Как DirectStorage повышает производительность графического процессора

DirectStorage — это решение Microsoft для модернизации использования твердотельных накопителей в играх. В нынешнем виде твердотельные накопители сегодня очень ограничены программным обеспечением, когда дело касается скорости передачи данных. DirectStorage — это просто способ устранить это узкое место и заставить игры использовать всю мощь NVMe/PCIe. диски. Он даже позволяет вашему графическому процессору напрямую обращаться к вашему SSD, полностью минуя процессор. Вы, наверное, слышали, что это поможет сократить время загрузки, и именно на этом была сосредоточена большая часть риторики.

Но DirectStorage касается не только времени загрузки, и на самом деле, я бы сказал, что время загрузки даже не является основным приоритетом этой новой технологии. На самом деле суть DirectStorage заключается в подключении SSD к графическому процессору и повышении графической производительности для более высокой частоты кадров. Это может быть очень полезно для компьютерных игр и позволит геймерам в полной мере воспользоваться преимуществами твердотельных накопителей PCIe 5.0 (

которые в настоящее время не так уж полезны для игр), или это может быть еще одна вещь, которая делает современные графические процессоры еще более отвратительными.

Как DirectStorage может сделать ваш SSD таким же важным, как ваш процессор и графический процессор

Очевидно, что твердотельные накопители и графические процессоры — это совершенно разные аппаратные средства. Вы храните игры на одном и запускаете игры на другом, и не совсем очевидно, что более быстрый SSD означает лучшую производительность в играх вне времени загрузки. Но у всех графических процессоров есть одно: память, точнее, память. видеопамять. По своей сути VRAM — это просто носитель данных, чем и является твердотельный накопитель, и хотя GDDR сильно отличается от флэш-памяти NAND, у них обоих есть одна общая черта: пропускная способность.

Пропускная способность памяти является ключевой характеристикой графических процессоров. Это определяется сочетанием ширины шины памяти, частоты микросхем памяти и сколько микросхем памяти используется, поскольку для использования всей шины памяти требуется определенное количество чипсы. Младшие графические процессоры обычно имеют в своем распоряжении пропускную способность не менее 100 ГБ/с, а более высокопроизводительные графические процессоры могут достигать лишь 1 ТБ/с. Пропускная способность твердотельных накопителей — это именно та скорость передачи данных, которую они могут достичь, и именно это производители твердотельных накопителей склонны рекламировать.

Возможно, вы знаете, что твердотельные накопители PCIe 5.0 теоретически будут иметь максимальную скорость 16 ГБ/с, что далеко от даже 100 ГБ/с, но это всего лишь необработанные данные. Секретным преимуществом DirectStorage является тот факт, что для распаковки данных он может использовать графический процессор, а не центральный процессор, поэтому теперь возможно сжатие данных прямо с твердотельного накопителя и передача их в графический процессор. Это также имеет дополнительный побочный эффект в виде снижения нагрузки на процессор.

Microsoft еще не объявила, на какой уровень сжатия будет способен DirectStorage, но насколько я могу судить, оно, вероятно, будет в пять раз больше сжатия или чуть больше. По сути, это в пять раз больше пропускной способности, а это означает, что самые быстрые твердотельные накопители PCIe 5.0 будущего могут обеспечить дополнительную пропускную способность до 80 ГБ/с.

Для графических процессоров нижнего и среднего уровня это очень важно. Дополнительная пропускная способность на 80 ГБ/с будет улучшением на 30 % для RTX 4060 и примерно на 25 % для RX 7600. Для высокопроизводительных графических процессоров преимущество менее очевидно, но, по крайней мере, оно будет немного больше. Твердотельные накопители PCIe 6.0 увеличат дополнительную пропускную способность до 160 ГБ/с, и это будет еще важнее. Черт возьми, твердотельный накопитель PCIe 4.0 в портативном игровом ПК станет огромным стимулом для интегрированной графики, которой для хорошей работы обычно требуется высокопроизводительная оперативная память, даже в случае Паровая палуба.

DirectStorage может быть отличной вещью или еще одной причиной, препятствующей будущим графическим процессорам

Одна вещь, которая меня беспокоит в отношении DirectStorage, заключается в том, что она может стать не такой приятной функцией, а скорее функцией «ваша производительность будет ужасной, если у вас ее нет». -fast-SSD что-то вроде трюка. Одна из причин, почему меня особенно беспокоит это, заключается в том, что производители графических процессоров (в основном Nvidia и AMD) уже некоторое время пытаются сэкономить деньги, уменьшая объем памяти графических процессоров, и хотя во многом это связано с емкостью, это также касается пропускной способности.

В последние годы мы видели, как некоторые довольно быстрые графические процессоры выпускают шокирующе малую ширину шины памяти. Например, 256-битные или даже 192-битные шины обычно были довольно стандартными для среднего уровня, но теперь карты среднего уровня, такие как RX 7600 и RTX 4060 имеют всего лишь 128-битную шину, которая раньше была зарезервирована для некоторых из самых медленных графических процессоров во многих странах. ряд. Даже у RTX 4090 всего лишь 384-битная шина, такая же, как у RTX 3080 Ti.

Конечно, у Nvidia и AMD есть веские причины сократить ширину шины: это делает графические процессоры меньше и, следовательно, дешевле в производстве, а более широкие шины требуют большего количества микросхем памяти, чтобы заполнить всю ширину и получить полную мощность. производительность. Тем не менее, в конечном итоге это мера экономии, и когда экономия как можно большего количества денег является цель, это в конечном итоге создает стимулы для нарушения целостности продукта, просто не допуская пересечения границы. линия. Nvidia сделала это с помощью своей видеопамяти на последних графических процессорах, и в некоторых играх у вас действительно может не хватить видеопамяти на графическом процессоре стоимостью более 400 долларов, таком как RTX 3070.

Меня больше всего беспокоит то, что DirectStorage станет обязательным условием для получения нормальной производительности графических процессоров, если эта технология станет стандартом или даже достаточно широко распространенной. Это было бы похоже на еще худшую версию RX 6400, бюджетного графического процессора, которому для хорошей производительности требуется PCIe 4.0, поскольку AMD установила на него минимальное количество линий. Если всем нужен топовый твердотельный накопитель PCIe 5.0, чтобы графический процессор работал должным образом, это будет еще один барьер для входа для геймеров, у которых меньше средств на покупку оборудования.

Хотя технология бесспорно крутая

Хотя меня беспокоит, какие стимулы DirectStorage может создать для проектирования графических процессоров, я все же думаю, что это может действительно улучшить игры. Очевидно, что разработчики игр смогут извлечь много пользы из DirectStorage на Xbox, где с оборудованием проще работать, но насколько я слышал, эта технология будет работать по принципу «включай и работай», поэтому она должна хорошо работать на ПК с различным оборудованием. конфигурации.

Меня особенно воодушевляет то, что DirectStorage может сделать для встроенной графики, например, в портативных игровых ПК. У ROG Ally всего около 100 ГБ/с памяти. пропускная способность, а DirectStorage может добавить дополнительные 25 ГБ/с или около того с помощью самых быстрых твердотельных накопителей PCIe 4.0 размера 2230. Эта скорость может достигать 40 ГБ/с, если появятся более быстрые диски размера 2230. вне. Подумайте, насколько быстрым может стать iGPU в вашем ноутбуке или мини-ПК с быстрым твердотельным накопителем PCIe 4.0 или 5.0 (как только они станут достаточно крутыми, чтобы работать без радиаторов). Это действительно может повысить жизнеспособность недорогих интегрированных графических процессоров для игр, и мне бы хотелось это увидеть.