WindowsPCでDirectStorageのベンチマークをする方法

2023/02/01

Pasted NVMe SSDから爆速でデータを読めるDirectStorage。PC向けの実装では「FORSPOKEN」で実装され、これから多くのPCゲームにも普及してくると思います。

どのくらい読み込み速度アップの効果があるのか気になりますよね。

Contents

Microsoftの「BulkLoadDemo」でアボカドテスト
Gen4 NVMe SSD搭載PCが今後おすすめになる
- DirectStorageを活用できるゲーミングPCを選ぶ時のチェックポイント

Microsoftの「BulkLoadDemo」でアボカドテスト

MicrosoftによるDirectStorageのサンプルプログラム「BulkLoadDemo」がベンチマーク代わりになりそうなので動かしてみることにしました。

DirectStorage/README.md at main · microsoft/DirectStorage

https://github.com/microsoft/DirectStorage/blob/main/Samples/BulkLoadDemo/README.md

DirectStorage for Windows is an API that allows game developers to unlock the full potential of high speed NVMe drives for loading game assets. - DirectStorage/README.md at main · microsoft/DirectS...

GitHub

要るもの

Visual StudioとC++環境
BulkLoadDemo(DirectStorage-main.zip)

使い方のざっくりとした説明

Visual StudioでC++が動くようにしたら、DirectStorage-main.zipを解凍して、中の「BulkLoadDemo.sln」をVisual Studioでビルドした後、生成されたBulkLoadDemoを実行します。.marcファイルというモデルデータが必要ですが、ビルド時にAvocado.marcファイルが自動生成されるのでとりあえずはこれを使うことにします。

ビルドしたBulkLoadDemoはコマンドプロンプトで実行します。引数として重要なものに -gpu-decompression があり、0ならCPUによるデータ解凍、1ならGPUによるデータ解凍を行います。-gpu-decompression引数がない場合は、デフォルトとして1(GPU解凍)となります。

今回は、SSDはシーケンシャルリード最大7GB/sのGen4 NVMe SSD「SAMSUNG 980 PRO 2TB(Amazon)」で試しています。テストマシンはCPUはi9-13900KF、GPUはRTX 4090です。

DirectStorage(CPU解凍)でのテスト

CPUによる通常の解凍でのテストです。

BulkLoadDemo -gpu-decompression 0

i9-13900KFという現行最高峰のCPUなので、結構早い方だと思います。数回テストを行っても大体1.1秒くらいでした。

DirectStorage(GPU解凍)でのテスト

BulkLoadDemo -gpu-decompression 1

次にDirectStorageによってGPUを利用した解凍を行った場合は処理速度が上がり、良い時は0.61秒程度で処理できていました。

Gen4 NVMe SSDの場合のBandwidth

980 PRO & RTX 4090	12.26GB/s
980 PRO & i9-13900KF	7.684GB/s

私の環境ではCPU解凍よりGPU解凍の方がおよそ1.6倍速く処理できる結果となりました。

ここで注目したいのは、DirectStorageによる圧縮・解凍の技術によって、CPU解凍であってもテストしたGen4 NVMe SSDの理論値である7GB/sを超える速度で読み込まれていることです。

Gen3 NVMe SSDの場合のBandwidth

時間の都合上別PC*になるのですが、Gen3 NVMe SSD((970 Evo Plus)でもテストしてみました。こちらでは、CPUに対してGPU利用ではほぼ2倍の速度で処理できていました。Gen3のNVMe SSDでも意味があると言えそうですが、Gen4かつ最新のCPU/GPUのマシンと比べるとやはり差がありますね。