Как DirectStorage подобрява производителността на GPU

DirectStorage е решението на Microsoft за модернизиране на начина, по който SSD се използват в игрите. В сегашния си вид днешните SSD дискове са много ограничени от софтуер, що се отнася до скоростта на пренос на данни и DirectStorage е просто начин да премахнете това пречка и да накарате игрите да използват пълната сила на NVMe/PCIe кара. Той дори позволява на вашия графичен процесор да осъществява директен достъп до вашия SSD, заобикаляйки изцяло вашия процесор. Вероятно сте чували, че това ще бъде чудесно за намаляване на времето за зареждане и това е мястото, където по-голямата част от реториката е фокусирана.

Но DirectStorage не е само времето за зареждане и всъщност бих казал, че времето за зареждане дори не е основният фокус на тази нова технология. Това, което всъщност представлява DirectStorage, е да прикрепите вашия SSD към вашия графичен процесор и да увеличите графичната производителност за по-висока честота на кадрите. Това може да бъде наистина страхотно за компютърни игри и да позволи на геймърите да се възползват напълно от PCIe 5.0 SSD (

които в момента не са толкова полезни за игри), или може да е още едно нещо, което прави съвременните графични процесори още по-отвратителни.

Как DirectStorage може да направи вашия SSD също толкова важен, колкото вашия CPU и GPU

Очевидно SSD и GPU са доста различни хардуерни части. Съхранявате игри на единия и стартирате игри от другия и не е съвсем очевидно, че по-бързият SSD означава по-добра производителност при игрите извън времето за зареждане. Но всички GPU имат едно нещо: памет или по-конкретно VRAM. В основата си VRAM е просто носител за съхранение на данни, което е SSD, и докато GDDR е доста различен от NAND флаш, и двата имат едно общо нещо: честотна лента.

Ширината на честотната лента на паметта е ключова спецификация за GPU. Определя се от комбинация от ширина на шината на паметта, честота на чипове с памет и колко чипа с памет се използват, тъй като използването на цяла шина на паметта изисква определен брой чипс. Графичните процесори от нисък клас обикновено разполагат с поне 100GB/s честотна лента, а графичните процесори от по-висок клас могат да докоснат само 1TB/s. Широчината на честотната лента на SSD е точно какви скорости на трансфер могат да достигнат, което е нещо, което производителите на SSD са склонни да рекламират.

Сега може би сте наясно, че PCIe 5.0 SSD дисковете теоретично ще достигнат 16GB/s, далеч дори от 100GB/s, но това са само необработени данни. Тайният сос на DirectStorage е фактът, че той може да използва GPU, а не CPU за декомпресия на данни, така че компресирането на данни направо от SSD и предаването им на GPU вече е възможно. Това има и допълнителен страничен ефект от намаляване на натоварването на процесора.

Microsoft все още не е обявила на колко компресия ще може да работи DirectStorage, но от това, което мога да събера, вероятно ще бъде пет пъти компресията или малко повече. Това по същество е пет пъти повече от честотната лента, което означава, че най-бързите PCIe 5.0 SSD дискове на бъдещето могат да предложат до 80GB/s допълнителна честотна лента.

За GPU от по-нисък и среден клас това е доста голяма работа. 80GB/s допълнителна честотна лента би било 30% подобрение за RTX 4060 и приблизително 25% подобрение за RX 7600. Ползата е по-малко ясна за графичните процесори от висок клас, но поне ще бъде малко повече. PCIe 6.0 SSD ще увеличат това до 160GB/s допълнителна честотна лента и това ще бъде още по-голяма сделка. По дяволите, PCIe 4.0 SSD в ръчен компютър за игри би бил огромен тласък за интегрирана графика, която обикновено изисква RAM от висок клас, за да работи добре, дори в случай на Steam Deck.

DirectStorage може да бъде страхотно нещо или друга причина да възпрепятства бъдещите графични процесори

Едно нещо, за което се притеснявам с DirectStorage, е, че може да стане по-малко функция, която е приятно да имаш, а повече производителност-ще-бъде-ужасна-ако-нямаш -бързо-SSD нещо като трик. Една от причините, поради които съм особено притеснен за това, е, че производителите на GPU (главно Nvidia и AMD тук) се опитват да спестят пари, като намалят паметта на GPU от известно време и докато голяма част от това е свързано с капацитета, това също е свързано с честотната лента.

През последните години видяхме някои доста бързи графични процесори да излизат с шокиращо малка ширина на шината на паметта. Например, 256-битовите или дори 192-битовите шини бяха доста стандартни за средния клас, но сега картите от среден клас като RX 7600 и RTX 4060 са само на 128-битови шини, които преди бяха запазени за някои от най-бавните графични процесори в много серия. Дори RTX 4090 има само 384-битова шина, същата като RTX 3080 Ti.

Разбира се, има основателни причини Nvidia и AMD да искат да намалят ширината на шината: това прави графичните процесори по-малки и по този начин по-евтини за производство, а по-широките шини изискват повече чипове памет, за да запълнят цялата ширина и да получат цялата производителност. Все пак това в крайна сметка е мярка за спестяване на разходи и когато спестявате възможно най-много пари е целта, в крайна сметка създава стимули за компрометиране на целостта на продукта, без да се прекрачи линия. Nvidia направи това със своята VRAM на последните графични процесори и в някои игри всъщност можете да изчерпите VRAM на GPU за $400+ като RTX 3070.

Най-голямото ми безпокойство е, че DirectStorage ще се превърне в изискване за постигане на нормална производителност от графичните процесори, ако тази технология стане стандарт или дори достатъчно широко разпространена. Би било като още по-лоша версия на RX 6400, графичен процесор от нисък клас, който изисква PCIe 4.0 за добра производителност, тъй като AMD поставя минималния брой ленти върху него. Ако всеки има нужда от най-висок клас PCIe 5.0 SSD, за да накара GPU да работи според очакванията, това ще бъде още една бариера за навлизане на геймъри с по-малко средства за закупуване на хардуер.

Технологията обаче безспорно е страхотна

Въпреки че се притеснявам какви стимули може да създаде DirectStorage за дизайна на GPU, мисля, че това е нещо, което може да има силата наистина да подобри игрите. Очевидно разработчиците на игри ще могат да извлекат много полза от DirectStorage в Xbox, където хардуерът е по-лесен за работа, но от това, което чух, изглежда, че тази технология ще бъде plug-and-play, така че трябва да работи добре на компютър с различен хардуер конфигурации.

Особено съм развълнуван от това, което DirectStorage може да направи за интегрирана графика като в преносими компютри за игри. ROG Ally има само около 100GB/s памет честотна лента, а DirectStorage може да добави допълнителни около 25 GB/s с най-бързите PCIe 4.0 SSD дискове с размер 2230. Това може да достигне до 40 GB/s, ако се появят по-бързи дискове с размер 2230 навън. Помислете колко бърз може да стане iGPU във вашия лаптоп или мини компютър с бърз PCIe 4.0 или 5.0 SSD (след като се охладят достатъчно, за да работят без радиатори). Това наистина може да повиши жизнеспособността на интегрирани графични процесори от нисък клас за игри и бих се радвал да видя това.