Cómo DirectStorage mejora el rendimiento de la GPU

DirectStorage es la solución de Microsoft para modernizar la forma en que se utilizan los SSD en los juegos. Tal como están las cosas, los SSD de hoy en día están muy limitados por el software en lo que respecta a las velocidades de transferencia de datos, y DirectStorage es simplemente una forma de eliminar ese cuello de botella y hacer que los juegos utilicen toda la fuerza de NVMe/PCIe. unidades. Incluso permite que su GPU acceda a su SSD directamente, sin pasar por su CPU. Probablemente hayas escuchado que esto será excelente para reducir los tiempos de carga, y ahí es donde se ha centrado la mayor parte de la retórica.

Pero DirectStorage no se trata sólo de tiempos de carga y, de hecho, yo diría que los tiempos de carga ni siquiera son el enfoque principal de esta nueva tecnología. De lo que realmente se trata DirectStorage es de conectar su SSD a su GPU y aumentar el rendimiento de los gráficos para velocidades de fotogramas más altas. Esto podría ser realmente fantástico para los juegos de PC y permitir a los jugadores aprovechar al máximo los SSD PCIe 5.0 (

que actualmente no son tan útiles para jugar), o también podría ser otra cosa que hace que las GPU modernas sean aún más abominables.

Cómo DirectStorage puede hacer que su SSD sea tan importante como su CPU y GPU

Obviamente, las SSD y las GPU son piezas de hardware bastante diferentes. Almacenas juegos en uno y ejecutas juegos en el otro, y no es realmente obvio que un SSD más rápido signifique un mejor rendimiento de juego fuera de los tiempos de carga. Pero todas las GPU tienen una cosa: memoria, o más concretamente VRAM. En esencia, VRAM es solo un medio de almacenamiento de datos, que es lo que es un SSD, y aunque GDDR es bastante diferente de la memoria flash NAND, ambos tienen una cosa en común: el ancho de banda.

El ancho de banda de la memoria es una especificación clave para las GPU. Está determinado por una combinación del ancho del bus de memoria, la frecuencia de chips de memoria y cuántos chips de memoria están en uso, ya que utilizar un bus de memoria completo requiere una cierta cantidad de papas fritas. Las GPU de gama baja suelen tener al menos 100 GB/s de ancho de banda a su disposición, y las GPU de gama alta sólo pueden alcanzar 1 TB/s. El ancho de banda de los SSD es simplemente la velocidad de transferencia que pueden alcanzar, que es algo que los fabricantes de SSD tienden a anunciar.

Ahora bien, es posible que sepas que, en teoría, los SSD PCIe 5.0 tendrán un límite de 16 GB/s, muy lejos incluso de 100 GB/s, pero eso son solo datos sin procesar. El secreto de DirectStorage es el hecho de que puede usar la GPU en lugar de la CPU para descomprimir datos, por lo que ahora es posible comprimir datos directamente desde el SSD y pasarlos a la GPU. Esto también tiene el efecto secundario adicional de reducir la carga en la CPU.

Microsoft aún no ha anunciado cuánta compresión será capaz de realizar DirectStorage, pero por lo que puedo deducir probablemente será cinco veces mayor o un poco más. Eso es esencialmente cinco veces el ancho de banda, lo que significa que los SSD PCIe 5.0 más rápidos del futuro pueden ofrecer hasta 80 GB/s de ancho de banda adicional.

Para las GPU de gama baja y media, esto es un gran problema. 80 GB/s de ancho de banda adicional supondrían una mejora del 30 % para el RTX 4060 y aproximadamente un 25 % de mejora para el RX 7600. El beneficio es menos claro para las GPU de gama alta, pero al menos sería un poco más. Los SSD PCIe 6.0 aumentarán esto a 160 GB/s de ancho de banda adicional, y eso será aún mayor. Diablos, un SSD PCIe 4.0 en una PC portátil para juegos sería un gran impulso para los gráficos integrados, que generalmente requieren RAM de alta gama para funcionar bien, incluso en el caso del Cubierta de vapor.

DirectStorage podría ser una gran cosa u otra razón para impedir futuras GPU

Una cosa que me preocupa con DirectStorage es que podría convertirse en una característica menos agradable de tener y más en una función cuyo rendimiento será terrible si no tiene una -Una especie de truco SSD rápido. Una razón por la que estoy particularmente preocupado por esto es que los fabricantes de GPU (principalmente Nvidia y AMD aquí) han estado tratando de ahorrar dinero reduciendo la memoria de las GPU desde hace un tiempo, y mientras mucho de eso tiene que ver con la capacidad, también se trata de ancho de banda.

En los últimos años, hemos visto algunas GPU bastante rápidas con anchos de bus de memoria sorprendentemente pequeños. Por ejemplo, los buses de 256 bits o incluso de 192 bits tendían a ser bastante estándar para el rango medio, pero ahora las tarjetas de rango medio como el RX 7600 y el RTX 4060 tienen solo buses de 128 bits, que solían estar reservados para algunas de las GPU más lentas en muchos serie. Incluso el RTX 4090 sólo tiene un bus de 384 bits de ancho, al igual que el RTX 3080 Ti.

Por supuesto, hay buenas razones para que Nvidia y AMD quieran reducir el ancho del bus: hace que las GPU sean más pequeñas y, por lo tanto, más barato de producir, y los buses más anchos requieren más chips de memoria para ocupar todo el ancho y obtener el máximo rendimiento. actuación. Aun así, en última instancia se trata de una medida de ahorro de costes y, cuando ahorrar la mayor cantidad de dinero posible es la mejor opción. objetivo, termina creando incentivos para comprometer la integridad de un producto apenas por debajo de cruzar la frontera. línea. Nvidia lo ha hecho con su VRAM en GPU recientes y, en algunos juegos, puedes quedarte sin VRAM en una GPU de más de $400 como la RTX 3070.

Mi mayor preocupación es que DirectStorage se convierta en un requisito para obtener una cantidad normal de rendimiento de las GPU si esta tecnología se convierte en el estándar o incluso se generaliza lo suficiente. Sería como una versión aún peor de la RX 6400, una GPU de gama baja que requiere PCIe 4.0 para un buen rendimiento porque AMD le puso la cantidad mínima de carriles. Si todo el mundo necesita un SSD PCIe 5.0 de gama alta para que una GPU funcione como se espera, será Otra barrera de entrada más para los jugadores con menos medios para comprar hardware..

Sin embargo, la tecnología es innegablemente genial.

Si bien me preocupan los incentivos que DirectStorage podría crear para el diseño de GPU, creo que es algo que podría tener el poder de mejorar realmente los juegos. Obviamente, los desarrolladores de juegos podrán aprovechar mucho DirectStorage en Xbox, donde es más fácil trabajar con el hardware, pero Por lo que he oído, parece que esta tecnología será plug-and-play, por lo que debería funcionar bien en PC con una variedad de hardware. configuraciones.

Estoy particularmente entusiasmado con lo que DirectStorage podría hacer por los gráficos integrados, como en las PC portátiles para juegos. El ROG Ally tiene sólo unos 100 GB/s de memoria ancho de banda y DirectStorage podría agregar aproximadamente 25 GB/s adicionales con los SSD PCIe 4.0 de tamaño 2230 más rápidos. Eso podría ser de hasta 40 GB/s si vienen unidades más rápidas de tamaño 2230 afuera. Piense en lo rápido que podría llegar a ser la iGPU de su computadora portátil o mini PC con un rápido SSD PCIe 4.0 o 5.0 (una vez que estén lo suficientemente fríos para funcionar sin disipadores de calor). Realmente podría aumentar la viabilidad de las GPU integradas de gama baja para juegos, y me encantaría verlo.