In che modo DirectStorage migliora le prestazioni della GPU

DirectStorage è la soluzione di Microsoft per modernizzare il modo in cui gli SSD vengono utilizzati nei giochi. Allo stato attuale, gli SSD di oggi sono molto limitati dal software quando si tratta di velocità di trasferimento dei dati DirectStorage è semplicemente un modo per rimuovere quel collo di bottiglia e fare in modo che i giochi utilizzino tutta la potenza di NVMe/PCIe unità. Consente persino alla tua GPU di accedere direttamente al tuo SSD, bypassando completamente la CPU. Probabilmente hai sentito che questo sarà ottimo per ridurre i tempi di caricamento, ed è su questo che si è concentrata la maggior parte della retorica.

Ma DirectStorage non riguarda solo i tempi di caricamento e, in effetti, direi che i tempi di caricamento non sono nemmeno l'obiettivo principale di questa nuova tecnologia. Ciò di cui si occupa realmente DirectStorage è collegare il tuo SSD alla GPU e aumentare le prestazioni grafiche per framerate più elevati. Questo potrebbe essere davvero ottimo per i giochi su PC e consentire ai giocatori di sfruttare appieno gli SSD PCIe 5.0 (

che attualmente non sono così utili per i giochi), o potrebbe anche essere un'altra cosa che rende le GPU moderne ancora più abominevoli.

In che modo DirectStorage può rendere il tuo SSD importante quanto CPU e GPU

Ovviamente, SSD e GPU sono componenti hardware piuttosto diversi. Memorizzi i giochi su uno ed esegui i giochi sull'altro, e non è proprio ovvio che un SSD più veloce significhi prestazioni di gioco migliori al di fuori dei tempi di caricamento. Ma tutte le GPU hanno una cosa: la memoria, o più specificamente VRAM. Fondamentalmente, la VRAM è solo un supporto di archiviazione dati, che è ciò che è un SSD, e sebbene GDDR sia piuttosto diverso dal flash NAND, entrambi hanno una cosa in comune: la larghezza di banda.

La larghezza di banda della memoria è una specifica chiave per le GPU. È determinato da una combinazione di larghezza del bus di memoria, frequenza di chip di memoria e quanti chip di memoria sono in uso poiché l'utilizzo di un intero bus di memoria richiede un certo numero di patatine fritte. Le GPU di fascia bassa di solito hanno almeno 100 GB/s di larghezza di banda a loro disposizione, mentre le GPU di fascia alta possono toccare appena 1 TB/s. La larghezza di banda degli SSD è proprio la velocità di trasferimento che possono raggiungere, cosa che i produttori di SSD tendono a pubblicizzare.

Ora, potresti essere consapevole che gli SSD PCIe 5.0 teoricamente raggiungono i 16 GB/s, ben lontani anche dai 100 GB/s, ma sono solo dati grezzi. La salsa segreta di DirectStorage è il fatto che può utilizzare la GPU anziché la CPU per la decompressione dei dati, quindi ora è possibile comprimere i dati direttamente dall'SSD e trasmetterli alla GPU. Ciò ha anche un ulteriore effetto collaterale di riduzione del carico sulla CPU.

Microsoft non ha ancora annunciato il livello di compressione di cui sarà capace DirectStorage, ma da quello che ho capito sarà probabilmente cinque volte superiore o poco più. Si tratta essenzialmente di una larghezza di banda cinque volte superiore, il che significa che gli SSD PCIe 5.0 più veloci del futuro possono offrire fino a 80 GB/s di larghezza di banda aggiuntiva.

Per le GPU di fascia bassa e media, questo è un grosso problema. 80 GB/s di larghezza di banda aggiuntiva rappresenterebbero un miglioramento del 30% per l'RTX 4060 e di circa il 25% per l'RX 7600. Il vantaggio è meno chiaro per le GPU di fascia alta, ma sarebbe almeno un piccolo extra. Gli SSD PCIe 6.0 aumenteranno questo valore fino a 160 GB/s di larghezza di banda extra, e questo sarà un affare ancora più grande. Diamine, un SSD PCIe 4.0 in un PC da gioco portatile rappresenterebbe un enorme miglioramento per la grafica integrata, che di solito richiede RAM di fascia alta per funzionare bene, anche nel caso del Ponte a vapore.

DirectStorage potrebbe essere un'ottima cosa o un altro motivo per ostacolare le future GPU

Una cosa che mi preoccupa con DirectStorage è che potrebbe diventare meno una funzionalità piacevole da avere e più una sorta di "le tue prestazioni saranno orribili se non hai un -una sorta di espediente SSD veloce. Uno dei motivi per cui sono particolarmente preoccupato è che i produttori di GPU (principalmente Nvidia e AMD qui) stanno cercando di risparmiare denaro riducendo la memoria delle GPU ormai da un po', e mentre molto di ciò ha a che fare con la capacità, riguarda anche la larghezza di banda.

Negli ultimi anni, abbiamo visto alcune GPU piuttosto veloci uscire con larghezze del bus di memoria sorprendentemente ridotte. Ad esempio, i bus a 256 bit o anche a 192 bit tendevano ad essere piuttosto standard per la fascia media, ma ora le schede di fascia media come l'RX 7600 e l'RTX 4060 hanno bus a soli 128 bit, che in molti casi erano riservati ad alcune delle GPU più lente serie. Anche l'RTX 4090 ha un bus di soli 384 bit, lo stesso dell'RTX 3080 Ti.

Naturalmente, ci sono buone ragioni per cui Nvidia e AMD vogliono ridurre la larghezza del bus: rende le GPU più piccole e quindi più economico da produrre e gli autobus più ampi richiedono più chip di memoria per popolare l’intera larghezza e ottenere il massimo prestazione. Tuttavia, questa è in definitiva una misura di risparmio sui costi, e quando risparmiare quanto più denaro possibile è la soluzione obiettivo, finisce per creare incentivi a compromettere l'integrità di un prodotto appena prima di oltrepassare il limite linea. Nvidia lo ha fatto con la sua VRAM sulle GPU recenti e, in alcuni giochi, puoi effettivamente rimanere senza VRAM su una GPU da $ 400+ come l'RTX 3070.

La mia più grande preoccupazione è che DirectStorage diventi un requisito per ottenere una quantità normale di prestazioni dalle GPU se questa tecnologia diventa lo standard o anche solo abbastanza diffusa. Sarebbe come una versione ancora peggiore della RX 6400, una GPU di fascia bassa che richiede PCIe 4.0 per buone prestazioni perché AMD ci ha messo il numero minimo di corsie. Se tutti hanno bisogno di un SSD PCIe 5.0 di fascia alta per far funzionare una GPU come previsto, lo sarà ancora un'altra barriera all'ingresso per i giocatori con meno mezzi per acquistare hardware.

La tecnologia è innegabilmente interessante però

Anche se sono preoccupato per gli incentivi che DirectStorage potrebbe creare per la progettazione delle GPU, penso che sia qualcosa che potrebbe avere il potere di migliorare davvero i giochi. Ovviamente, gli sviluppatori di giochi saranno in grado di sfruttare molto DirectStorage in Xbox, dove è più facile lavorare con l'hardware, ma da quello che ho sentito sembra che questa tecnologia sarà plug-and-play, quindi dovrebbe funzionare bene su PC con una varietà di hardware configurazioni.

Sono particolarmente entusiasta di ciò che DirectStorage potrebbe fare per la grafica integrata come nei PC da gioco portatili. Il ROG Ally ha solo circa 100GB/s di memoria larghezza di banda e DirectStorage potrebbe aggiungere circa 25 GB/s in più con gli SSD PCIe 4.0 più veloci di dimensione 2230. Potrebbe arrivare fino a 40 GB/s se arrivassero unità più veloci di dimensione 2230 fuori. Pensa a quanto velocemente potrebbe arrivare l'iGPU del tuo laptop o mini PC con un veloce SSD PCIe 4.0 o 5.0 (una volta che saranno abbastanza freddi da funzionare senza dissipatori di calore). Potrebbe davvero aumentare la fattibilità delle GPU integrate di fascia bassa per i giochi e mi piacerebbe vederlo.