis. Eine hohe Auslastung, idealerweise nahe 99-100% für Ihre GPU, wird oft als Zeichen optimaler Leistung betrachtet. Und das stimmt in der Regel auch: Wenn Ihre Grafikkarte voll ausgelastet ist, bedeutet das, dass sie der limitierende Faktor ist – sie rendert so schnell, wie sie kann, und liefert Ihnen die maximal möglichen FPS für die aktuelle Szene und Ihre Einstellungen. Ist Ihre CPU der limitierende Faktor, liegt deren Auslastung bei 100%, während die GPU möglicherweise unterfordert ist.

Was aber, wenn beide Komponenten eine niedrige Auslastung aufweisen und die FPS trotzdem schlecht sind? Hier kommt das Konzept des Engpasses (Bottleneck) ins Spiel. Ein Engpass beschreibt eine Situation, in der ein einzelner Faktor die Gesamtleistung eines Systems begrenzt, selbst wenn andere Faktoren (scheinbar) ausreichend vorhanden sind. Im Falle niedriger CPU- und GPU-Auslastung bei schlechten FPS ist der Engpass oft nicht eine der Hauptkomponenten selbst, sondern etwas anderes, das verhindert, dass diese Komponenten ihr volles Potenzial entfalten können.

Die wahren Gründe für den Leistungsverlust bei niedriger CPU- und GPU-Auslastung

1. Die heimtückische CPU-Limitierung (der unsichtbare Bottleneck)

Ein Klassiker unter den Ursachen ist die CPU-Limitierung, die sich jedoch nicht immer in einer pauschalen 100%igen Auslastung der gesamten CPU manifestiert. Moderne CPUs haben mehrere Kerne (z.B. 4, 6, 8 oder mehr). Viele ältere Spiele oder bestimmte Aspekte moderner Spiele sind jedoch nicht optimal auf die Nutzung vieler Kerne ausgelegt. Das bedeutet: Ein oder zwei Kerne Ihrer CPU können zu 100% ausgelastet sein, während die anderen Kerne nur wenig tun. Dies führt dazu, dass die Gesamt-CPU-Auslastung (ein Durchschnittswert über alle Kerne) niedrig erscheint, aber die Leistung trotzdem durch diese überlasteten Einzelkerne begrenzt wird. Die GPU wartet in diesem Szenario auf die Berechnungen der CPU (z.B. Draw Calls, Physik, KI-Logik), was ihre eigene Auslastung drückt.

• Draw Calls: Die CPU ist dafür verantwortlich, der GPU Anweisungen zu geben, was und wie zu rendern ist. Wenn die CPU nicht schnell genug Draw Calls erzeugen kann (weil sie mit anderer Logik überlastet ist oder ein einzelner Kern an seine Grenzen stößt), muss die GPU warten.
• Spiele-Logik: Physikberechnungen, KI-Verhalten, die Verwaltung großer offener Welten und die Simulation von Menschenmassen sind typische CPU-intensive Aufgaben.

In diesem Fall ist Ihre CPU der Engpass, auch wenn die Anzeige „nur” 25% Gesamtauslastung zeigt, weil einer Ihrer vier Kerne am Limit läuft.

2. RAM-Limitierung: Kapazität und Geschwindigkeit

Arbeitsspeicher (RAM) spielt eine entscheidende Rolle. Es geht nicht nur um die schiere Menge (Gigabytes), sondern auch um die Geschwindigkeit (MHz und Timings). Wenn Sie nicht genügend RAM haben, muss das System auf die deutlich langsamere Auslagerungsdatei auf Ihrer Festplatte oder SSD zugreifen, was zu massivem Stottern (Stuttering) und Einbrüchen der FPS führt. Auch wenn die CPU und GPU nicht voll ausgelastet sind, müssen sie ständig auf Daten warten, die aus dem langsamen Speicher geladen werden.

Aber selbst bei ausreichender Kapazität kann die RAM-Geschwindigkeit ein Problem sein. Insbesondere moderne CPUs (wie AMD Ryzen) und integrierte Grafiklösungen profitieren enorm von schnellem Dual-Channel-RAM. Langsamer RAM kann die Datenübertragung zwischen CPU und GPU verlangsamen, was zu Wartezeiten und somit zu einer geringeren Auslastung beider Komponenten führt.

3. VRAM-Limitierung: Wenn der Grafikspeicher überläuft

Ähnlich wie beim System-RAM kann auch der Video-RAM (VRAM) Ihrer Grafikkarte zu einem Engpass werden. Texturen in hoher Auflösung, aufwendige Schatten, Anti-Aliasing und die native Bildschirmauflösung benötigen viel VRAM. Wenn der VRAM Ihrer Grafikkarte voll ist, muss die GPU Daten in den deutlich langsameren System-RAM auslagern oder alte Daten verwerfen, um Platz zu schaffen. Dieser Vorgang, bekannt als „Paging”, führt zu spürbaren Rucklern und einer geringeren Auslastung der GPU, da sie auf die notwendigen Daten warten muss. Sie mag zwar nicht zu 100% ausgelastet sein, ist aber trotzdem im Wartezustand.

4. Speicher-Limitierung: Die Geschwindigkeit Ihrer Laufwerke

Auch die Geschwindigkeit Ihres Speicherlaufwerks (HDD oder SSD) kann überraschenderweise einen Engpass darstellen. Besonders in großen Open-World-Spielen, die ständig neue Texturen und Weltdaten streamen müssen, kann eine langsame Festplatte dazu führen, dass die CPU und GPU auf das Laden der Assets warten. Dies äußert sich in plötzlichen FPS-Einbrüchen oder Stottern, wenn Sie sich schnell durch die Spielwelt bewegen. Selbst mit einer SSD kann dies passieren, wenn das Spiel schlecht optimiert ist oder die SSD selbst eine sehr langsame QLC-Einsteigerklasse ist, die bei intensiver Nutzung ins Stocken gerät.

5. Software-Optimierung und Treiberprobleme

• Schlecht optimierte Spiele: Nicht jedes Spiel ist perfekt programmiert. Einige Spiele sind einfach nicht in der Lage, die vorhandene Hardware optimal zu nutzen. Sie können bestimmte Hardware-Architekturen nicht effizient ansprechen oder haben interne Engpässe, die zu einem suboptimalen Verhalten führen, selbst wenn Ihr PC auf dem Papier mehr als ausreichend ist.
• Treiberprobleme: Veraltete, beschädigte oder inkompatible Treiber für Ihre Grafikkarte, Chipsatz oder andere Komponenten können die Kommunikation zwischen Ihrer Hardware und dem Betriebssystem stören. Dies kann zu Ineffizienzen und damit zu einer niedrigeren Auslastung der Komponenten führen, da sie nicht korrekt angesprochen werden können oder mit Fehlern zu kämpfen haben.
• Hintergrundprozesse: Unbemerkt laufende Hintergrundanwendungen, Virenscanner, Streaming-Software oder andere Programme können CPU- und RAM-Ressourcen belegen und so indirekt die Gaming-Performance beeinträchtigen, auch wenn sie nicht direkt als Engpass erscheinen.

6. Thermische Limitierung (Thermal Throttling)

Wenn Ihre CPU oder GPU zu heiß wird, senken sie aus Selbstschutz ihre Taktraten. Dieser Prozess wird als Thermal Throttling bezeichnet. Die Komponenten arbeiten dann mit einer geringeren Leistung, was zu niedrigeren FPS führt. Paradoxerweise kann dies auch eine geringere Auslastungsanzeige zur Folge haben, da die Komponenten aufgrund der gedrosselten Taktraten nicht mehr in der Lage sind, ihre volle Leistung zu entfalten, selbst wenn sie theoretisch „mehr könnten”. Ihre tatsächliche Leistungsfähigkeit ist aufgrund der Hitze eingeschränkt.

7. Render-API-Overhead (DirectX, Vulkan)

Die verwendete Grafik-API (wie DirectX 11, DirectX 12 oder Vulkan) hat einen großen Einfluss auf die CPU-Auslastung. Ältere APIs wie DirectX 11 sind bekannt für ihren höheren „Draw Call Overhead” auf der CPU. Das bedeutet, die CPU muss mehr arbeiten, um Anweisungen an die GPU zu senden. In CPU-limitierten Szenarien kann dies zu einer geringeren GPU-Auslastung führen, da die CPU nicht schnell genug Anweisungen liefern kann. Neuere APIs wie DirectX 12 und Vulkan sind darauf ausgelegt, diesen Overhead zu reduzieren und eine bessere Multi-Core-Skalierung zu ermöglichen, aber viele Spiele nutzen noch immer ältere APIs.

8. Interne System-Bus-Limitierungen (PCIe-Bandbreite)

Weniger häufig, aber dennoch relevant, kann die Bandbreite des PCI Express (PCIe)-Busses ein limitierender Faktor sein. Wenn Ihre Grafikkarte nicht genügend PCIe-Lanes zur Verfügung hat (z.B. eine x8- oder x4-Anbindung statt einer x16-Anbindung, oder wenn sie in einem älteren PCIe-Standard läuft wie Gen 3 statt Gen 4/5), kann der Datenaustausch zwischen CPU und GPU begrenzt sein. Dies ist besonders bei hohen Auflösungen oder sehr schnellen Grafikkarten relevant, kann aber auch bei niedrigerer Auslastung zu Wartezeiten führen.

So diagnostizieren und beheben Sie den Leistungsverlust

Um die genaue Ursache für niedrige GPU- und CPU-Auslastung bei schlechten FPS zu finden, ist eine systematische Diagnose erforderlich. Hier sind einige Schritte und Tools, die Ihnen helfen können:

1. Monitoring-Tools nutzen:
   • MSI Afterburner + RivaTuner Statistics Server (RTSS): Zeigt in Echtzeit wichtige Werte wie GPU-Auslastung, GPU-Temperatur, GPU-Taktrate, VRAM-Auslastung, CPU-Auslastung (Gesamt und pro Kern), CPU-Temperatur, RAM-Auslastung und FPS an. Dies ist das mächtigste Tool für Gamer.
   • HWiNFO64: Bietet noch detailliertere Informationen zu allen Hardware-Komponenten, inklusive Sensordaten.
   • Windows Task-Manager: Eine schnelle Übersicht über CPU-, RAM-, GPU- und Laufwerksauslastung. Achten Sie hier besonders auf die Auslastung einzelner CPU-Kerne unter „Leistung” -> „CPU”.
2. Werte genau beobachten:
   • CPU-Kerne: Schauen Sie genau auf die Auslastung einzelner CPU-Kerne. Wenn ein Kern bei 90-100% liegt, während andere niedrig sind, haben Sie einen CPU-Engpass.
   • GPU-Taktrate: Wenn die GPU-Auslastung niedrig ist, aber auch die Taktrate unter dem Maximalwert liegt, könnte dies auf thermische Probleme oder einen CPU-Engpass hindeuten (da die GPU nicht ausgelastet wird und daher die Taktraten senkt).
   • VRAM- und RAM-Auslastung: Vergleichen Sie diese Werte mit der Kapazität Ihrer Hardware. Sind sie nahe am Limit, haben Sie möglicherweise einen VRAM- oder RAM-Engpass.
   • Laufwerksauslastung: Wenn das Laufwerk während Rucklern eine hohe Auslastung anzeigt, könnte dies der Grund sein.
3. Einstellungen im Spiel anpassen:
   • CPU-intensive Einstellungen: Reduzieren Sie Einstellungen wie Draw Distance (Sichtweite), AI-Komplexität, Crowd Density (Menschendichte) oder Physikdetails. Wenn sich die FPS dadurch verbessern und die GPU-Auslastung steigt, war Ihre CPU der Engpass.
   • GPU-intensive Einstellungen: Reduzieren Sie Auflösung, Anti-Aliasing, Texturdetails, Schattenqualität, Post-Processing. Wenn sich die FPS erhöhen und die GPU-Auslastung (die vorher vielleicht bei 100% war) sich nicht mehr so stark bewegt, war Ihre GPU der Engpass.
   • VRAM-/RAM-intensive Einstellungen: Senken Sie Texturqualität oder Auflösung.
4. Treiber aktualisieren: Stellen Sie sicher, dass Sie die neuesten Grafiktreiber von AMD oder NVIDIA sowie die neuesten Chipsatztreiber von Intel oder AMD installiert haben.
5. Temperaturen prüfen: Überwachen Sie CPU- und GPU-Temperaturen. Wenn diese über 85-90°C liegen, könnte Throttling ein Problem sein. Reinigen Sie Lüfter und Kühlkörper, überprüfen Sie die Kühlung.
6. System optimieren: Deaktivieren Sie unnötige Hintergrundprogramme und Dienste, schließen Sie nicht benötigte Browser-Tabs. Stellen Sie sicher, dass Ihr Betriebssystem und Ihre Spiele auf einer schnellen SSD installiert sind.

Fazit: Die Komplexität moderner Gaming-PCs

Die Welt der PC-Performance ist faszinierend komplex. Eine niedrige GPU-Auslastung oder CPU-Auslastung bei schlechten FPS ist selten ein Zeichen dafür, dass Ihre Hardware nicht will, sondern vielmehr, dass sie nicht kann – weil ein anderer Faktor sie ausbremst. Es ist ein Symptom, kein Problem an sich. Ob es sich um eine versteckte CPU-Limitierung durch mangelnde Multi-Core-Nutzung, einen RAM-Engpass, eine volle VRAM-Bank, eine langsame Festplatte, schlecht optimierte Software oder überhitzte Komponenten handelt – die Ursachen sind vielfältig. Doch mit den richtigen Diagnosewerkzeugen und einem systematischen Ansatz können Sie den wahren Grund für Ihren Leistungsverlust aufdecken und gezielte Maßnahmen ergreifen, um Ihr Gaming-Erlebnis wieder auf Hochtouren zu bringen. Verstehen Sie Ihr System, und Sie werden es meistern können.