SSD บนการ์ดแสดงผล: วิธีการทำงานและการใช้งานที่เป็นไปได้

ปัญหาด้านประสิทธิภาพอย่างหนึ่งที่มืออาชีพที่ใช้การ์ดแสดงผลในการสร้างเนื้อหาต้องเผชิญในแต่ละวันคือ VRAM มีข้อ จำกัด เพียงใดทันใดนั้นหากข้อมูลมีมากเกินไปข้อมูลจะลงไปที่ดิสก์ SSD ของระบบหรืออะไรก็ตาม ที่แย่กว่านั้นคือฮาร์ดดิสก์ธรรมดา

วิธีแก้ปัญหา? วางหน่วยความจำ NVMe ไว้ในการ์ดแสดงผลผ่านช่องสำหรับดิสก์ M.2 หรือด้วยหน่วยความจำ NVMe ที่บัดกรีบนบอร์ด

หน่วยความจำ NVMe เพื่อเพิ่มจำนวน VRAM

ลักษณะเฉพาะอย่างหนึ่งของกราฟิกการ์ดที่ใช้ในสภาพแวดล้อมแบบมืออาชีพคือมักจะใช้ VRAM ในการกำหนดค่าที่เรียกว่า“ clamshell” ซึ่งเป็นเรื่องปกติของหน่วยความจำ DDR ซึ่งชิปหน่วยความจำ GDDR สองตัวเชื่อมต่อกับอินเทอร์เฟซหน่วยความจำทั่วไป แต่เนื่องจากการเชื่อมต่อ คือการใช้ชิปสองตัวแทนที่จะเป็นเพียงชิปเดียวตามปกติสิ่งที่ทำคือการแบ่งบัสข้อมูลระหว่างทั้งสองในลักษณะที่ชิปหน่วยความจำแต่ละตัวมีแบนด์วิดท์ครึ่งหนึ่งซึ่งมีเพียงตัวเดียว แต่สำหรับอินเทอร์เฟซคอนโทรลเลอร์หน่วยความจำแต่ละตัว

แต่ด้วยการถือกำเนิดของ DirectStorage API และการรองรับหน่วยความจำ SSD ใน GPU ตอนนี้จึงสามารถให้หน่วยความจำ NVMe เข้าถึง a GPUทำให้สามารถสร้างระดับเพิ่มเติมในลำดับชั้นของ GPU เพื่อจัดเก็บข้อมูลที่คุณสามารถใช้ GPU เพื่อเข้าถึงได้เร็วขึ้น

ตัวอย่างเช่นเราสามารถมีฉากในการเรนเดอร์ที่ใช้พื้นที่หลายสิบกิกะไบต์และโดยปกติแล้วเราจำเป็นต้องเข้าถึงฮาร์ดดิสก์เนื่องจากความเร็วในการเข้าถึงของ NVMe ทำให้สามารถเข้าถึงข้อมูลนี้ได้อย่างรวดเร็ว แต่จะดีกว่าไหมถ้า GPU มีหน่วยความจำแบบนี้?

มี SSD บนการ์ดแสดงผลของฉัน

ไม่กี่ปีที่ผ่านมา เอเอ็มดี นำเสนอ Radeon SSG การ์ดนี้เป็น AMD Vega ที่มีลักษณะเฉพาะและนั่นคือมีพื้นที่จัดเก็บ NVMe สูงสุด 2 TB ในรูปแบบของ SSD 4 ตัวในประเภท M.2 ภายใน แนวคิดนี้ไม่ประสบความสำเร็จมากนักในตลาดและ Radeon SSG ยังคงเป็นเกร็ดเล็กเกร็ดน้อย

แต่ความคิดนี้ดูเหมือนจะจบลงด้วยความชอบ ไมโครซอฟท์ซึ่งตัดสินใจสร้างมาตรฐานใน DirectStorage API และขอให้ AMD รวมเข้ากับไฟล์ Xbox ซีรีส์ X SoC. ในทางกลับกันเหล่า Lisa Su ไม่ลังเลที่จะนำเสนอเทคโนโลยีให้กับ SONY และผลลัพธ์ที่ได้คือคอนโซลรุ่นใหม่ที่ไม่เพียง แต่ใช้ SSD เท่านั้น แต่ยังมี“ VRAM” ที่มีความจุมากกว่าด้วย

แนวคิดนั้นง่ายมาก GPU จะเห็นทั้ง VRAM และหน่วยความจำของ SSD ราวกับว่าเป็นหน่วยความจำเดียวกัน แต่ผ่านตัวควบคุมหน่วยความจำขั้นสูงเมื่อมีการร้องขอไปยังที่อยู่ที่ตรงกับ SSD จะถูกคัดลอกไป เป็นส่วนหนึ่งของ VRAM ที่ทำหน้าที่เป็นแคชข้อมูลสำหรับ SSD ดังนั้นด้วยอินเทอร์เฟซ PCI Express ความเร็วสูงข้อมูลจึงถูกโอนจากหน่วยความจำ NVMe ไปยัง RAM อย่างรวดเร็วด้วยวิธีที่โปร่งใสทั้งหมด

กราฟิกเข้าถึง SSD บนการ์ดได้อย่างไร?

GPU ทุกตัวมีหน่วย DMA สองหน่วยที่ช่วยให้คุณเข้าถึงไม่เพียง แต่ RAM ของระบบ แต่ใน GPU ล่าสุดที่เปิดตัวในตลาดและเข้ากันได้กับ DirectStorage สิ่งที่ได้ทำไปแล้วคือการให้การเข้าถึง SSD ของระบบโดยการให้การเข้าถึง PCI พอร์ตด่วน

แต่การติดตั้ง SSD ใน GPU นั้นแตกต่างกันเนื่องจากหน่วยความจำนี้จะอยู่ก่อนพอร์ต PCI Express ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องเพิ่ม PCI Express 4 บรรทัดเพื่อวาง SSD ซึ่งเป็นสิ่งที่ AMD ทำกับ Radeon SSG แต่ใน เคสจากกราฟิกการ์ด AMD สิ่งที่พวกเขาทำคือเพิ่มอินเทอร์เฟซ PCIe 16 บรรทัดอีกตัวจึงมีไดรฟ์ M.4 2 ตัว

แม้ว่ามันอาจจะดูโง่ที่จะใส่อินเทอร์เฟซ SSD หนึ่งตัวหรือมากกว่าบนการ์ดแสดงผลหรือล้มเหลวในการบัดกรี SSD กับหน่วยความจำ NVMe แต่ในความเป็นจริงมันไม่ได้เป็นอย่างนั้นเลยหากเราคำนึงถึงข้อได้เปรียบมากมายที่กล่าวโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ GPU เมื่อค้นหาข้อมูลจำนวนมาก

กุญแจสำคัญในการตัดต่อวิดีโอและการติดตามเรย์ระดับมืออาชีพ

หนึ่งในยูทิลิตี้ของ GPU คือเมื่อพูดถึงการเข้ารหัสและถอดรหัสวิดีโอแบบเรียลไทม์แม้ว่าจะมีหน่วยงานที่เชี่ยวชาญในเรื่องนี้ แต่เมื่อพูดถึงการถ่ายโอนวิดีโอจากรูปแบบหนึ่งไปยังอีกรูปแบบหนึ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเรากำลังพูดถึงวิดีโอขนาดใหญ่ เราพบว่าข้อมูลไม่เหมาะสมใน VRAM และถูกทิ้งลงในฮาร์ดดิสก์

ความจริงของการมี SSD ช่วยให้สามารถทิ้งเนื้อหาลงใน SSD ได้เมื่อมันหายไปจาก VRAM ลองนึกภาพว่ากำลังแก้ไขวิดีโอขนาดใหญ่หลายสิบหรือหลายร้อยกิกะไบต์บนพีซีของคุณและพบว่ากราฟิกนั้นสามารถเข้าถึงได้โดยตรง สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับสิ่งที่เรียกว่า วีดีโอ การเข้ารหัสซึ่งเป็นการแปลงไฟล์วิดีโอจากรูปแบบและความละเอียดหนึ่งเป็นรูปแบบและความละเอียดอื่นแบบเรียลไทม์เพื่อส่งผ่านสตรีมมิ่ง

ความจริงที่ว่า CODEC วิดีโอที่อยู่บน GPU สามารถเข้าถึง SSD ที่อยู่บนการ์ดแสดงผลหมายถึงการเร่งประสิทธิภาพเนื่องจากการค้นหาข้อมูลนั้นสั้นกว่าการค้นหา SSD ที่ติดตั้งในระบบมาก ซึ่งหมายความว่าสามารถเข้าถึงข้อมูลวิดีโอแบบสตรีมมิ่งได้เร็วที่สุดเหมาะสำหรับการตัดต่อวิดีโอที่ความละเอียด 4K

อีกหนึ่งยูทิลิตี้ที่สำคัญคือสำหรับ Ray Tracing ระดับมืออาชีพโดยมีจุดประสงค์เพื่อจัดเก็บโครงสร้างข้อมูลเชิงพื้นที่ทั้งหมดของฉากที่ซับซ้อนอย่างสมบูรณ์ซึ่งจะช่วยเร่งกระบวนการเรนเดอร์และป้องกันไม่ให้ระบบใช้เวลานานในการสร้างฉากหรือการสืบทอด พวกเขา

สรุปได้ว่าการเพิ่มไดรฟ์ NVMe หรือ SSD ในการ์ดแสดงผลเป็นสิ่งที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของ GPU ในสภาพแวดล้อมระดับมืออาชีพได้อย่างมากและจะเป็นหัวหอกในตลาดฮาร์ดแวร์สำหรับผู้สร้างเนื้อหาระดับมืออาชีพ