DirectStorage: SSD-Benchmarks offenbaren Optimierungspotenzial

Voraussichtlich im kommenden Jahr werden erste Spiele die DirectStorage-API von Microsoft nutzen, mit der SSDs besser ausgelastet und dadurch Ladezeiten verringert werden sollen. Doch bei den SSDs gibt es Optimierungspotenzial wie Benchmarks mit einer neuen Firmware von Phison andeuten.

Die Website Tom's Hardware hat von Phison ein SSD-Muster mit E18-Controller erhalten, das mit einer neuen „game-optimized I/O+ firmware“ bestückt ist. Damit soll die SSD besser auf die mit DirectStorage geänderten Anforderungen abgestimmt sein und in diesen Workloads mehr Leistung bringen.

Bekanntlich sorgt DirectStorage dafür, dass Spieledaten (etwa Texturen) nicht mehr den Umweg über die CPU nehmen müssen, sondern direkt von der SSD über den Hauptspeicher bis in den Videospeicher der Grafikkarte übertragen und dort stattdessen von der in diesem Punkt viel schnelleren GPU dekomprimiert werden.

Während die üblichen Alltagsanwendungen von SSDs eher kurze sequenzielle Lastspitzen oder 4K-Random-Read-Zugriffe mit kleiner Befehlswarteschlange (Queue Depth, QD) abverlangen, ist der Workload bei Spielen mit DirectStorage ein ganz anderer:

DirectStorage verwendet jedoch große zufällige Lesezugriffe bei sehr hohen Warteschlangentiefen. Hier haben wir es also mit großen Blockgrößen von über 32 KB und einer Warteschlangentiefe von über 512 zu tun, was repräsentativ für eine potenzielle DirectStorage-Arbeitslast ist.

Shane Downing, Tom's Hardware

Und genau diese Art von Arbeitslast wurde in dem Test der Website mit dem Tool Iometer simuliert. Die verschiedenen Szenarien mussten die Phison-SSD mit spezieller Firmware und andere SSDs mit Phison E18 (Kingston KC300, Sabrent Rocket 4 Plus) sowie Modelle mit proprietären Controllern wie die Samsung 980 Pro, die WD Black SN850 oder die Crucial P5 Plus durchlaufen.

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Das Ergebnis: Erwartungsgemäß ist die auf diese Art von Workload optimierte Phison-SSD die schnellste und liegt einige Prozentpunkte vor der Kingston KC3000. Am schlechtesten schneiden Samsung 980 Pro und Crucial P5 Plus ab.

Über DirectStorage herrsche zudem ein stetiger Datenstrom von der SSD, was eine konstante Leseleistung über die durchaus mehrere Stunden dauernde Spielesession hinweg erfordert, was weitere Tests simulierten. Hier zeigt sich die optimierte Firmware erneut klar im Vorteil, während andere SSDs mit Phison E18 erhebliche Leistungsschwankungen aufzeigen. Sehr konstant, aber mit niedrigerer Transferrate arbeitet die WD Black SN850. Ebenfalls leistungsbeständig zeigt sich die Samsung 980 Pro mit aber nochmals deutlich geringerer Transferrate. Die Crucial P5 Plus sei wiederum „eindeutig nicht für diese Art von Arbeitslast optimiert“, schreibt der Autor.

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Auch wenn dies nur eine Simulation ist und sich erst noch zeigen muss, was Spiele mit DirectStorage-Support einer SSD abverlangen können werden, sollen die Tests aufzeigen, dass es durchaus Optimierungspotenzial aufseiten der SSDs respektive deren Firmware gibt.

Nichts anderes soll etwa hinter der kommenden WD Black SN850X stecken: Diese sei schlicht eine aufgefrischte SN850, deren Firmware für Gaming optimiert sei, so der Bericht. Demnach sieht also nicht nur Phison Optimierungsbedarf.

Forspoken, eines der ersten Spiele mit DirectStorage-Support, hat allerdings Verspätung. So werden echte Tests der neuen Microsoft-API wohl bis nächstes Jahr auf sich warten lassen.