正在閱讀:游戲幀數暴漲&無需讀圖?談談PS5和RTX3000的黑科技游戲幀數暴漲&無需讀圖?談談PS5和RTX3000的黑科技

2020-09-26 12:33 出處:PConline原創 作者:Aimo 責任編輯:censi

  [PConline 雜談]對於游戲玩家來說,最近可謂是重磅消息連連。新一代游戲主機無論是PS5還是Xbox SX,都公佈了售價,即將在年底開售;而在PC領域老黃也祭出了新核彈RTX3000系列,性價比高得嚇人。這些全新的游戲硬體,除了在性能和價格方面帶來驚喜,它們所帶來的全新技術,也會徹底改變未來游戲的體驗。

Xbox SX和PS5均已亮相,今年注定是個游戲大
Xbox SX和PS5均已亮相,但你可知它們會如何改變游戲?

  關於新硬體帶來的游戲技術,大家提及最多的可能就是光線追蹤,它可以帶來更加逼真的畫面。不過對於游戲整體的體驗,可能卻是另一方面的技術,會產生更加翻天覆地的影響。而這方面技術,卻被很多玩家所忽視。今天,就來談談新一代游戲硬體,在游戲數據傳輸I/O機制上的革新,會為游戲帶來怎樣驚人的變化吧。

現今游戲的大問題:數據I/O瓶頸

  如果你是一名有一定閱歷的游戲玩家,應該都不難發現,多年來游戲始終存在一個尾大不掉的問題——需要讀圖。在以往,這可能不是什麼大問題,但在近十年來越來越多游戲擁抱開放世界,地圖做得越來越大,讀圖的時間愈發誇張。某些游戲即在SSD的環境下,讀圖時間仍然足夠你去泡杯茶,體驗相當抓狂。

就算換上了SSD,讀圖仍需要等待好一段時間
就算換上了SSD,讀圖仍需要等待好一段時間

  這其實就體現出了游戲在I/O方面的瓶頸。在傳統的流程中,數據存儲在硬碟上,玩游戲數據得先從硬碟讀取到記憶體,然後經由CPU分配,再傳輸到顯存中,最後由GPU來進行處理。可見,游戲數據是需要經由硬碟-記憶體-顯存這個冗長的傳輸環節的,而且在這些環節當中還需要依賴CPU的調度,這並不高效。

游戲數據的傳輸流程
游戲數據的傳輸流程,先從硬碟經由CPU讀取到記憶體,然後CPU再將數據載入顯存,交給GPU渲染

  隨著游戲的地圖越來越大、畫面越來越精細,游戲數據I/O方面的瓶頸愈發凸顯。這主要制約了游戲在以下方面的表現。

  ·讀圖。首先影響的自然是前面提到過的讀圖。只要地圖足夠大,就算用上了SSD,仍會有明顯的等待時間,這點就不多贅述了。

《血源詛咒》
像《血源詛咒》這樣的游戲,復活、過關、換地圖都需要經由冗長的讀圖

  作為一個古老的游戲機制,讀圖伴隨玩家已久。但為何游戲必須要讀圖?甚至游戲為什麼要做成不同的關卡?在游戲數據I/O瓶頸愈發突出的今天,越來越多人開始思考這個問題。

  ·場景制作。游戲數據的I/O效率不高,導致游戲制作者沒辦法一次性調用太多的數據,去制作理想中的龐大場景。

  游戲運行時,GPU所處理的數據來自於顯存,顯存乃至記憶體的容量和硬碟不可同日而語。游戲制作者必須在螺螄殼堸給D場,用幾個G的數據,來構建目前畫面所有的游戲場景;否則,數據就需要重新從硬碟讀取,替換目前顯存和記憶體的數據。

  如此一來,游戲場景要麼犧牲精細度,要麼縮減規模,不然就會頻頻讀圖——實際上很多游戲也的確需要頻頻讀圖。為了掩飾讀圖、避免游戲體驗中斷,游戲制作者採用了很多巧妙的方法,例如《神秘海域》中,當玩家爬山爬了一段後,背後會發生懸崖崩落之類的情節,緊張刺激的同時,隨著崩落,舊的地圖也被刪掉了,顯存中的數據得到了清空,開始讀取下一個場景的數據,而讀圖過程則被CG動畫播片等手段掩飾。

《神秘海域》系列游戲
《神秘海域》系列游戲會用崩塌、爆炸等方式,刪掉舊地圖,騰出顯存容量

  但無論如何,這也只是權宜之策。受限於容量有限的顯存、低下的I/O效率,游戲場景始終難以隨心所欲地擴張。在畫面越來越精細、高精度貼圖紋理佔據越來越多容量的現今,游戲場景制作受到游戲數據I/O瓶頸的掣肘,愈發明顯。很多游戲都做了大量鑽山洞之類的場景,就是不得已而為之——鑽山洞不需要太多數據堆砌場景,還可以藉此時機加載下一個大場景的數據。想要像超人一樣數秒內連續飛越幾個城市?對不起,現在的游戲做不到。

  ·幀數上限。近幾年,市面上出現了很多高刷新率顯示器,佼佼者甚至把刷新率堆到了240Hz。然而大家不難發現,就算降低游戲畫質,很多游戲的幀數也依然沒法達到這個水平,而此時的GPU佔用率其實並不高,這其實也是游戲數據I/O瓶頸導致的。

CPU頻率已經提到最高,GPU卻遠沒有滿載
CPU頻率已最大,GPU卻遠沒有滿載,幀數還是沒法跑到240以上,一部分原因是CPU成了I/O調度瓶頸

  前面提到,游戲數據從硬碟傳輸到記憶體最後到顯存,這些過程當中,需要CPU參與調度。在高頻調度數據時,CPU成為了瓶頸,游戲幀數無法進一步提高。

  次時代的游戲硬體,往往肩負著引領游戲改革的使命,這次PS5和RTX3000“安培”GPU,正是如此。

鍵盤也能翻頁,試試“← →”鍵

關注我們

最新資訊離線隨時看 聊天吐槽贏獎品