Met de komst van SSD's als standaard en standaard onderdeel in de volgende generatie consoles , PlayStation en Xbox Serie X, samen met het uiterlijk van RTXIO technologie NVIDIA RTX, het is duidelijk dat de SSD zal uiteindelijk de harde schijf vervangen die conventioneel is voor opslag, vooral voor games waar deze zullen profiteren van de verbeteringen van het gebruik van de SSD.
Vaste schijven of beter bekend als het acroniem in het Engels: SSD , zijn een van de belangrijkste hardware voor games in de komende jaren en niet alleen om laadtijden te versnellen, maar ook voor continue toegang tot gegevens van de schijf door de game zelf. Maar waar vertalen deze verbeteringen zich naar? Wat zijn de voordelen van de SSD voor gegevens? streaming ?
Speldata streamen vanaf schijf
Er zijn twee manieren om een game te ontwerpen in termen van levelarchitectuur
- De eerste is om het te doen op niveaus waarin we het spel verdelen in afgebakende gebieden die niet met elkaar communiceren, de speler heeft een doel dat wanneer het is vervuld, het volgende gebied wordt geopend.
- De tweede is een open wereld die volledig met elkaar verbonden is, er zijn geen verdeeldheid en we kunnen een continue transitie hebben over de hele wereld.
Welnu, het tweede type is tot nu toe niet opgetreden vanwege het feit dat ondanks het feit dat het op esthetisch niveau voor ons lijkt dat er continuïteit is, er altijd valstrikken zijn om te verbergen dat de niveaus worden geladen. Dit kunnen een filmische film zijn, een hele grote gang, een lift en zelfs een actiescène op een heel klein scherm terwijl de rest van het podium in de achterkamer wordt geladen.
Met de SSD zijn niet alle gegevens in het geheugen nodig voor streaming
Maar als de overdrachtssnelheid hoog genoeg is, kunnen we die valkuilen volledig vermijden en het tweede type scenario's volledig mogelijk maken en dit is waar het gebruik van vaste schijven als vervanging voor harde schijven om de hoek komt kijken.
De truc is dat wanneer de speler een niet-opgeladen gebied nadert, de interne telemetrie van het spel wordt gebruikt, zodat het scenario waarin we gaan opladen voorbij de horizon gaat. Als dit goed wordt gedaan, zal de virtuele wereld zijn grenzen verleggen in overeenstemming met de positie van de speler erin en als dit voldoende wordt gedaan, kunnen de laadtijden worden weggelaten zonder dat alle gegevens van het niveau moeten worden gedumpt. naar RAM.
Maar om te begrijpen wat het voordeel is, moeten we eerst begrijpen wat de handicaps zijn van de traditionele harde schijf en de voordelen van het gebruik van een vaste schijf.
De harde schijf en zijn nadelen voor datastreaming
Een harde schijf moet een roterend, cirkelvormig opslagmedium zijn, dat is georganiseerd in een reeks concentrische cirkels die "tracks" worden genoemd, waarbij elke track een reeks "sectoren" heeft waarvan de standaardgrootte gewoonlijk 512 bytes is. Afhankelijk van het bestandssysteem dat door het besturingssysteem wordt gebruikt, zijn de tracks georganiseerd in groepen van verschillende idems, clusters genaamd, die overeenkomen met de minimale grootte die een bestand heeft op dat systeem van het bestandssysteem dat door het besturingssysteem wordt gebruikt, de grootte van een bestand kan nooit kleiner zijn dan dat van een cluster.
Het probleem met harde schijven is dat afhankelijk van de track waarop de gegevens zich bevinden, de snelheid waartoe u toegang wilt hebben, en de toegangssnelheid varieert. Voor de buitenste tracks is de gegevenstoegangssnelheid sneller, en wordt deze langzamer voor de tracks die zich verder naar binnen bevinden vanwege het feit dat de kop van track moet wisselen, dus de latentie voor gegevenstoegang van de harde schijf zal altijd afhangen van waar ze zich bevinden. zijn.
Dit is een enorm probleem voor streaming, aangezien de gegevens die we op korte termijn in het spel nodig hebben, te vinden zijn op een van de interne tracks van de schijf, wat ertoe kan leiden dat het podium niet snel genoeg wordt gebouwd en fasen worden geforceerd. van overgang.
Maar het is niet het enige bestaande probleem, het andere probleem is dat we een adrestabel moeten gebruiken, een bestand in het RAM en / of op de harde schijf zelf dat continu moet worden geraadpleegd door de CPU om te weten waar de gegevens zijn. . Dit verbindt de harde schijf met een bestandssysteem dat verband houdt met het besturingssysteem en voorkomt dat een processor zonder een MMU die zo complex is als een CPU toegang krijgt tot de harde schijf.
Al deze handicaps betekenen dat harde schijven niet het beste opslagmedium zijn om gegevens van te streamen.
Toegang tot de SSD en zijn voordelen voor datastreaming
SSD-schijven gebruiken niet-vluchtig RAM (NVRAM) of beter bekend als flash-geheugen, waarvan de bekendste en meest gebruikte het NAND-type is.
Dit alles betekent dat de MMU toegang kan krijgen tot de SSD alsof het RAM-geheugen is en deze kan behandelen als een extensie ervan voor adressering, wat het mogelijk maakt om volledig af te zien van een bestandssysteem. Dit is ook wat een GPU dat een veel eenvoudigere eenheid heeft dan een GPU om toegang te hebben tot de SSD, aangezien het geen besturingssysteem hoeft te draaien, met dit laatste kan de opslagcapaciteit van de grafische kaart worden uitgebreid.
Een van de dingen die bijvoorbeeld de efficiëntie verhoogt, is met virtuele texturering, wat betekent dat we alleen de texturen in het geheugen hebben die nodig zijn voor het frame en niet de volledige geheugenmap. Met de harde schijf moeten we hele geheugenpagina's meenemen, maar met een SSD kunnen we kiezen welke gegevens en in welk volume we gekopieerd willen worden van de vaste schijf zelf naar RAM.
Het SSD-geheugen is NVRAM, maar het systeem heeft geen toegang alsof het RAM-geheugen is
Welnu, het antwoord is nee, eigenlijk is er op fysiek niveau geen directe adressering met de SSD, maar als we het hebben over uniforme adressering, bedoelen we hoe de MMU het systeemgeheugen ziet vanuit dezelfde virtuele adressering.
Wanneer een set geheugenpagina's van het virtuele adres niet beschikbaar is in RAM, stuurt de MMU een verzoek naar de IOMMU en dit naar de SSD-controller. Wat de SSD-controller gaat doen, is het binnengekomen geheugenadres vertalen naar een fysiek adres van de SSD waar de gegevens die we willen verkrijgen of wijzigen zich bevinden.
Het probleem is dat dit gegevenszoekproces erg vervelend en traag is en wat wordt gedaan, is profiteren van de enorme bandbreedte van de PCIe-interface om grote hoeveelheden gegevens van de SSD naar een RAM-ruimte te kopiëren die wordt gebruikt als een soort schijfcache. Het is precies de snelheid van de PCIe-interface die deze overgangen in het spelontwerp elimineert.
Het is mogelijk dat over een paar jaar, althans in sommige games, de term niveau volledig verdwijnt en dat zal allemaal te danken zijn aan wat we je zojuist hebben uitgelegd
