Wie DirectStorage die GPU-Leistung verbessert

DirectStorage ist Microsofts Lösung zur Modernisierung der Verwendung von SSDs in Spielen. Derzeit sind die SSDs von heute hinsichtlich der Datenübertragungsgeschwindigkeiten stark durch Software begrenzt DirectStorage ist einfach eine Möglichkeit, diesen Engpass zu beseitigen und Spiele dazu zu bringen, die volle Leistung von NVMe/PCIe zu nutzen fährt. Es ermöglicht Ihrer GPU sogar, direkt auf Ihre SSD zuzugreifen und Ihre CPU vollständig zu umgehen. Sie haben wahrscheinlich gehört, dass dies eine großartige Möglichkeit ist, die Ladezeiten zu verkürzen, und darauf konzentriert sich der Großteil der Rhetorik.

Aber bei DirectStorage geht es nicht nur um Ladezeiten, und ich würde sogar behaupten, dass Ladezeiten nicht einmal der Hauptschwerpunkt dieser neuen Technologie sind. Bei DirectStorage geht es in Wirklichkeit darum, Ihre SSD an Ihre GPU anzuschließen und die Grafikleistung für höhere Bildraten zu steigern. Dies könnte für PC-Spiele wirklich großartig sein und es Spielern ermöglichen, die Vorteile von PCIe 5.0-SSDs voll auszunutzen (

die derzeit zum Spielen nicht so nützlich sind), oder es könnte auch etwas anderes sein, das moderne GPUs noch abscheulicher macht.

Wie DirectStorage Ihre SSD genauso wichtig machen kann wie Ihre CPU und GPU

Offensichtlich sind SSDs und GPUs ziemlich unterschiedliche Hardwareteile. Sie speichern Spiele auf einem und führen Spiele auf dem anderen aus, und es ist nicht wirklich offensichtlich, dass eine schnellere SSD eine bessere Spieleleistung außerhalb der Ladezeiten bedeutet. Aber alle GPUs haben eines: Speicher, oder genauer gesagt VRAM. Im Kern ist VRAM nur ein Datenspeichermedium, genau das, was eine SSD ausmacht, und obwohl GDDR sich deutlich von NAND-Flash unterscheidet, haben beide eines gemeinsam: Bandbreite.

Die Speicherbandbreite ist eine wichtige Spezifikation für GPUs. Sie wird durch eine Kombination aus der Breite des Speicherbusses und der Frequenz bestimmt Speicherchips und wie viele Speicherchips verwendet werden, da für die Nutzung eines gesamten Speicherbusses eine bestimmte Anzahl erforderlich ist Chips. Low-End-GPUs verfügen in der Regel über eine Bandbreite von mindestens 100 GB/s, während High-End-GPUs nur knapp 1 TB/s erreichen können. Die Bandbreite von SSDs ist genau die Übertragungsgeschwindigkeit, die sie erreichen können, womit SSD-Hersteller gerne werben.

Nun wissen Sie vielleicht, dass PCIe 5.0-SSDs theoretisch eine Höchstgeschwindigkeit von 16 GB/s erreichen, was weit von 100 GB/s entfernt ist, aber das sind nur Rohdaten. Das Geheimnis von DirectStorage ist die Tatsache, dass es die GPU anstelle der CPU für die Datendekomprimierung nutzen kann, sodass es jetzt möglich ist, Daten direkt von der SSD zu komprimieren und an die GPU weiterzugeben. Dies hat auch den zusätzlichen Nebeneffekt, dass die CPU entlastet wird.

Microsoft hat noch nicht bekannt gegeben, zu welcher Komprimierung DirectStorage in der Lage sein wird, aber soweit ich das beurteilen kann, wird es wahrscheinlich die fünffache Komprimierung oder etwas mehr sein. Das ist im Wesentlichen das Fünffache der Bandbreite, was bedeutet, dass die schnellsten PCIe 5.0-SSDs der Zukunft bis zu 80 GB/s zusätzliche Bandbreite bieten können.

Für GPUs der unteren und mittleren Preisklasse ist das eine ziemlich große Sache. 80 GB/s zusätzliche Bandbreite wären eine Verbesserung um 30 % für die RTX 4060 und etwa 25 % für die RX 7600. Der Vorteil ist bei High-End-GPUs weniger klar, aber es wäre zumindest ein kleines Extra. PCIe 6.0-SSDs erhöhen die zusätzliche Bandbreite auf 160 GB/s, und das wäre ein noch größeres Angebot. Verdammt, eine PCIe 4.0-SSD in einem Handheld-Gaming-PC wäre eine enorme Steigerung für die integrierte Grafik, die normalerweise High-End-RAM erfordert, um gut zu funktionieren, selbst im Fall des Steam-Deck.

DirectStorage könnte eine großartige Sache oder ein weiterer Grund sein, zukünftige GPUs zu behindern

Eine Sache, die mir bei DirectStorage Sorgen macht, ist, dass es weniger zu einer „nice-to-have“-Funktion werden könnte, sondern eher zu einer „Ihre Leistung wird schrecklich sein, wenn Sie keine haben“. -Fast-SSD-Art eine Spielerei. Ein Grund, warum ich mir darüber besonders Sorgen mache, ist, dass GPU-Hersteller (hier hauptsächlich Nvidia und AMD) seit einiger Zeit versuchen, Geld zu sparen, indem sie den Speicher von GPUs verkleinern Vieles davon hat mit der Kapazität zu tun, es geht auch um Bandbreite.

In den letzten Jahren haben wir einige ziemlich schnelle GPUs mit erschreckend kleinen Speicherbusbreiten gesehen. Zum Beispiel waren 256-Bit- oder sogar 192-Bit-Busse eher Standard für die Mittelklasse, aber mittlerweile sind es auch Mittelklasse-Karten Die RX 7600 und die RTX 4060 verfügen nur über 128-Bit-Busse, die früher vielen der langsamsten GPUs vorbehalten waren Serie. Sogar die RTX 4090 verfügt nur über einen 384 Bit breiten Bus, genau wie die RTX 3080 Ti.

Natürlich gibt es gute Gründe dafür, dass Nvidia und AMD die Busbreite reduzieren wollen: Dadurch werden die GPUs kleiner und damit kleiner billiger in der Herstellung und breitere Busse erfordern mehr Speicherchips, um die gesamte Breite auszufüllen und das volle Potenzial auszuschöpfen Leistung. Letztlich handelt es sich dabei jedoch um eine kostensparende Maßnahme, und zwar wenn man so viel Geld wie möglich spart Ziel ist es, letztendlich Anreize zu schaffen, die Integrität eines Produkts zu gefährden, nur um nicht zu überschreiten Linie. Nvidia hat dies mit seinem VRAM auf aktuellen GPUs getan, und in einigen Spielen kann es tatsächlich sein, dass Ihnen auf einer GPU für über 400 US-Dollar wie der RTX 3070 der VRAM ausgeht.

Meine größte Sorge ist, dass DirectStorage zu einer Voraussetzung wird, um eine normale Leistung aus GPUs herauszuholen, wenn diese Technologie zum Standard wird oder gerade weit genug verbreitet ist. Es wäre wie eine noch schlechtere Version der RX 6400, einer Low-End-GPU, die für eine gute Leistung PCIe 4.0 benötigt, weil AMD nur die minimale Anzahl an Lanes verbaut hat. Wenn jeder eine PCIe 5.0-SSD der Spitzenklasse braucht, um eine GPU wie erwartet zum Laufen zu bringen, dann ist das der Fall Dies ist eine weitere Eintrittsbarriere für Gamer, die über weniger Mittel zum Kauf von Hardware verfügen.

Die Technologie ist jedoch unbestreitbar cool

Obwohl ich mir Sorgen darüber mache, welche Anreize DirectStorage für das GPU-Design schaffen könnte, denke ich, dass es etwas ist, das das Spielen wirklich verbessern könnte. Offensichtlich können Spieleentwickler viel Nutzen aus DirectStorage auf der Xbox ziehen, wo die Hardware einfacher zu handhaben ist, aber Nach allem, was ich gehört habe, scheint diese Technologie Plug-and-Play-fähig zu sein, sodass sie auf PCs mit einer Vielzahl von Hardware gut funktionieren sollte Konfigurationen.

Ich bin besonders gespannt darauf, was DirectStorage für integrierte Grafiken wie in Handheld-Gaming-PCs leisten könnte. Der ROG Ally hat nur etwa 100 GB/s Speicher Bandbreite, und DirectStorage könnte mit den schnellsten PCIe 4.0-SSDs der Größe 2230 etwa zusätzliche 25 GB/s hinzufügen. Das könnten bis zu 40 GB/s sein, wenn schnellere Laufwerke der Größe 2230 verfügbar wären aus. Überlegen Sie, wie schnell die iGPU in Ihrem Laptop oder Mini-PC mit einer schnellen PCIe 4.0- oder 5.0-SSD werden könnte (sobald sie kühl genug sind, um ohne Kühlkörper zu laufen). Es könnte die Rentabilität integrierter Low-End-GPUs für Spiele wirklich steigern, und das würde ich gerne sehen.