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Date 2020/09/04 13:18:26
Name Lord Be Goja
File #1 실바땅.png (289.4 KB), Download : 29
Subject [기타] [하드웨어]차세대기의 고속SSD도입과 게임의 최적화 (수정됨)



최근에는 어둠땅처럼 시스템 요구사양에 용량뿐 아니라 SSD를 적는 게임들도 늘어나고 있습니다.

물론 와우야 오리지날때부터 빠른 스토리지사용시 체감성능이 달라졌던 게임이고.. (wyvern fly by 벤치들이 뭐라고 하던 말이죠)

그런데, nvme ssd는 스펙상의 속도대비 게이밍체감은 약했던게 사실입니다.

이게 최근 변화의 기미가 보이고 있어요.


여러분도 보셨겠지만,얼마전 ps5용 라켓 & 클랭크 시연회에서는 고속 장치로 끊임없이 진행되는 스테이지진행을 보여줬었는데,
이런 딘순히 로딩의 제약극복으로 인한 스테이지 구성의 변화말고도 또 다른 재미있는 소스가 있더군요.


기글 하드웨어 솔라리님이 블룸버그 기술분야기자 Takashi Mochizuki 의 스파이더맨 게임 관련 트윗에서 따온 영상을 보면
( https://gigglehd.com/gg/bbs/8128929 )
( https://mobile.twitter.com/6d6f636869/status/1130645990627631105 )









차세대에서 nvme적용후 8초나 차이나는 로딩속도외에도 게임의 스크롤속도차이가 나는걸 볼수 있는데.
원래는 차세대기처럼 빠르게 진행을 시키고 싶었지만,ps4의 읽기속도 제약으로  추가적으로 보여지는 구조물들을 빠르게 보여줄수가 없어서
(그렇다고 ps4의 메모리에 전부 올리기엔 너무 크죠)스파이더맨이 빌딩숲을 헤처나가는 속도를 늦춘거라고 합니다.
요약하면 차세대기에서는 오브젝트의 빠른 로딩을 통해 스크롤 속도를 올려 더욱 뛰어난 속도감을 표현할수 있다는 뜻입니다.


한편 ps5뿐만 아니라 pc에서도 이런 개선은 준비중인데
https://devblogs.microsoft.com/directx/directstorage-is-coming-to-pc/
마이크로소프트는 다이렉트 스토리지라는 기술을 2021년에 개발자들에게 제공되는 다이렉트x 12_2에 추가할 계획입니다.
NVMe ssd장치에서 그래픽카드까지 파이프라인을 통해 직접적으로 그래픽 데이타를 전송하는 개념일거 같네요.
이러면 저장장치에서 -> 메모리-> 그래픽카드로 이동하는 구조에서 중간단계가 사라지는 효과가 있습니다.
(저는 프로그래머나 그래픽디자이너가 아니라 번역기로 본 이 부분에 대한 이해가 틀릴수 있습니다)

이 기술은 사타에서는 할수 없는 수준의 io 요청을 보내는 기술로  이번 신형엑박에는 이미 포함된 기술입니다.



또한 이부분은 엔비디아 역시 지포스 2/3000시리즈의 주요특징 중 하나로 들었습니다.

 (기글 하드웨어 번역 / 테크파워업 원문)
------------------------------------------------------

SSD에서 압축되지 않은 데이터를 PCIe 4.0 NVMe sSD의 최고 속도인 7GB/s로 불러오려면 2개의 CPU 코어를 최대한 활용합니다. I/O 리퀘스트가 많을수록 성능에 영향을 줍니다. 


NVIDIA RTX I/O는 다이렉트스토리지를 활용해

데이터의 압축을 더욱 빠르게 해제합니다. 'RTX'가 붙어 있기에 지포스 GTX 시리즈에선 쓰진 못합니다. 튜링에선 가능합니다. 


RTX I/O를 위한 특별한 SSD 요구 스펙은 없으나, PCIe 4.0 NVMe SSD가 더 나은 결과를 줄 거라고
답합니다. RTX I/O는 I/O에 필요한 CPU 부하를 줄이고 GPU에서 그래픽 데이터의 압축을 풀어내 SSD 성능을
높입니다. 



RTX I/O는 기존 방식보다 훨씬 빠르게 데이터를 불러오지만, 프레임 버퍼 메모리를 대체하는 기술은 아닙니다. 대신 CPU 오버헤드를 낮춰줍니다. 또 머신 러닝 라이브러리에서도 쓸 수 있습니다.

'''

----------------------------------------------------------


그런데 저는 이러한 정보를 접하고 나니 의문이 들었습니다.


1.하위호환이나 pc는 내다버린 ps5와 달리 엑스박스와(하위호환이나 루머상의 신형저가모델 발매시) pc는 저장장치수준의 파편화가 심한데, 게임개발 단계에서 저걸 다 고려하고 써먹도록 최적화할수가 있을까?
nvme고려버전과 레거시방식으로 로딩하는걸 다 넣어서  게임내에 nvme옵션을 넣는 방향으로 할까요?

2.앞으로는 ssd의 속도가 더욱 중요해질텐데
ssd모델명만 봐서는 속도가 직관적이지가 못하니까..
신형 엑박수준은  게이머X라던지
ps5급의 읽기속도 5500MB /s 제품은 게이머5 ,
pce4.0의 끝인 7400MB제품은 게이머7식으로 인증 비슷한걸 만들어서 그레이드식 판매를 하는건 어떨까?


3.그런데 ps5나 시장의  메인스트림 ssd들이 500/1기가를 주력으로 미는 상황에서 게임의  ssd에 대한 높은 의존도는 괜찮은걸까??
===================================

여태까지 ssd는 쾌적함을 제공한적은 있었어도 게임성을 바꾼적은 없었는데, 이번 pcie4.0과 차세대게임기,그래픽카드와의 시너지로 오랫만에 변화다운 변화가 일어날거 같다는 기대감이 드네요.



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Blooming
20/09/04 14:10
수정 아이콘
1번의 경우 그래서 게임 디자인에 영향을 준다고 봐야죠. 콘솔은 로딩 스크린이 없도록 처음부터 디자인이 가능하지만 PC에서는 그렇게 못 하겠죠. 대작 싱글 게임은 콘솔을 기준으로 작업하는 상황 자체는 바뀌지 않을겁니다.
Horde is nothing
20/09/04 14:13
수정 아이콘
콘솔은 hdd 에서 ssd 로 넘어간셈이라 극적으로 효과가 나올건대
그게 nvme 때문인지는 궁금하네요
Jean Coq de Raltigue
20/09/04 14:50
수정 아이콘
pci 3 이냐 4냐의 차이가 사실 엄청 크죠. gen 4 이후로는 기존 sata ssd도 과거 ssd가 hdd를 보는듯한 느낌을 받게할 것입니다.
개발괴발
20/09/04 14:50
수정 아이콘
DirectStorage는 개발자로서 상당히 기대하고 있는 API 셋인데요.
- MS에서는 이미, Windows 생태계 전체에 이 API를 기본으로 동작시킬것을 발표한 바 있지요.

이 기능을 한줄로 요약하자면, 디스크에 [병렬]로 요청이 가능합니다.
기존에는 안 됐냐?! 네. 유저모드 코드 구현할 땐 쓰레드 쓰고 병렬로 로딩 명령 내려도,
결국 커널 드라이버에서는 각 데이터들을 순차적으로만 처리했었지요.

이유는 SSD 이전에 데이터 저장장치의 사실상 표준이었던 [HDD]의 고유 특성 때문입니다.
HDD는 플래터를 뱅글뱅글 돌리면서 암(arm)으로 순차적으로 읽어들이게 되는데,
여러개의 요청을 한꺼번에 넣어봐야 어차피 하드 암은 하나뿐이니까 들어온 순서대로 읽어주는겁니다.
그래서 이제까지의 데이터 저장장치 요청은, [큼지막한 뭉치 데이터]를 한꺼번에 읽은 다음에 (bunch load)
그걸 메모리에서 분해해서 잘 어떻게 해보는 방법으로만 돌아갔었습니다.

하지만 SSD가 나오고, SSD를 타겟팅한 고유 인터페이스인 NVMe가 나오면서,
더 이상 NVMe 기반 저장장치에서는 HDD를 고려할 필요가 없어졌습니다.
DirectStorage기술은 [NVMe에는 SSD만 연결된다], 이 것이 기본 아이디어입니다.
SSD는 메모리와 흡사한 소자방식 저장장치라서 물리적 암(arm)같은 것이 없으며,
초당 처리능력을 뜻하는 IOPS(IO per sec)가 HDD와 비교도 할 수 없을 만큼 큽니다.
이를 이용하여, SSD에 동시에 몇십개의 읽기/쓰기 명령을 내린다는 것이 DirectStorage의 기본 골자입니다.

기존에는 작은 파일을 여러 개 한꺼번에 처리명령을 내려도 한번에 한 파일씩 복사되었는데요.
- 윈도우에서 파일 복사 해보시면, 아무리 SSD라도 파일이 하나씩 하나씩 복사되는 걸 볼 수 있습니다.
이제는 그럴 필요 없이, 수많은 파일들을 정말로 [동시에] [병렬로] 읽고 쓸 수 있게 되는 것입니다.
그리고 GPU 내용이 있는데,
원래도 디스크->GPU메모리 사이에는 다이렉트 로딩은 되고 있었습니다. (NVDIA GPUDirect, AMD DirectGMA)
다만 텍스쳐를 읽을 때 기존에는 한 파일 읽고, GPU내에서 압축풀고, 또 한 파일 읽고 하는 방식이었다면...
이제는 텍스쳐 파일을 한꺼번에 여러 개의 파이프라인을 통해 읽어들이는 것입니다.
기존에는 A파일 로딩이 다 끝나야 B파일 로딩을 했었다면,
DirectStorage 기술 적용시 A와 B파일이 서로 다른 GPU유닛에서 처리될 수 있도록 SSD와 GPU 사이에 제2, 제3의 도로를 까는거지요.

한동안 컴퓨터 업계에 기술적 특이점이 별로 없는 편이었는데,
새로운 퀀텀 점프의 계기가 될 것 같아 기대가 큽니다.
Lord Be Goja
20/09/04 14:55
수정 아이콘
다이렉트 스토리지에 대한 자세한 설명 감사합니다
Dena harten
20/09/04 14:55
수정 아이콘
개인적으로는 기술 적용으로 인한 로딩속도 향상같은거야 전체적인 플랫폼이 공유하겟지만 이로인한 레벨 디자인 적인 변화는 차세대 콘솔독점작에서나 가능할꺼라 생각합니다. 특히 요즘 나올 멀티플랫폼 게임들중에 상당수는 플포 엑박에서도 나오는게 대부분인데, 이런 게임들은 과감한 레벨 디자인 변경을 하긴 어렵죠...... 몇년 지나고nvme가 대중화되면 또 모를까......
Lord Be Goja
20/09/04 15:45
수정 아이콘
그렇죠 당장 pcie 4.0은 인텔보드에는 달려있지도 않으니까요..
코우사카 호노카
20/09/04 14:57
수정 아이콘
다른 사이트에서 PS5 SSD 단게 혁신이란다 엌크크크 같은 반응 내심 동조하다가
라켓&클랭크 시공 넘나드는거 보고 충격받았는데 이번 세대에 어떤 게임들이 나올지 기대되네요.
닉네임을바꾸다
20/09/04 16:06
수정 아이콘
4.0 ssd는 비싸던데 새로 컴 맞추면서 한번 달아볼까 했는데 거의 동일 용량 두배라...
빙짬뽕
20/09/04 19:22
수정 아이콘
스스디도 인텔이 광풍 불게 만들고 10년하고 약간 더 지났죠? 4.0은 한 5년 기다리면...
DownTeamisDown
20/09/04 22:39
수정 아이콘
지금 3.0 SSD NVME도 그리 싸지 않은데 4.0이면 많이 비싸죠
거기에 4.0이 먹히는 B550보드 B450에서 많이 오른것 같고요
당장은 시기 상조긴 한데... 앞으로는 4.0이 대세가 되겠죠
그래도 3년이상은 기다려야죠 인텔도 4.0이 지원되고 몇년 지나야 할것같으니까요
아케이드
20/09/07 00:01
수정 아이콘
(수정됨) 본문 말씀대로 콘솔쪽은 플스5 퍼스트파티 게임들이 로딩화면 자체를 삭제하고, 그래픽 데이터를 스트리밍하는 등 게임 설계 자체를 근본적으로 바꿀수 있는데 반해, 피씨는 그 정도까지는 힘들겁니다. 그래도 SSD의 빠른 로딩을 활용해 HDD보다는 나은 퍼포먼스와 그래픽 품질을 제공가능하겠죠
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