ストリーミングSSD、その仕組み、およびビデオゲームにもたらす利点。

ストリーミングSSD

の到着で SSD の標準および標準部品として 次世代コンソール , プレイステーション & 携帯 シリーズX、の外観と一緒に RTXIO 技術の NVIDIA RTX、それ は明らかです SSD 特に、SSDの使用の改善を利用するゲームでは、ストレージ用の従来のハードディスクを置き換えることになります。

ソリッドディスク、または英語での頭字語としてよく知られているもの: SSD は、今後数年間のゲームにとって最も重要なハードウェアのXNUMXつであり、読み込み時間を短縮するだけでなく、ゲーム自体がディスクからデータに継続的にアクセスするためにも使用されます。 しかし、これらの改善は何につながるのでしょうか? SSDはデータにどのように役立ちますか ストリーミング ?

ディスクからのゲームデータストリーミング

GTAランドスケープ

レベルアーキテクチャの観点からゲームを設計する方法はXNUMXつあります

  • XNUMXつ目は、ゲームを互いに通信されていない区切られた領域に分割するレベルでそれを行うことです。プレーヤーは、それが実行されると次の領域が開くという目的を持っています。
  • XNUMXつ目は、完全に相互接続されたオープンワールドであり、分裂はなく、世界中で継続的に移行することができます。

さて、XNUMX番目のタイプは、審美的なレベルでは連続性があるように見えるかもしれないという事実にもかかわらず、レベルがロードされていることを隠すためのトラップが常にあるという事実のために、これまで発生していません。 これらは、映画、非常に大きな廊下、エレベーター、さらにはステージの残りの部分が奥の部屋にロードされている間の非常に小さな画面のアクションシーンである可能性があります。

SSDでは、メモリ内のすべてのデータがストリーミングに必要なわけではありません

しかし、転送速度が十分に速い場合は、これらの落とし穴を完全に回避し、XNUMX番目のタイプのシナリオを完全に可能にすることができます。これは、ハードドライブの代わりにソリッドドライブを使用する場合に役立ちます。

秘訣は、プレイヤーが課金されていないエリアに近づいてゲームの内部テレメトリを使用し、地平線を超えて課金されるシナリオを作成することです。 これがうまく行われれば、仮想世界はその中のプレイヤーの位置に応じて境界線を移動し、それが十分に行われていれば、レベルからすべてのデータをダンプする必要なしにロード時間を省くことができますに RAM.

しかし、利点が何であるかを理解するには、最初に、従来のハードディスクのハンディキャップとソリッドディスクを使用する利点を理解する必要があります。

ハードディスクとそのデータストリーミングの欠点

ハードドライブ

ハードドライブは回転する円形の記憶媒体であり、「トラック」と呼ばれる一連の同心円で構成されます。各トラックには、標準サイズが通常512バイトの一連の「セクター」があります。 オペレーティングシステムで使用されるファイルシステムに応じて、トラックはクラスターと呼ばれるさまざまなidemのグループに編成されます。これは、オペレーティングシステムで使用されるファイルシステムのシステム上でファイルが持つ最小サイズ、ファイルをクラスターのファイルより小さくすることはできません。

ピスタディスコデュロ

ハードドライブの問題は、データが配置されているトラック、アクセスする速度に応じて、アクセス速度が異なることです。 最も外側のトラックの場合、データアクセス速度は速くなり、ヘッドがトラックを変更する必要があるため、さらに内側のトラックの場合は遅くなります。したがって、ハードディスクのデータアクセス遅延は常にそれらの場所に依存します。です。

これはストリーミングにとって大きな問題です。ゲームで短期的に必要なデータがディスクの内部トラックのXNUMXつにあるため、ステージが十分に速く構築されず、ステージが強制される可能性があるためです。 移行の。

しかし、それだけが既存の問題ではありません。他の問題は、アドレステーブル、RAMやハードディスク自体にあるファイルを使用する必要があり、継続的に参照する必要があることです。 CPU データがどこにあるかを知るため。 。 これにより、ハードドライブがオペレーティングシステムに関連するファイルシステムに関連付けられ、CPUのように複雑なMMUのないプロセッサがハードドライブにアクセスするのを防ぎます。

これらすべてのハンディキャップは、ハードドライブがデータのストリーミングに最適なストレージメディアではないことを意味します。

SSDへのアクセスとデータストリーミングにおけるその利点

SSD

SSDディスクは、不揮発性RAM(NVRAM)またはフラッシュメモリとしてよく知られているものを使用します。最もよく知られており、最も使用されているのはNANDタイプです。

これはすべて、MMUがSSDにRAMメモリであるかのようにアクセスし、アドレス指定のための拡張として扱うことができることを意味します。これにより、ファイルシステムを完全になくすことができます。 これはまた、 GPU オペレーティングシステムを実行する必要がないため、SSDにアクセスするためのGPUよりもはるかにシンプルなユニットを備えています。オペレーティングシステムを使用すると、グラフィックのストレージ容量を拡張できます。

たとえば、効率を向上させるもののXNUMXつは、仮想テクスチャリングを使用することです。これは、メモリマップ全体ではなく、フレームに必要なテクスチャのみをメモリに保持することです。 ハードディスクの場合はメモリページ全体を取り込む必要がありますが、SSDの場合は、ソリッドディスク自体からRAMにコピーするデータとボリュームを選択できます。

SSDメモリはNVRAMですが、システムはRAMメモリであるかのようにアクセスしません

答えはノーです。実際には、物理​​レベルではSSDを使用した直接アドレス指定はありませんが、統合アドレス指定について話すときは、MMUが同じ仮想アドレス指定からシステムメモリをどのように認識するかを意味します。

JerarquíaMemoria

仮想アドレスのメモリページのセットがRAMで使用できない場合、MMUは、IOMMUに要求を送信し、これをSSDコントローラーに送信します。 SSDコントローラーが実行するのは、到着したメモリアドレスを、取得または変更するデータが配置されているSSDの物理アドレスに変換することです。

プロセソ SSD

問題は、このデータ検索プロセスが非常に面倒で時間がかかることです。実行されるのは、PCIeインターフェイスの膨大な帯域幅を利用して、SSDから種類のディスクキャッシュとして使用されるRAMスペースに大量のデータをコピーすることです。 ゲームデザインにおけるこれらの移行を排除するのは、まさにPCIeインターフェイスの速度です。

数年以内に、少なくとも一部のゲームでは、用語レベルが完全に消える可能性があります。それはすべて、先ほど説明したことのおかげです。