中央處理器 （CPU） 是電腦系統的主要處理器，負責處理電腦程式指令的一般計算和執行。CPU 的效能會影響電腦的速度。無論您的伺服器運作緩慢，或是想排除個人電腦運作緩慢的問題，CPU 瓶頸都可能成為禍首。
什麼是 CPU 瓶頸？
當電腦系統內的 CPU 元件限制了其整體效能時，就會發生 CPU 瓶頸。當電腦系統中的其他元件能夠比 CPU 更妥善地處理工作負載，而您卻看不到預期的效能時，就可能遇到 CPU 瓶頸。CPU 可能比電腦中更快的元件更舊，或者熱氣或氣流等環境元素可能會影響 CPU 的效能。
100% CPU 使用率是否與瓶頸相同？
瓶頸與 CPU 達到完整容量時不同。以 CPU 最大容量運行的忙碌伺服器在處理過多處理時，可能需要升級 CPU。舉例來說，如果安裝的 CPU 並非針對繁重的工作負載，忙碌的資料庫伺服器可能無法處理繁重的使用。管理員對速度緩慢的資料庫伺服器進行故障排除時，可能會發現 CPU 的容量為 100%，因而減慢效能。在以完整硬體容量運行的伺服器上，效能緩慢可能是所有元件（或部分元件）無法跟上資料處理速度的故障。
CPU 瓶頸不一定會帶來效能問題。電腦在 CPU 速度較慢的情況下不會以最高效能運行，但安裝其他快速元件或伺服器處理少數並行請求時，可能無法明顯察覺。當電腦遇到 CPU 瓶頸時，它似乎仍能快速運行，但它可以透過額外的優化配置更快運行。對於託管企業應用程式的昂貴伺服器，購買新硬體的成本非常昂貴，因此傳統上，要解決 CPU 瓶頸比增加設備來加快伺服器速度，更具成本效益。
造成 CPU 瓶頸的原因為何？
某些應用程式會建立 CPU 密集型任務。其他人可以利用視訊卡的圖形處理器 （GPU） 將任務從 CPU 卸載到 GPU。例如，處理機器學習和分析的伺服器需要大量的 CPU 資源。處理 CPU 密集型任務的伺服器應僅處理這些任務，而其他業務請求的應用程式應安裝在單獨的伺服器上，好讓 CPU 資源不會遭受“攻擊”。為跨環境的伺服器工作負載制定策略，可優化 CPU 使用率，並避免瓶頸。
所有電腦設備都應在微濕的陰涼室內。環境溫度高會影響 CPU 效能。伺服器在其機殼內很少有氣流，或安裝在機櫃內，在最小氣流的環境下，可能會受到熱基 CPU 的降解影響。
確保您的伺服器有足夠的記憶體和儲存空間。有記憶體限制的伺服器必須將應用程式資料卸載至其儲存設備。伺服器超載處理應用程式任務，並將資訊從儲存設備傳遞到記憶體，然後傳回 CPU。最佳化的伺服器會將應用程式資訊載入記憶體，並依需求傳遞給 CPU，再傳遞給記憶體。高記憶體用量可能表示伺服器需要額外的隨機存取記憶體 （RAM）。
當管理員安裝應用程式時，有時安裝程序會新增不必要的啟動程序，這表示這些不必要的程序會在伺服器重新啟動時載入。啟動時載入的流程越多，在背景運行這些應用程式所需的 CPU 資源就越多。如果不需要，請移除這些背景程序，並且不會為伺服器功能帶來任何好處。此外，也請考量一些在背景執行的隱藏應用程式可能是惡意軟體，因此請使用防毒和防惡意軟體掃描伺服器。
CPU 瓶頸後會發生什麼情況？
除了效能降低之外，CPU 瓶頸也可能導致電腦出現嚴重錯誤。CPU 瓶頸造成的嚴重錯誤，可能導致企業伺服器上的應用程式停機。管理員應監控伺服器是否有與硬體故障相關的錯誤。
在 CPU 瓶頸期間，最大的觀察結果是凍結和電腦當機。當 CPU 超載或無法跟上任務時，電腦可能會當機。當 RAM 和儲存空間在處理過程中也用盡時，發生當機和停機的可能性會增加。除非管理員在伺服器上安裝了監控軟體，否則當機是意外的，或伺服器重新開機，恕不另行通知。
如何避免 CPU 瓶頸
當伺服器因 CPU 瓶頸而當機時，可能需要升級硬體。管理員可以在供應商的管理儀表板中，輕鬆將硬體資源新增至雲端託管伺服器，但就地部署的管理員必須實際將 CPU 安裝到伺服器。就地部署的伺服器必須關閉電源才能安裝新的 CPU，而且必須謹慎使用，以避免靜電。管理員在處理 CPU 時必須自行接地，以避免因靜電而損壞元件。
負載平衡器有助於解決 CPU 瓶頸。在負載平衡時，需要數個伺服器來平衡工作負載。負載平衡器會決定流量要求應用程式服務的路由，而不是將所有流量傳送到單一伺服器。有了負載平衡器背後的數個伺服器，工作負載就會根據 CPU 使用率和可用性而分散到每個伺服器。
負責伺服器運作時間的管理員應始終在網路環境中安裝監控軟體，以偵測 CPU 瓶頸和 CPU 使用量的高峰。兩種情況都可能表示伺服器過載，無法滿足需求，或是惡意軟體可能耗盡資源。熱性效能降低也可能是個問題，伺服器監控軟體會通知管理員 CPU 溫度過高。
如何進行 CPU 瓶頸測試
有幾種開源瓶頸檢查工具可協助您判斷電腦是否需要升級 CPU，或硬體是否必須最佳化才能獲得更佳效能。Windows 工作管理員會原生監控 CPU 使用情形，而 Linux 則有一個稱為 sysstat 的搭售套組，可用來檢視 CPU 活動。即使使用原生應用程式，管理員仍可能需要更好的監控和統計資料，以識別 CPU 瓶頸。
一些免費的開源瓶頸檢查工具包括：
結論
CPU 瓶頸可能令人感到沮喪，但為了保持應用程式以最高效能運行，也必須優化伺服器。監控您的伺服器是否有效能問題，在瓶頸造成任何系統無法預見的錯誤之前，阻止關鍵的當機。如果 CPU 瓶頸持續存在，請考慮升級伺服器硬體，以獲得更好的效能和穩定性。
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