SSD auf der Grafikkarte: Funktionsweise und mögliche Anwendungen

SSD auf der Grafikkarte: So funktioniert es

GPUs sind mit Video ausgestattet RAM Speicher im Inneren, da Grafikprozessoren oder GPUs die Möglichkeit haben, darauf zuzugreifen. Aber ist es möglich, ein Massenspeichergerät wie ein SSD auf einer Grafikkarte? Es ist und wir werden es Ihnen in diesem Artikel erklären.

Eines der Leistungsprobleme, mit denen Profis konfrontiert sind, die ihre Grafikkarte täglich zur Erstellung von Inhalten verwenden, ist die eingeschränkte VRAM. Wenn die Daten zu groß sind, werden sie plötzlich auf die SSD-Festplatte des Systems oder was auch immer übertragen. Es ist schlimmer, auf eine herkömmliche Festplatte.

Die Lösung dafür? Platzieren Sie den NVMe-Speicher in der Grafikkarte, entweder über einen Steckplatz für M.2-Festplatten oder mit auf die Platine gelötetem NVMe-Speicher.

NVMe-Speicher zum Erhöhen der VRAM-Menge

VRAM

Eine der Besonderheiten von Grafikkarten, die in professionellen Umgebungen verwendet werden, besteht darin, dass sie normalerweise VRAM in einer Konfiguration verwenden, die als "Clamshell" bekannt ist, was typisch für DDR-Speicher ist, in der zwei GDDR-Speicherchips an eine gemeinsame Speicherschnittstelle angeschlossen sind, jedoch seit der Verbindung Wenn zwei Chips anstelle von nur einem verwendet werden, wird wie üblich der Datenbus zwischen den beiden aufgeteilt, sodass jeder Speicherchip die Hälfte der Bandbreite hat, die nur einer hat, jedoch für jede Speichercontroller-Schnittstelle

Mit dem Aufkommen der DirectStorage-API und der SSD-Speicherunterstützung in GPUs ist es nun möglich, NVMe-Speicherzugriff auf a zu gewähren GPUAuf diese Weise können Sie eine zusätzliche Ebene in der GPU-Hierarchie erstellen, in der Daten gespeichert werden, auf die Sie mit der GPU schneller zugreifen können.

Zum Beispiel können wir eine Szene rendern, die mehrere zehn Gigabyte belegt und die wir normalerweise benötigen, um auf die Festplatte zuzugreifen. Dank der Zugriffsgeschwindigkeit des NVMe ist es möglich, sehr schnell auf diese Informationen zuzugreifen. Aber wäre es nicht besser, wenn die GPU einen solchen Speicher hätte?

Auf meiner Grafikkarte befindet sich eine SSD

SSD Samsung

Vor einigen Jahren AMD stellte die Radeon SSG vor, diese Karte war eine AMD Vega mit einer Besonderheit und das heißt, dass sie bis zu 2 TB NVMe-Speicher in Form von 4 SSDs vom Typ M.2 enthielt. Dieses Konzept war auf dem Markt nicht sehr erfolgreich und die Radeon SSG blieb eine Anekdote.

Aber diese Idee scheint am Ende gefallen zu haben Microsoft, die beschlossen hat, es in der DirectStorage-API zu standardisieren, und AMD gebeten hat, es in die zu integrieren Xbox Serie X SoC. Diejenigen von Lisa Su hingegen zögerten nicht, SONY die Technologie anzubieten, und das Ergebnis ist eine neue Generation von Konsolen, die nicht nur auf der SSD basiert, sondern in der der „VRAM“ eine größere Kapazität hat.

Das Konzept ist sehr einfach: Die GPU sieht sowohl den VRAM als auch den Speicher der SSD so, als wäre es derselbe Speicher, aber über einen erweiterten Speichercontroller wird eine Anforderung an eine Adresse gesendet, die der SSD entspricht, in die sie kopiert wird Ein Teil des VRAM selbst, der als Datencache für die SSD dient. Dank der hohen Geschwindigkeit der PCI Express-Schnittstelle werden Daten schnell und vollständig transparent vom NVMe-Speicher in den RAM übertragen.

Wie greift die Grafik auf die SSD auf der Karte zu?

Radeon SSG-Diagramm

Jede GPU verfügt über zwei DMA-Einheiten, mit denen Sie nicht nur auf den System-RAM zugreifen können, sondern auch auf die neuesten auf dem Markt befindlichen GPUs, die mit DirectStorage kompatibel sind. Sie haben den Zugriff auf die SSD des Systems durch Zugriff auf PCI ermöglicht Express-Ports.

Die Installation einer SSD in der GPU ist jedoch anders, da sich dieser Speicher vor dem PCI Express-Port befinden würde. Dazu müssten 4 PCI Express-Leitungen hinzugefügt werden, um eine SSD zu platzieren. Dies hat AMD mit der Radeon SSG getan, jedoch in Bei der AMD-Grafikkarte wurde eine weitere 16-Zeilen-PCIe-Schnittstelle hinzugefügt, daher verfügt sie über 4 M.2-Laufwerke.

Obwohl es dumm erscheinen mag, eine oder mehrere SSD-Schnittstellen auf eine Grafikkarte zu setzen oder, falls dies nicht der Fall ist, eine SSD mit NVMe-Speicher zu löten, ist es in Wirklichkeit überhaupt nicht so, wenn wir die enormen Vorteile berücksichtigen, die dies insbesondere für impliziert die GPU bei der Suche nach großen Datenmengen.

Schlüssel zur Videobearbeitung und professionellen Raytracing-Funktion

Video Encoding

Eines der Dienstprogramme von GPUs ist das Codieren und Decodieren von Videos in Echtzeit, obwohl es darauf spezialisierte Einheiten gibt, wenn es darum geht, ein Video von einem Format in ein anderes zu übertragen, insbesondere wenn es sich um ein großes handelt. Größe Wir können feststellen, dass die Informationen nicht in den VRAM passen und auf einer Festplatte gespeichert werden.

Die Tatsache, dass eine SSD vorhanden ist, ermöglicht es, dass Inhalte in die SSD kopiert werden, sobald sie aus dem VRAM verschwinden. Stellen Sie sich vor, Sie bearbeiten ein riesiges Video mit mehreren zehn oder hundert Gigabyte auf Ihrem PC und stellen fest, dass die Grafik direkten Zugriff darauf hat. Dies ist äußerst nützlich für das, was genannt wird Video Codierung, bei der eine Videodatei in Echtzeit von einem Format und einer Auflösung in ein anderes Format und eine andere Auflösung konvertiert wird, um über Streaming übertragen zu werden.

Die Tatsache, dass der auf der GPU befindliche Video-CODEC Zugriff auf eine auf der Grafikkarte befindliche SSD hat, beschleunigt die Leistung, da die Suche nach Daten viel kürzer ist als die Suche nach einer im System installierten SSD. Dies bedeutet, dass Sie so schnell wie möglich auf Streaming-Videodaten zugreifen können, ideal für die Videobearbeitung mit 4K-Auflösungen.

Professionelle Raytracing

Ein weiteres wichtiges Dienstprogramm ist das professionelle Ray Tracing mit dem Ziel, die gesamte Geodatenstruktur einer äußerst komplexen Szene vollständig zu speichern. Dies beschleunigt den Renderprozess und verhindert, dass Systeme lange Zeit für die Erstellung einer Szene oder einer Folge von Szenen aufwenden Sie.

Es kann gefolgert werden, dass das Hinzufügen von NVMe-Laufwerken oder SSDs zu einer Grafikkarte die Leistung einer GPU in professionellen Umgebungen erheblich verbessert und eine Vorreiterrolle auf dem Hardwaremarkt für professionelle Inhaltsersteller einnimmt.