Qué es NVIDIA RTX IO

Hace unos días NVIDIA no solo presento las tarjetas gráficas de arquitectura Ampere, sino una serie de tecnologías innovadores. La compañía sigue desarrollando soluciones para maximizar el rendimiento de sus componentes. Una de las nuevas tecnologías presentadas fue NVIDIA RTX IO, que permite la carga instantánea de nuevas texturas. La base de esta tecnología es la interfaz PCI Express 4.0, que ha sido adoptada en las NVIDIA RTX 3000.

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Introducción

El gran problema actual en cuanto a la carga de texturas reside en la capacidad de la memoria VRAM de las gráficas. Cuanto mayor es la calidad de las texturas, mayor cantidad de memoria necesita una tarjeta gráfica. Las RTX 3000 de NVIDIA parecen estar desarrolladas para resoluciones como mínimo de 1440p, dejando de lado notablemente las resoluciones 1080p. La RTX 3070 (y superiores) ya estan claramente enfocadas a las resoluciones 4K.

Operar con resoluciones 4K implica tener que cargar texturas en la VRAM bastante grandes. Cuanto mayor es el tamaño de la textura, más rápido se llena la memoria de la tarjeta gráfica. Este problema sobre todo está presente en juegos con mundo abierto, como es el caso del World of Warcraft o más recientemente Flight Simulator 2020. Ambos juegos tienen carta de texturas en tiempo real y pueden saturar la VRAM de la gráfica.

Para esto NVIDIA ha colaborado con Microsoft para simplificar la tarea y reducir la carga de almacenar texturas en la unidad de almacenamiento. Esto se realizará mediante la API DirectStorage solo disponible en Windows, el sistema operativo de Microsoft.

Qué es DirectStorage

La API de bajo nivel DirectStorage lo que permite es utilizar todo el potencial de las unidades M.2 Gen4. Sencillamente lo que hace es crear un canal de comunicación directo entre la unidad SSD M.2 NVMe Gen4 y la tarjeta gráfica. Cabe destacar que esta tecnología solo será compatible con estas unidades de disco duro, ni SATA ni PCIe 3.0.

DirectStorage permite precargar las texturas en la unidad de almacenamiento y luego mandarlas a la VRAM cuando sea necesario. Mediante la interfaz PCIe 4.0 esta carga es rápida, muy rápida y por tanto no se pierde rendimiento. Esto elimina problemas como que la VRAM se llene o bien que veamos texturas de baja definición (pop-in) que vayan mejorando conforme nos aproximamos a ellas.

Uno de los problemas hasta la fecha es que las API tenían un soporte limitado en cuanto a solicitudes de E/S. Esto impedía el uso de una tecnología que permitirá a la gráfica operar con mayor eficiencia y rendimiento. Mediante PCIe 4.0, que ofrece un gran ancho de banda y la paralelización de las unidades NVMe, podemos obtener cargas rápidas y eficientes de texturas. Esta funcionalidad estará disponible en juego de forma exclusiva en Windows 11, con lo que no estará disponible para Windows 10.

Qué es NVIDIA RTX IO

Son un conjunto de tecnologías creadas por NVIDIA que permiten carga rápida basada en la GPU y la descompresión de archivos de juegos. Mediante esto se consigue una mejora del rendimiento E/S de hasta 100 veces en comparación con las API de almacenamiento convencionales.

Mediante la API DirectStorage en Windows 10, se descarga el trabajo del procesador en una gráfica NVIDIA RTTX. Esto permite mejorar la cantidad de frames y permite la carga casi instantánea de juegos. Adicionalmente esta tecnología permite crear mundos más grandes, abiertos y detallados, como el caso del Flight Simulator 2020.

Así elementos molestos en los juegos como el pop-in y el flickering se reducen. La velocidad de transferencia de texturas es elevada, aunque nos desplacemos por el mundo cada vez a más velocidad. Todas las texturas se cargan y ejecutan de manera eficiente. Se complementa esto con la compresión sin perdidas que permite tamaños de descarga e instalación de juegos de manera reducida. Esto permite además a los usuarios almacenar más juegos en los SSD, mejorando al mismo tiempo el rendimiento.

Cómo funciona NVIDIA RTX IO

Esta nueva tecnología funciona bajo la API DirectStorage. La solución de Microsoft es una arquitectura de almacenamiento diseñada específicamente para equipos gaming SSD NVMe de última generación. Se ha desarrollado pensando en las complejas cargas de trabajo que demandan los juegos modernos.

RTX IO y DirectStorage en combinación paralelizada permiten reducir la sobrecarga E/S de manera drástica. Junto con esto se obtiene una maximización del rendimiento y/o ancho de banda de los SSD NVMe hasta la GPU que soporte RTX IO.

La nueva tecnología de NVIDIA ofrece descompresión sin perdidas basadas en la GPU. Todas las texturas permanecen comprimidas en su lectura mediante DirectStorage quien las entrega a la GPU. Una vez la GPU toma el control de las estas, pasa a descomprimirlas. Se suprime la necesidad de mandar carga al procesador, quien realiza esta tarea de manera más lenta. Para que nos hagamos una idea, se mejora el rendimiento E/S en un factor de 2.

GeForce RTX tienen a capacidad de descomprimir más allá incluso de los SSD NVMe Gen4. Se elimina la carga de los núcleos del procesador para maximizar el rendimiento general del sistema.

Requisitos NVIDIA RTX IO

Para hacer uso de esta nueva tecnología se necesitarán de los siguientes componentes:

Conclusión

La nueva tecnología NVIDIA RTX IO ha sido desarrollada en colaboración con Microsoft para favorecer los juegos de mundo abierto. Microsoft Flight Simulator 2020 parece ser un juego pensado para explotar al máximo esta tecnología. El juego es un mundo abierto que carga las texturas mientras avanzamos, generando gran carga a la gráfica. Implementar una gran cantidad de VRAM no es posible, ya que encarece mucho el producto, así que se ha buscado una solución eficiente.

Mediante las unidades M.2 NVMe Gen4 obtendremos capacidad para precargar las texturas. Luego la tarjeta gráfica ira demandando las texturas a medida que las vaya necesitando y se entregaran rápidamente. Esto permite que la VRAM de las RTX 3000 este más liberada y se eviten problemas como el pop-in y el flickering.