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5分钟读懂微软新技术:未来游戏如何消灭读条

时间:2020-09-08 16:47:48 来源:互联网 阅读:-

如果不在意读条时间多等几十秒,固态硬盘对于游戏玩家是否还有必要?这个问题从固态硬盘诞生之日起就一直存在,微软本周宣布的DirectStorage成为了话题终结者:未来固态硬盘必须要有,而且需要是NVMe协议的。

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传统游戏中SSD只能锦上添花:

对于过去以及当前的大多数游戏来说,固态硬盘的作用只是锦上添花,减少读条等待,让玩家能够更快地进入游戏。对于一些需要队伍全员就位的副本游戏来说,只要不是拖后腿太严重,就不会被骂成猪队友。

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从使用经验上来看,SATA固态硬盘相比机械硬盘的进步非常明显,而NVMe固态硬盘在SATA固态硬盘的基础上只是更上一个小台阶。除非是追求极致的电竞玩家,NVMe和SATA协议之间的体验差别并不算很大。

未来游戏中SSD决定流畅与否:

加载场景和人物贴图材质是游戏读条的主要工作之一,大量的数据在CPU的控制下从硬盘读取到内存当中,然后按需传输到显卡的显存当中实现画面渲染。

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由于新游戏的画质越来越好,贴图材质也越来越精细,游戏体积已经大到让内存和固态硬盘都感到吃力。解决方法有两个:一是变游戏开始前一次性全部加载为游戏内分阶段实时加载,二是游戏数据压缩,加载到内存后再解压。使用固态硬盘才能保证游戏不会因实时加载而卡顿或模糊。但数据压缩带来的第二个矛盾比较麻烦:解压过程让数据在内存中两进两出,效率很低,CPU很烦。

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于是微软出了个点子:不如让硬盘直接跟显卡商量着做吧,我就不过多掺和这事了。于是数据从固态硬盘出来之后就透过PCIe通道直奔显卡,由GPU负责将数据分配到显存当中。CPU负担减轻了,显卡也能更快地获得自己需要的游戏数据,皆大欢喜。到目前为止,所有的改变都是软件层面上的。

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不过CPU当了甩手掌柜之后,硬盘读出的数据依然需要先解压才能使用,这项任务就交给了显卡GPU来具体完成,未来的显卡将自带一个高效的专用数据解压单元负责此事。首个搭载专用解压单元(Direct IO)的显卡就是NVIDIA本周宣布的RTX30系列。

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这就是为什么微软选择在同日宣布DirectStorage:RTX IO是这个未来游戏架构的硬件实现部分。想用DirectStorage,必须换新显卡,以后AMD的新显卡也会支持这个功能。

为什么强调需要NVMe协议:

前边提到了DirectStorage需要让固态硬盘直接和显卡进行通信,那么和显卡一样使用PCIe通道的NVMe固态硬盘自然障碍最小。

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由于DirectStorage模式下游戏会进行实时数据加载,硬盘面临大量的随机小数据块读取,对于这种工作,NVMe协议比SATA协议更有性能优势。

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所以,NVMe固态硬盘就成了微软DirectStorage的必备搭档。

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DirectStorage只对显卡有特殊要求,现有的NVMe固态硬盘届时则无需再更换升级。从Xbox Series X和PS5的SSD对比就能看出,微软的这套DirectStorage其实对NVMe固态硬盘没有很高的要求,类似铠侠RC10这种带有DRAM缓存的PCIe 3.0固态硬盘应该也能胜任。

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