PS5 SSD >> PC SSD

Úložisko v podobe SSD v nových konzolách beriem ako najväčší vklad do herného HW za posledných 20 rokov. Celkom zásadný. Ako veľký pracovný stôl namiesto pokusu krasopisne písať na papieri položenom na kolene. Každý hrač na amige vie, aká je to úľava prejsť od floppy diskotéky /Monkey Island 2 a 11 diskiet/ ku nainštalovanej hre na HDD. Alebo ako strašne limituje pomalý 5400 rpm HDD v PS4 množstvo dodaných dát na frame. Nie je to viac ako mizerných 20 až 100 megabajtov za sekundu. Pri akejkoľvek doterajšej PS konzole, ak dvojnásobne zväčšíte RAM, tak sa 100% dostanete na to správne množstvo. Nebolo to však ekonomicky možné a k tomu ešte navyše konzola vždy používala veľmi pomalé mechaniky /CD, DVD, HDD/. Staré ZX Spectrum nahrávalo program, ktorý zaplní jej 48KB celých 5 minút a hra R-Type mala tušim ďalších sedem dodatočne dohrávaných levelov. Veľkosť RAM a rýchlosť úložiska je mimoriadne dôležitá pre technickú stránku hier a obzvlášť komfort hráča /skrátenie čakanie pri úvodnom nahrávaní alebo ubijajúco dlhý, opakovaný re-load po zabití v hre, či nahrávanie pri prechode medzi "zónami"/.

Beneath a Steel Sky, Amiga, 15 diskiet

Cena dnes za jeden kvalitný terabajt SDD je stále priliš vysoká a za slušnú kapacitu dáte toľko čo za celú konzolu /na bežný 20 megový HDD sa pri amige tiež vošli "až" dve väčšie hry/. Bohužiaľ tento stav takto ešte chvíľu potrvá. MS ponúka rozširujúce proprietné riešenie cez jednoducho do slotu strčené SDD "kartičky" za 250 euro za 1TB kapacitu. Drahé. SONY používa úplne bežné "PC" SSD disky, ale k zabudovaniu SSD do konzoly potrebujete šrubovák. Hráči však už začali špekulovať a hľadať čo najlacnejšie riešenie. SONY v špecifikáciach uvádza mnoho parametrov, vrátane rozmerov, ktoré by SSD kandidát mal spĺňať a jedným z hlavných je aj obligátna rýchlosť čítania dát na úrovni aspoň 5500 MB/s - teda zhodne z interným úložiskom.

Našli sa však borci, sledujte toto neogaf auditko, ktorý tam vopchali PCIe 4.0 SSD s rýchlosťou iba 3900 MB/s aj za menej ako 130 euro /teda polovica MS kartičky !!/ a prvé testy ukázali, že to nahráva Ratcheta PS5 rovnako dobre ako rýchlejší interný disk. Zdanlivo jasná výhra. Teliatka sa teda vytešujú a už plánujú, čo lacné a veľké /aj keď pomalšie/ tam strčia. Ide však o jeden veľký sebaklam a nie nadarmo Insomniac Games pri vlastných testoch uvádza, že aj doporučené 5500 MB/s SSD nie sú úplne rovnako rýchle ako ten interný /je to o chlp/ a dokonca v niektorých prípadoch doporučujú až rýchlosť 7000MB/s. Dôvody budú postupne následovať.

Existujúce natívne PS5 hry ani zďaleka nebežia na plnej kapacite jeho SSD IOPs, ako si ukážeme nižšie a preto je možné zdanlivo použiť aj pomalšie SDD. SONY v kontrolovanom prostredi hernej konzoly a hier ten teoretický potenciál SSD aj skutočne prakticky chytilo do ruky. Urobili niekoľko zásadných zmien na úrovni HW a SW. PC ekvivalent ich ešte mnoho rokov, ak vôbec, mať nebude a pôjde sa tam oveľa viac "brute force" cestou. Zaplatí to teda hráč.

Laik sa pozrie na na maximálnu, sekvenčnú rýchlosť čítania dát daného SSD a berie to ako hotovú vec, že to aj v hre reálne dostane. Na to rýchlo zabudnite. Nedôjde k tomu. Tento samsung vie načítať dáta sekvenčne až rýchlosťou 6.2GB/sec pri 128KB veľkých dátových paketoch, čo pekne splňa SONY kritéria pre PS5 SSD úložisko. Problémom je, že keď pracujete na úrovni QD1 /queue depth alias počet paralelizovaných input-output operácií naraz/ tak je rýchlosť čítania iba na úrovni asi 680 MB/sec !! Potrebujete aspoň QD16 na 5GB/s a QD32 na 6 GB/s rýchlosť. Na strane ďalšieho HW a aj vášho programu a API to chce mať v hlave dobre zrovnané, aby ste tu maximálku dosiahli a udržali. PC však takto túto hru nikdy nehralo a more výkonu vyletí vždy hore komínom.

Ak teda musíte extremne paralelizovať cucanie dát z SSD, aby ste dosiahli jeho teoretické maximá, tak to zároveň znamená, že niečo bude enormným spôsobom zahltené manažmentom spracovávania tak gigantického množstva požiadaviek. A to bude vaša CPU, ktorému logika hry /AI, fyzika, modely, textúry, audio, scripty/ neustále hovorí čo z toho SSD akurát potrebuje dostať. Prúd obrovského množstva IO požiadaviek. PS5 to rieši použitím asynchrónneho IOP API a na zakázku vyladeného SSD radiča. Pre hry a vývojarov, to zas znamená používať dátové pakety v ideálnej veľkosti - nie o veľkosti 4KB /používané v syntetických PC testoch, pri konzolách sú bezpredmetné/, lebo 5.5 GB/s pri 4KB pakete znamená bezprecedentných 1.4 mega IOs každú sekundu !!

Ak si pod tými čislami neviete nič predstaviť, tak profesionálne PC datacentrum s 36 jadrovým serverom pod Linuxom zvládne 600K IOPs pri použití bežného synchrónneho API a 400K na jednom jadre /!!/ pri asynchrónnom API. Microsoft so svojim DirectStorage API tvrdí - citujem: "DS zníži zaťaženie CPU pri maximalnom využití SSD z nutnosti použitia viacerých CPU jadier iba na malý zlomok jedného jadra". Je známe iba málo o kompletnom riešení PS5. Mark Cerny napríklad v intervijú povedal, že sa pri PS5 SSD rozlúčili s klasickým viackrokovým FAT/NTFS systémom hľadania dát na disku a nahradili ho vlastným jednokrokovým rýchlejším ID systémom /lokalizácia, dealokácia dát, dekompresia je precizne optimalizovaná/, ktorý PC samozrejme nepozná.

Oproti štandardným PC NVMe SSD diskom s dvoma použiteľnými prioritami /striktne priamy prístup/ práce s dátami ich má PS5 SSD až šesť, čo umožňuje vysokú granularitu pri voľbe priority pre dáta typu geometrie /vysoká priorita/, textúr /nižšia/ alebo audio /nízka priorita/, tak aby si medzi sebou nezavadzali. SONY tvrdí, že absencia šiestich úrovní priority ala ich upravené SDD na bežných "PC" NVMe diskoch ich výkon ľahko znižuje a emulácia tohto stavu na strane PS5 API znamená, že ani tých 5500 MB/sec niekedy stačiť nemusí. Tie PC SSD pre potreby PS5 teda musia byť postavené rýchlo aj "dobre".

Xbox má zdanlivo "pomalšie" SSD, ktoré aj tak dáva v maxime /hrubá sila + kompresia/ do 6GB/sec. Zaroveň však má vlastnú verziu DirectStorage, takže na beh jeho hier na PC, ak poriadne pritlačia na SSD, budete tak či tak potrebovať najrýchlejšie možné PCIe 4.0 disky aké trh ponúka a zároveň celkom iste a skoro aj Win 11 kvôli DirectStorage API. Porty budúcich špičkových PS5 hier si 100% nevystačia s tým lacným 3900 MB/s SSD spomenutým v úvode. Opäť budete potrebovať Win 11, DirectStorage, ninja rýchle PCIe 4.0 SSD, pod 6.0GB/sec by som nešiel, minimálne 32 GB systémovej RAM a aspoň 10-12 GB VRAM.

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

Zhrnutie pre tých, čo neradi čítajú dlhé texty. PS5 SSD má hrubú "polovodičovú" rýchlosť čítania dát 5500 MB/s. Na to nasadá precízne ladený SSD radič, nové adresovanie dát, špeciálne API a neustále prítomná HW dekompresia, ktorú SONY uvádza na priemernej pakovacej hodnote okolo 3.2:1 a viac čo dáva takmer 18 GB/sec z SSD - až do 22 GB/sec, čo je maximálny výkon HW dekompresora Kraken a Oodle. PC na tejto úrovni nebude ešte mnoho rokov. DirectStorage nebude dostupný pre Win 10 a veľké rozšírenie Win 11 tu nebude ešte mnoho rokov. Priamy vstup dát z SSD do grafickej RAM ala PS5 tu nebude pri PC ešte mnoho rokov /je v pláne ale nie tu a teraz/. Na PC nemáte HW dekompresiu dát a nebude tu ešte mnoho rokov. Ak to urobíte CPU cestou, tak budete potrebovať viac ako 8 jadro. Ak to urobíte cez GPU /DirectStorage, RTX IO/, tak potrebujete silnejšie GPU s rezervou. Všetko si to však zaplatí hráč nutnosťou prechodu na Win 11 a potrebou nadupanej zostavy.

 

GTA SA na PS2 s DVD - pri PS5 vďaka SSD dosiahnete v sandboxe grandióznu detailnosť 

na rovnakej úrovni ako pri akejkoľvek vyleštenej "tunelovke"

 

Pre úplných laikov. Ak mám PC s 128 GB RAM a PCI4 SSD s 4-6GB/sec, tak budem čakať večnosť za úvodným nahravaním. Bude to skôr 45 sekúnd, možno minúta a rozhodne sa nedá hovoriť o okamžitej rýchlosti kártridžu, ako by sme ideálne chceli. Ak už však tie dáta konečne nahrajem /doslova celú hru naraz !!/, tak nie som až tak odkázaný na rýchlosť priebežného streamingu. Next gen konzoly majú iba 16GB pre všetko a rýchlosť SDD /tiež latencia, schopnosť kontinuálne maximálneho výkonu/ je kriticky dôležítá a PS5 riešenie je toho času herne to najlepšie na trhu. Nepýtajte sa ma, kedy to uvidíme aj v praxi. V temnote cross-gen PS4-PS5 hier, teda ultra pomalého HDD a ultra rýchleho SSD to jasne zatiaľ nevidím. Ideálne je však PS5 SSD "presne" tak rýchle ako systémová RAM pri PS3. Len jej nemáme iba 256 megabajtov ako PS3 ale celé terabajty lokálnej kapacity SSD. Potenciál je bežnému hráčovi zatiaľ ešte asi len ťažko predstaviteľný, preto pozerajte pre ilustráciu smerom planetárne nekonečného MS Flight Simulatora a streamovania dát z petabajtových Azure serverov.