San Jose, Kalifornien, 27. Juli 2021 – Das Entwerfen hochwertiger Videospielkonsolen und -geräte besteht nicht nur aus Spaß und Spiel. Laut Experten von Phison Electronics Corp. (TPEX: 8299), einem weltweit führenden Anbieter von integrierten Schaltkreisen und Speicherlösungen für NAND-Flash-Controller, haben die technischen Herausforderungen immer anspruchsvollerer Spiele zu neuen Anforderungen an Energie, Leistung und Datenmanagement geführt.
Mit der Einführung von 4K-Videos streamen Spiele mehr Bilder pro Sekunde. Das Erstellen von Grafiken mit Raytracing anstelle von Rasterisierung führt zu weitaus realistischeren 3D-Effekten und höheren Detaillierungsgraden. Mit der Größe der Spieledateien steigen auch die Leistungsanforderungen. Intern müssen Gaming-Geräte neue Arbeitslasten bewältigen, was Aktualisierungen bei Speicher und Arbeitsspeicher erfordert.
„Die Entwicklung eines neuen AAA-Spieltitels kostet Millionen von Dollar, und die Speicherarchitektur wird frühzeitig im Prozess festgelegt, da sie ein wesentlicher Bestandteil des Spiels ist“, sagt Sebastien Jean, CTO von Phison Electronics
Im Folgenden finden Sie Speicheraspekte, die speziell für PC-Spiele, Spielekonsolen und sogar für Spiele optimierte Smartphones gelten.
Die richtigen Antriebe
Für modernes Gaming gedachte SSDs müssen anspruchsvoller sein als solche, die allgemeine PC-Workloads unterstützen. Frühere Konsolengenerationen haben die Levelinhalte, Codes und Texturen in den DRAM geladen, aber die großen Spielkarten beginnen, die DRAM-Kapazitäten zu überschreiten. Stattdessen wechseln Spiele zu Just-in-Time-64K-Textur-Streaming von NAND-Flash-SSDs mit hoher Kapazität. Spiele können jetzt die Vorteile einer tieferen Warteschlange voll ausnutzen, wodurch die SSD-Bandbreite optimal genutzt und die Ladezeiten verkürzt werden.
Andererseits aktualisieren Spiele-Patches nur Teile jeder Datei, die sich geändert haben, und diese zufälligen Schreibreihenfolgen sind für NAND schwieriger zu organisieren. Laufwerke der Gaming-Klasse unterstützen Erweiterungen, um eine Dateisystemoptimierung direkt auf der SSD zu ermöglichen. Im Gegensatz zu anderen Anwendungen führen Spiele häufig „spekulative Lesevorgänge“ durch, die den nächsten Zug des Spielers vorwegnehmen, und verwenden einen Abbruchbefehl, wenn das Spiel falsch geraten hat. Diese Funktionen belasten die SSD, daher fügen Gaming-SSD-Entwickler erweiterte interne Vorgänge hinzu, um die Daten fehlerfrei zu halten und eine lange Lebensdauer zu gewährleisten.
Die richtige Leistung
Bessere Spiele, die auf besseren Prozessoren laufen, haben die Bandbreitengrenzen der PCIe-Gen-3-Schnittstellen überschritten und einen Wechsel zu PCIe-Gen-4 erzwungen. Aktuelle PCIe-Gen-4-SSDs können die Hostschnittstelle mit 7,4 GB pro Sekunde auslasten, was Entwicklern viel Platz für eine weitere Skalierung bietet – Die ersten Designs zielen auf eine dauerhafte Lesegeschwindigkeit von 2400 MB/s bei 64K-Textur-Streaming-Workloads ohne Beeinträchtigung unabhängig von der Spieldauer ab. Dies wird jedoch wahrscheinlich zunehmen, wenn Spieleentwickler lernen, mit diesen neuen Laufwerken umzugehen. Eine Standard-Client-SSD wird beim Streamen von Texturspielen nach ein paar Stunden Spielzeit Probleme bekommen. Geräteentwickler können nach Laufwerken mit der Metrik „Garantierte Gaming-Bandbreite“ (GGB) suchen und diese mit ihren Spielanforderungen vergleichen.
Gaming-Laufwerke erfordern außerdem eine Latenzkontrolle. Wenn ein gelegentlicher Lesebefehl bei einer typischen PC- oder Mobiltelefon-App einige Millisekunden dauert, hat dies keine großen Auswirkungen. Allerdings führt die gleiche Latenz während des Spiels zu offensichtlichen visuellen Störungen. Eine Gaming-SSD sollte zusätzliche Funktionen von Flash auf Unternehmensebene umfassen: Quality of Service (QoS) und IO-Konsistenz, die beide die Latenz messen und definieren.
„Wenn wir Workloads mit Autos vergleichen, ist der Standard-Client-Workload wie ein Kombi und der Gaming-Workload wie ein Hochleistungssportwagen: Beide können 100 Meilen pro Stunde erreichen, aber die auf Spiele abgestimmte SSD unterstützt viel.“ aggressiverer Fahrstil“, sagt Jean.
Über Phison
Phison Electronics Corp. (TPEX:8299) ist ein weltweit führender Anbieter von integrierten NAND-Flash-Controller-Schaltkreisen und Speicherlösungen für den Verbraucher-, Industrie- und Unternehmensmarkt. Phison bietet verschiedene Dienstleistungen vom Controller-ASIC- und Firmware-Design über Systemintegration, IP-Lizenzierung bis hin zu schlüsselfertigen Gesamtlösungen und deckt Anwendungen über SSD- (PCIe/SATA/PATA), eMMC-, UFS-, SD- und USB-Schnittstellen ab. Phison ist aktives Mitglied von Branchenverbänden, darunter dem Vorstand von SDA, ONFI, UFSA, und Mitwirkender für JEDEC, PCI-SIG, MIPI, NVMe und IEEE-SA.
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Kontakt für Medienarbeit:
Judy Smith
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