加利福尼亞州聖何塞,2021 年 7 月 27 日 – 設計高端視頻遊戲控制台和設備並不全是樂趣和遊戲。 NAND 閃存控制器集成電路和存儲解決方案的全球領導者群聯電子公司(TPEX:8299)的專家表示,日益複雜的遊戲的技術挑戰對功耗、性能和數據管理提出了新的要求。
隨著 4K 視頻的出現,遊戲每秒傳輸的幀數更多。使用光線追踪而不是光柵化創建圖形可以產生更真實的 3D 效果和更高層次的細節。隨著遊戲文件大小的增加,性能要求也隨之增加。在內部,遊戲設備必須管理新的工作負載,需要更新存儲和內存。
“開發一款新的 AAA 遊戲需要花費數百萬美元,而存儲架構是在流程的早期決定的,因為它是遊戲的基本組成部分,”群聯電子首席技術官 Sebastien Jean 說道
以下是 PC 遊戲、遊戲機甚至針對遊戲優化的智能手機特有的存儲注意事項。
正確的驅動器
用於現代遊戲的 SSD 必須比支持一般 PC 工作負載的 SSD 更加複雜。前幾代遊戲機將關卡內容、代碼和紋理加載到 DRAM 中,但大型遊戲地圖開始超出 DRAM 容量。相反,遊戲正在從高容量 NAND 閃存 SSD 轉向即時 64K 紋理流。遊戲現在可以充分利用更深的隊列,充分利用 SSD 帶寬並減少加載時間。
另一方面,遊戲補丁僅更新每個文件中已更改的部分,而這些隨機寫入順序對於 NAND 來說更難以組織。遊戲級驅動器將支持擴展,以允許直接在 SSD 上進行文件系統優化。與其他應用程序不同,遊戲經常執行“推測性讀取”,預測玩家的下一步行動,並在遊戲猜測錯誤時使用中止命令。這些功能會給 SSD 帶來壓力,因此遊戲 SSD 開發人員添加了更高級的內部操作,以保持數據無錯誤並確保使用壽命。
正確的表現
在更好的處理器上運行更好的遊戲突破了PCIe Gen 3 接口的帶寬限制,並迫使轉向PCIe Gen 4。當前的PCIe Gen 4 SSD 可以以每秒7.4 GB 的速度使主機接口飽和,這為開發人員提供了足夠的空間來進一步擴展– 第一個設計的目標是在 64K 紋理流工作負載上實現 2400 MB/s 的持續讀取速度,而無論遊戲時長如何,都不會降低性能。不過,隨著遊戲開發人員學習如何使用這些新驅動器,這種情況可能會增加。標準客戶端 SSD 在玩流紋理遊戲幾個小時後就會遇到問題。設備開發人員可以尋找具有保證遊戲帶寬 (GGB) 指標的驅動器,並將其與遊戲要求進行比較。
遊戲驅動器還需要延遲控制。在典型的 PC 或手機應用程序上,如果偶爾的讀取命令需要幾毫秒才能完成,則不會產生太大影響。然而,遊戲過程中同樣水平的延遲會產生明顯的視覺故障。遊戲 SSD 應包括企業級閃存的附加功能:服務質量 (QoS) 和 IO 一致性,這兩者都可以衡量和定義延遲。
“如果我們將工作負載比作汽車,標準客戶端工作負載就像一輛旅行車,而遊戲工作負載就像一輛高性能跑車:它們的時速都可以達到100 英里,但專為遊戲而設計的SSD 將支持更多更加激進的駕駛風格,”Jean 說道。
[關於群聯電子]
群聯電子股份有限公司(TPEX:8299)是面向消費、工業和企業市場的 NAND 閃存控制器集成電路和存儲解決方案的全球領導者。群聯提供從控制器 ASIC 和固件設計、系統集成、IP 許可到整體交鑰匙解決方案的各種服務,涵蓋 SSD (PCIe/SATA/PATA)、eMMC、UFS、SD 和 USB 接口的應用。群聯電子是行業協會的活躍成員,包括 SDA、ONFI、UFSA 的董事會,也是 JEDEC、PCI-SIG、MIPI、NVMe 和 IEEE-SA 的貢獻者。
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