Ako DirectStorage zlepšuje výkon GPU

SSD PCIe 5.0 sa môžu v budúcnosti stať kľúčovou súčasťou dosahovania dobrého herného výkonu.

DirectStorage je riešenie spoločnosti Microsoft na modernizáciu spôsobu používania SSD v hrách. Súčasné SSD disky sú v súčasnosti veľmi obmedzené softvérom, pokiaľ ide o rýchlosť prenosu dát DirectStorage je jednoducho spôsob, ako odstrániť túto prekážku a prinútiť hry využívať plnú silu NVMe/PCIe pohonov. Umožňuje dokonca vášmu GPU pristupovať priamo k jednotke SSD a úplne obísť váš procesor. Pravdepodobne ste už počuli, že to bude skvelé na skrátenie doby načítania a na to sa sústredila väčšina rétoriky.

DirectStorage však nie je len o časoch načítania a v skutočnosti by som tvrdil, že časy načítania ani nie sú hlavným zameraním tejto novej technológie. O čo v DirectStorage ide, je pripojenie SSD k vášmu GPU a zvýšenie grafického výkonu pre vyššie snímkové rýchlosti. To by mohlo byť naozaj skvelé pre hranie na PC a hráčom by to umožnilo naplno využiť výhody PCIe 5.0 SSD (ktoré momentálne nie sú na hranie také užitočné

), alebo by to mohla byť aj ďalšia vec, ktorá robí moderné GPU ešte ohavnejšími.

Ako môže DirectStorage urobiť váš SSD rovnako dôležitý ako váš CPU a GPU

Je zrejmé, že SSD a GPU sú celkom odlišné časti hardvéru. Na jednom ukladáte hry a na druhom hry spúšťate a nie je celkom zrejmé, že rýchlejší SSD znamená lepší herný výkon mimo doby načítania. Ale všetky GPU majú jednu vec: pamäť alebo presnejšie VRAM. Vo svojom jadre je VRAM len médium na ukladanie údajov, čo je SSD, a zatiaľ čo GDDR je dosť odlišný od NAND flash, obe majú jednu vec spoločnú: šírku pásma.

Šírka pásma pamäte je kľúčovou špecifikáciou pre GPU. Je určená kombináciou šírky pamäťovej zbernice a frekvencie pamäťových čipov a koľko pamäťových čipov sa používa, keďže využitie celej pamäťovej zbernice vyžaduje určitý počet lupienky. GPU nižšej triedy majú zvyčajne k dispozícii šírku pásma najmenej 100 GB / s a ​​GPU vyššej triedy sa môžu dotknúť 1 TB / s. Šírka pásma SSD je presne to, aké prenosové rýchlosti môžu dosiahnuť, čo je niečo, čo výrobcovia SSD zvyknú inzerovať.

Teraz by ste si mohli byť vedomí toho, že PCIe 5.0 SSD bude teoreticky limitovať 16 GB/s, čo je ďaleko od 100 GB/s, ale to sú len nespracované dáta. Tajnou omáčkou DirectStorage je skutočnosť, že môže na dekompresiu údajov použiť skôr GPU ako CPU, takže komprimovať údaje priamo z SSD a dať ich GPU je teraz možné. To má tiež ďalší vedľajší účinok zníženia zaťaženia CPU.

Microsoft zatiaľ neoznámil, akú veľkú kompresiu bude DirectStorage schopný, ale podľa toho, čo viem, to bude pravdepodobne päťnásobok kompresie alebo o niečo viac. To je v podstate päťnásobok šírky pásma, čo znamená, že najrýchlejšie SSD PCIe 5.0 budúcnosti môžu ponúknuť až 80 GB/s extra šírku pásma.

Pre GPU nižšej a strednej triedy je to dosť veľký problém. 80 GB/s extra šírky pásma by znamenalo 30% zlepšenie pre RTX 4060 a zhruba 25% zlepšenie pre RX 7600. Prínos je menej jasný pre high-end GPU, ale bolo by to aspoň trochu navyše. SSD PCIe 6.0 to zvýšia na 160 GB/s extra šírky pásma, a to bude ešte väčší problém. Sakra, PCIe 4.0 SSD v ručnom hernom počítači by bol obrovským prínosom pre integrovanú grafiku, ktorá zvyčajne vyžaduje špičkovú RAM, aby fungovala dobre, a to aj v prípade Steam Deck.

DirectStorage by mohla byť skvelá vec alebo ďalší dôvod, prečo brániť budúcim GPU

Zdroj: Nvidia

Jedna vec, ktorej sa pri DirectStorage obávam, je, že by sa z neho mohla stať menej príjemná funkcia a viac váš výkon-bude-hrozný-ak-nemáte-a - akýsi trik s rýchlym SSD. Jedným z dôvodov, prečo sa toho obzvlášť obávam, je to, že výrobcovia GPU (tu najmä Nvidia a AMD) sa už nejaký čas snažia ušetriť peniaze zoštíhlením pamäte na GPU a zatiaľ čo veľa z toho súvisí s kapacitou, ide aj o šírku pásma.

V posledných rokoch sme videli, že niektoré pomerne rýchle GPU vychádzajú s šokujúco malou šírkou pamäťovej zbernice. Napríklad 256-bitové alebo dokonca 192-bitové zbernice mali tendenciu byť celkom štandardné pre strednú triedu, ale teraz karty strednej triedy ako RX 7600 a RTX 4060 majú iba 128-bitové zbernice, ktoré bývali vyhradené pre niektoré z najpomalších GPU v mnohých séria. Dokonca aj RTX 4090 má iba 384-bitovú širokú zbernicu, rovnako ako RTX 3080 Ti.

Samozrejme, existujú dobré dôvody, prečo chcú Nvidia a AMD zmenšiť šírku zbernice: GPU sú tak menšie, a teda lacnejšie na výrobu a širšie autobusy vyžadujú viac pamäťových čipov, aby zaplnili celú šírku a získali plnú kapacitu výkon. Napriek tomu je to v konečnom dôsledku opatrenie na úsporu nákladov a pri šetrení čo najväčšieho množstva peňazí je to správne Cieľom je vytvoriť stimuly na kompromitovanie integrity produktu, len aby sa prekročili riadok. Nvidia to urobila so svojou VRAM na najnovších GPU a v niektorých hrách môžete skutočne vyčerpať VRAM na GPU nad 400 $, ako je RTX 3070.

Mojou najväčšou obavou je, že DirectStorage sa stane požiadavkou na získanie normálneho množstva výkonu z GPU, ak sa táto technológia stane štandardom alebo dokonca dostatočne rozšíreným. Bolo by to ako ešte horšia verzia RX 6400, low-end GPU, ktorý vyžaduje PCIe 4.0 pre dobrý výkon, pretože AMD naň umiestnilo len minimum pruhov. Ak každý potrebuje špičkový PCIe 5.0 SSD, aby GPU fungoval podľa očakávania, bude to ďalšia prekážka vstupu pre hráčov s menšími prostriedkami na nákup hardvéru.

Technológia je však nepopierateľne skvelá

Aj keď sa obávam, aké stimuly môže DirectStorage vytvoriť pre dizajn GPU, myslím si, že je to niečo, čo by mohlo skutočne zlepšiť hranie. Je zrejmé, že vývojári hier budú môcť vyťažiť veľa využitia z DirectStorage v Xboxe, kde sa s hardvérom pracuje jednoduchšie, ale z toho, čo som počul, to znie, že táto technológia bude plug-and-play, takže by mala dobre fungovať na PC s rôznym hardvérom konfigurácie.

Som obzvlášť nadšený z toho, čo môže DirectStorage urobiť pre integrovanú grafiku, ako sú vreckové herné počítače. ROG Ally má pamäť len okolo 100 GB/s šírku pásma a DirectStorage by mohol pridať ďalších približne 25 GB/s s najrýchlejšími SSD PCIe 4.0 veľkosti 2230. To by mohlo byť až 40 GB/s, ak prídu rýchlejšie disky s veľkosťou 2230 von. Zamyslite sa nad tým, ako rýchly by mohol byť iGPU vo vašom notebooku alebo mini PC s rýchlym PCIe 4.0 alebo 5.0 SSD (keď budú dostatočne chladné na to, aby fungovali bez chladičov). Mohlo by to skutočne zvýšiť životaschopnosť low-end integrovaných GPU pre hranie hier, a to by som rád videl.