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SSD固态硬盘对游戏行业的一场革命

2021年02月21日 13:36来源:未知手机版

前年的Computex展上,AMD曾经演示过一段画面demo,对比Radeon RX 5700系列和英伟达的Geforce 2080 Ti,宣称画面与性能大胜。当时这个演示是引起了不小的争议的,该场景表达的是带宽对于游戏的影响。但实际上,在现实世界的游戏作品中,几乎不存在这种类型的负载。事实真的如此吗?

当时的这段演示,可能已经在预示“存储”的未来,对于游戏行业接下来持续数十年的影响了。

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似乎在当代PC领域,配SSD固态硬盘是个日常——都什么年代了,还谈SSD固态硬盘是HDD机械硬盘的未来?PC游戏自然也应该在“享用”SSD带来的速度优势吧?

但在次世代游戏主机领域,高速SSD的采用算是个新鲜事,或者说至少以前SSD在游戏主机领域并不太受待见——索尼PS5和微软Xbox Series X终于“不约而同”地用上了SSD,而且是NVMe SSD。因为事实上,对传统生态的游戏主机而言,硬盘速度或许真的没那么重要,容量才是关键。对于单游戏动辄10GB+的容量,以及游戏主机需考虑成本问题的现状而言,开发者们总在想方设法降低硬盘性能对于实际游戏体验的影响。

从最直接的角度来思考,换个SSD似乎也不是什么大不了的事情,不就读写快点儿吗?快又能快到哪儿去?游戏里屏幕上需加载和待加载的元素,不都是放在RAM里面的吗?换个SSD,游戏体验就大不同了?

或许SSD在游戏主机上采用的开始,乃是改写游戏行业历史的序章。本文就从较浅层的技术角度来谈谈,SSD对于游戏界究竟产生了多大的影响。

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换用SSD的PS和Xbox

从纸面数字来看,微软Xbox Series X用了总容量1TB的NVMe SSD固态硬盘,顺序读取速度为2.4GB/s。这对SSD而言算不上什么惊艳数字;虽然已经比机械硬盘快10-20倍了,但在PC平台也就是个入门水平。而索尼PS5的SSD总容量825GB,顺序读取速度5.5GB/s(PS4是50-100MB/s),接口PCIe 4.0 x4,通道数是12个——这就有点儿高端的意思了。

不过换用SSD究竟有什么用呢?5.5GB/s的顺序读取,在RAM速度面前,起码有几十倍甚至上百倍的差距。硬盘和内存介质仍然不是一个世界的东西,PS5不照样配备16GB GDDR6吗?

先来看看微软这边,微软在Xbox存储相关的技术表达上,引入了一种“Xbox Velocity Architecture”架构。这个市场宣传词,在微软的定义下包含了4个组成部分,分别是SSD固态硬盘本身、压缩引擎、用于访问存储的软件API,以及名为Sampler Feedback Streaming的硬件特性(一种GPU特性,可提高纹理利用效率:哪些数据可以从RAM中移除,并判断下一步要加载哪些数据到RAM)。

就Xbox Velocity Architecture的这几个构成而言,很难看出什么爆炸性突破,至少就微软公布的信息来看是如此。

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虚幻5引擎演示的图形计算画面

索尼PS5相对复杂,去年索尼在介绍PS5时,花了1/3的时间专门介绍PS5的存储系统。这表明SSD在PS5之上的分量不轻。去年EPIC在虚幻5引擎的技术演示中强调,演示中那些令人叹为观止的效果都需依赖PS5的高速SSD。虽说这其中多少有索尼和EPIC底层合作的成分在,但技术本身不应被轻易否定。有关PS5的SSD及相关的存储架构,后文会详述。

SSD的高带宽,和数据压缩

从直觉来看,换用SSD的最大价值,应该在于启动游戏、加载场景会更快。这的确是这代游戏主机的提升所在。下面这张图来自tom's GUIDE的PS5评测文章,是PS5与PS4两代机型的不同游戏加载时间对比:

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来源:tom’s GUIDE

部分游戏的差异在这里还是相当显著的。像《蜘蛛侠:迈尔斯·莫拉莱斯》这样的游戏,“在home页面选择游戏,到角色出现在大街上开始打怪,几乎是0时间差”。Android Authority在PS5体验文章中提到,“所有PS5游戏的加载页过渡时间都在10秒以下,更多的是在3-4秒”,甚至因为加载页面时间过短,连页面上的那些文字提示都看不全,“不过这也是值得的”。

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