Kako DirectStorage poboljšava performanse GPU-a

DirectStorage je Microsoftovo rješenje za modernizaciju načina na koji se SSD-ovi koriste u igrama. Kako sada stoji, današnji SSD diskovi su softverski vrlo ograničeni kada je riječ o brzinama prijenosa podataka, i DirectStorage je jednostavno način da se ukloni to usko grlo i natjera igre da koriste punu snagu NVMe/PCIe pogoni. Čak omogućuje vašem GPU-u izravan pristup vašem SSD-u, potpuno zaobilazeći vaš CPU. Vjerojatno ste čuli da će ovo biti sjajno za skraćivanje vremena učitavanja i na to je usmjerena većina retorike.

Ali DirectStorage se ne odnosi samo na vrijeme učitavanja, i zapravo, rekao bih da vremena učitavanja nisu ni primarni fokus ove nove tehnologije. Ono o čemu DirectStorage zapravo radi jest spajanje vašeg SSD-a na vaš GPU i povećanje grafičkih performansi za veći broj sličica u sekundi. Ovo bi moglo biti stvarno sjajno za PC igranje i omogućiti igračima da u potpunosti iskoriste prednosti PCIe 5.0 SSD-ova (

koji trenutno nisu toliko korisni za igranje), ili bi to također mogla biti još jedna stvar koja moderne GPU-e čini još odvratnijima.

Kako DirectStorage može učiniti vaš SSD jednako važnim kao vaš CPU i GPU

Očito, SSD i GPU prilično su različiti dijelovi hardvera. Igre pohranjujete na jedan i pokrećete igre s drugog i nije baš očito da brži SSD znači bolje performanse igranja izvan vremena učitavanja. Ali svi GPU-i imaju jednu stvar: memoriju, točnije VRAM. U svojoj jezgri, VRAM je samo medij za pohranu podataka, što je SSD, i dok se GDDR prilično razlikuje od NAND flasha, oba imaju jednu zajedničku stvar: propusnost.

Propusnost memorije je ključna specifikacija za GPU. Određuje se kombinacijom širine memorijske sabirnice, frekvencije memorijskih čipova i koliko se memorijskih čipova koristi budući da korištenje cijele memorijske sabirnice zahtijeva određeni broj čips. Low-end GPU-ovi obično imaju na raspolaganju najmanje 100 GB/s propusnosti, a viši GPU-i mogu dodirnuti samo 1TB/s. Propusnost SSD-ova upravo je ono što brzine prijenosa mogu postići, a to je nešto što proizvođači SSD-ova obično reklamiraju.

Sada, možda ste svjesni da će PCIe 5.0 SSD-ovi teoretski biti ograničeni na 16 GB/s, što je daleko od čak 100 GB/s, ali to su samo sirovi podaci. Tajni umak DirectStoragea je činjenica da može koristiti GPU umjesto CPU-a za dekompresiju podataka, tako da je sada moguće komprimirati podatke izravno sa SSD-a i predati ih GPU-u. Ovo također ima dodatnu nuspojavu smanjenja opterećenja CPU-a.

Microsoft još nije objavio koliku će kompresiju moći postići DirectStorage, ali prema onome što mogu prikupiti, vjerojatno će to biti pet puta veća kompresija ili malo više. To je u biti pet puta više od propusnosti, što znači da najbrži PCIe 5.0 SSD-ovi budućnosti mogu ponuditi do 80 GB/s dodatne propusnosti.

Za grafičke procesore nižeg i srednjeg ranga ovo je prilično velika stvar. 80 GB/s dodatne propusnosti bilo bi poboljšanje od 30% za RTX 4060 i otprilike 25% poboljšanje za RX 7600. Prednost je manje jasna za vrhunske GPU-ove, ali bi barem bila malo veća. PCIe 6.0 SSD će to povećati na 160 GB/s dodatne propusnosti, a to će biti još veća stvar. K vragu, PCIe 4.0 SSD u ručnom računalu za igranje bio bi veliko pojačanje za integriranu grafiku, koja obično zahtijeva vrhunski RAM da radi dobro, čak i u slučaju Steam Deck.

DirectStorage bi mogao biti sjajna stvar ili još jedan razlog za sprječavanje budućih GPU-a

Jedna stvar koja me brine u vezi s DirectStorageom jest da bi mogao postati manje značajka koju je lijepo imati, a više značajka koja će vam-izvedba-biti-užasna-ako-nemate -brzi SSD neka vrsta trika. Jedan od razloga zašto sam posebno zabrinut zbog ovoga je taj što proizvođači GPU-a (ovdje uglavnom Nvidia i AMD) pokušavaju uštedjeti novac smanjivanjem memorije na GPU-u već neko vrijeme, a dok velik dio toga ima veze s kapacitetom, također se radi o propusnosti.

Posljednjih godina vidjeli smo neke prilično brze GPU-ove sa šokantno malim širinama memorijske sabirnice. Na primjer, 256-bitne ili čak 192-bitne sabirnice bile su prilično standardne za srednje domete, ali sada su kartice srednjeg dometa poput RX 7600 i RTX 4060 imaju samo 128-bitne sabirnice, koje su nekad bile rezervirane za neke od najsporijih GPU-ova u mnogim niz. Čak i RTX 4090 ima samo 384-bitnu sabirnicu, isto kao i RTX 3080 Ti.

Naravno, postoje dobri razlozi zašto Nvidia i AMD žele smanjiti širinu sabirnice: to GPU čini manjim i stoga jeftiniji za proizvodnju, a šire sabirnice zahtijevaju više memorijskih čipova da popune punu širinu i dobiju punu izvođenje. Ipak, ovo je u konačnici mjera uštede, a kada se uštedi što je moguće više novca cilj, završava stvaranjem poticaja za kompromitiranje integriteta proizvoda koji jedva prijeđe preko crta. Nvidia je to učinila sa svojim VRAM-om na nedavnim GPU-ovima, au nekim igrama zapravo možete ostati bez VRAM-a na GPU-u od 400 USD i više kao što je RTX 3070.

Moja najveća briga je da će DirectStorage postati uvjet za dobivanje normalne količine performansi GPU-a ako ova tehnologija postane standard ili čak dovoljno raširena. To bi bilo kao još gora verzija RX 6400, jeftinijeg GPU-a koji zahtijeva PCIe 4.0 za dobre performanse jer je AMD stavio minimalnu količinu staza na njega. Ako svima treba vrhunski PCIe 5.0 SSD da bi GPU radio kako se očekuje, to će biti još jedna prepreka ulasku za igrače s manje sredstava za kupnju hardvera.

Tehnologija je bez sumnje cool

Iako sam zabrinut o tome kakve bi poticaje DirectStorage mogao stvoriti za dizajn GPU-a, mislim da je to nešto što bi moglo imati moć stvarnog poboljšanja igranja. Očito, razvojni programeri igara moći će izvući mnogo koristi iz DirectStoragea u Xboxu, gdje je s hardverom lakše raditi, ali koliko sam čuo, zvuči kao da će ova tehnologija biti plug-and-play, tako da bi trebala dobro raditi na računalu s različitim hardverom konfiguracije.

Osobito sam uzbuđen zbog toga što bi DirectStorage mogao učiniti za integriranu grafiku poput ručnih računala za igranje. ROG Ally ima samo oko 100 GB/s memorije propusnost, a DirectStorage bi mogao dodati dodatnih 25 GB/s ili tako nešto s najbržim PCIe 4.0 SSD-ovima veličine 2230. To bi moglo biti do 40 GB/s ako dođu brži diskovi veličine 2230 van. Razmislite o tome koliko bi iGPU u vašem prijenosnom ili mini računalu mogao biti brz s brzim PCIe 4.0 ili 5.0 SSD-om (kada se dovoljno ohlade da rade bez hladnjaka). To bi doista moglo povećati održivost low-end, integriranih GPU-ova za igranje, i volio bih to vidjeti.