Comment DirectStorage améliore les performances du GPU

DirectStorage est la solution de Microsoft pour moderniser la façon dont les SSD sont utilisés dans les jeux. Dans l’état actuel des choses, les SSD d’aujourd’hui sont très limités par les logiciels en termes de vitesses de transfert de données, et DirectStorage est simplement un moyen de supprimer ce goulot d'étranglement et de permettre aux jeux d'utiliser toute la force de NVMe/PCIe. disques. Il permet même à votre GPU d'accéder directement à votre SSD, en contournant entièrement votre CPU. Vous avez probablement entendu dire que cela serait formidable pour réduire les temps de chargement, et c'est là que s'est concentrée la majeure partie du discours.

Mais DirectStorage ne concerne pas seulement les temps de chargement, et en fait, je dirais que les temps de chargement ne sont même pas l'objectif principal de cette nouvelle technologie. L'objectif réel de DirectStorage est de connecter votre SSD à votre GPU et d'augmenter les performances graphiques pour des fréquences d'images plus élevées. Cela pourrait être vraiment génial pour les jeux sur PC et permettre aux joueurs de profiter pleinement des SSD PCIe 5.0 (

qui ne sont actuellement pas très utiles pour les jeux), ou cela pourrait aussi être une autre chose qui rend les GPU modernes encore plus abominables.

Comment DirectStorage peut rendre votre SSD aussi important que votre CPU et votre GPU

De toute évidence, les SSD et les GPU sont des éléments matériels assez différents. Vous stockez des jeux sur l'un et exécutez des jeux sur l'autre, et il n'est pas vraiment évident qu'un SSD plus rapide signifie de meilleures performances de jeu en dehors des temps de chargement. Mais tous les GPU ont une chose: de la mémoire, ou plus précisément VRAM. À la base, la VRAM n'est qu'un support de stockage de données, ce qu'est un SSD, et bien que le GDDR soit assez différent du flash NAND, ils ont tous deux une chose en commun: la bande passante.

La bande passante mémoire est une spécification clé pour les GPU. Elle est déterminée par une combinaison de la largeur du bus mémoire, de la fréquence de puces mémoire, et combien de puces mémoire sont utilisées puisque l'utilisation d'un bus mémoire complet nécessite un certain nombre de puces. Les GPU bas de gamme disposent généralement d’au moins 100 Go/s de bande passante, et les GPU haut de gamme ne peuvent atteindre que 1 To/s. La bande passante des SSD correspond exactement aux vitesses de transfert qu’ils peuvent atteindre, ce que les fabricants de SSD ont tendance à promouvoir.

Maintenant, vous savez peut-être que les SSD PCIe 5.0 plafonneront théoriquement à 16 Go/s, bien loin des 100 Go/s, mais ce ne sont que des données brutes. La sauce secrète de DirectStorage réside dans le fait qu'il peut utiliser le GPU plutôt que le CPU pour la décompression des données. Il est donc désormais possible de compresser les données directement à partir du SSD et de les transmettre au GPU. Cela a également pour effet secondaire supplémentaire de réduire la charge sur le processeur.

Microsoft n'a pas encore annoncé le niveau de compression dont DirectStorage sera capable, mais d'après ce que je peux comprendre, ce sera probablement cinq fois la compression, voire un peu plus. Cela représente essentiellement cinq fois la bande passante, ce qui signifie que les SSD PCIe 5.0 les plus rapides du futur peuvent offrir jusqu'à 80 Go/s de bande passante supplémentaire.

Pour les GPU bas de gamme et milieu de gamme, c’est un gros problème. 80 Go/s de bande passante supplémentaire représenteraient une amélioration de 30 % pour le RTX 4060 et d’environ 25 % pour le RX 7600. Le bénéfice est moins évident pour les GPU haut de gamme, mais il serait au moins un petit plus. Les SSD PCIe 6.0 augmenteront cela à 160 Go/s de bande passante supplémentaire, et ce sera une affaire encore plus importante. Bon sang, un SSD PCIe 4.0 dans un PC de jeu portable serait un énorme coup de pouce pour les graphiques intégrés, qui nécessitent généralement une RAM haut de gamme pour bien fonctionner, même dans le cas du Pont à vapeur.

DirectStorage pourrait être une bonne chose, ou une autre raison d'entraver les futurs GPU

Une chose qui m'inquiète avec DirectStorage, c'est qu'il pourrait devenir moins une sorte de fonctionnalité agréable à avoir et plus une sorte de fonctionnalité dont vos performances seront horribles si vous n'en avez pas. -une sorte de gadget fast-SSD. L'une des raisons pour lesquelles cela m'inquiète particulièrement est que les fabricants de GPU (principalement Nvidia et AMD ici) tentent depuis un certain temps d'économiser de l'argent en réduisant la mémoire des GPU, et bien que cela dépend en grande partie de la capacité, c'est aussi une question de bande passante.

Ces dernières années, nous avons vu des GPU assez rapides sortir avec des largeurs de bus mémoire incroyablement petites. Par exemple, les bus 256 bits ou même 192 bits avaient tendance à être assez standards pour le milieu de gamme, mais maintenant les cartes de milieu de gamme comme le RX 7600 et le RTX 4060 ne disposent que de bus de 128 bits, qui étaient autrefois réservés à certains des GPU les plus lents de nombreux pays. série. Même le RTX 4090 ne dispose que d'un bus d'une largeur de 384 bits, le même que le RTX 3080 Ti.

Bien sûr, il y a de bonnes raisons pour Nvidia et AMD de vouloir réduire la largeur du bus: cela rend les GPU plus petits et donc plus petits. moins cher à produire, et les bus plus larges nécessitent plus de puces mémoire pour remplir toute la largeur et obtenir le plein performance. Néanmoins, il s’agit en fin de compte d’une mesure d’économie, et lorsqu’il est préférable d’économiser autant d’argent que possible. objectif, cela finit par créer des incitations à compromettre l'intégrité d'un produit juste avant de franchir la doubler. Nvidia l'a fait avec sa VRAM sur les GPU récents, et dans certains jeux, vous pouvez en fait manquer de VRAM sur un GPU à plus de 400 $ comme le RTX 3070.

Ma plus grande préoccupation est que DirectStorage deviendra une exigence pour obtenir une performance normale des GPU si cette technologie devient la norme ou même juste assez répandue. Ce serait comme une version encore pire du RX 6400, un GPU bas de gamme qui nécessite PCIe 4.0 pour de bonnes performances car AMD y a mis le strict minimum de voies. Si tout le monde a besoin d'un SSD PCIe 5.0 haut de gamme pour faire fonctionner un GPU comme prévu, ce sera encore une autre barrière à l’entrée pour les joueurs ayant moins de moyens d’acheter du matériel.

La technologie est indéniablement cool cependant

Même si je m'inquiète des incitations que DirectStorage pourrait créer pour la conception de GPU, je pense que c'est quelque chose qui pourrait réellement améliorer les jeux. De toute évidence, les développeurs de jeux pourront tirer le meilleur parti de DirectStorage sur Xbox, où le matériel est plus facile à utiliser, mais d'après ce que j'ai entendu, il semble que cette technologie sera plug-and-play, elle devrait donc bien fonctionner sur PC avec une variété de matériel configurations.

Je suis particulièrement enthousiasmé par ce que DirectStorage pourrait faire pour les graphiques intégrés comme dans les PC de jeu portables. Le ROG Ally n'a qu'environ 100 Go/s en mémoire bande passante, et DirectStorage pourrait ajouter environ 25 Go/s supplémentaires avec les SSD PCIe 4.0 de taille 2230 les plus rapides. Cela pourrait atteindre 40 Go/s si des disques plus rapides de taille 2230 étaient disponibles. dehors. Pensez à la vitesse à laquelle l'iGPU de votre ordinateur portable ou mini PC pourrait atteindre avec un SSD PCIe 4.0 ou 5.0 rapide (une fois qu'il est suffisamment froid pour fonctionner sans dissipateur thermique). Cela pourrait vraiment améliorer la viabilité des GPU intégrés bas de gamme pour les jeux, et j’aimerais voir cela.