為了解決這個(gè)問(wèn)題，微軟開(kāi)發(fā)了DirectStorage技術(shù)，目的在于優(yōu)化游戲和其他應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)加載性能，讓顯卡可以繞過(guò)CPU，直接與SSD進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，這樣就能充分利用SSD的讀取性能，減少操作系統(tǒng)層面的開(kāi)銷，實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)吞吐量和IOPS。

啟用DirectStorage最直觀的效果，就是可以使得游戲過(guò)程中能夠更快地從SSD讀取大量數(shù)據(jù)，顯著減少加載時(shí)間，實(shí)現(xiàn)類似《瑞奇與叮當(dāng)》那樣的無(wú)縫切換場(chǎng)景功能。

3DMARK的DirectStorage功能測(cè)試包含9個(gè)測(cè)試子項(xiàng)，涵蓋了DirectStorage功能關(guān)閉、開(kāi)啟、開(kāi)啟+GPU解壓縮三種場(chǎng)景，每個(gè)場(chǎng)景中都會(huì)分別測(cè)試從SSD讀取到內(nèi)存、從內(nèi)存讀取到顯存、從SSD直接讀取到顯存等數(shù)據(jù)傳輸路徑的速率。

測(cè)試結(jié)果顯示，在我這套硬件平臺(tái)上，金士頓FURY Renegade G5 8TB最高能實(shí)現(xiàn)180.3%的帶寬提升。

分析實(shí)際的測(cè)試結(jié)果可以看到，在未啟用DirectStorage功能的情況下，SSD加載數(shù)據(jù)至顯卡時(shí)，帶寬為7.59 GB/s，這其實(shí)已經(jīng)超過(guò)了許多PCIe 4.0 SSD全速讀取的上限；

啟用DirectStorage功能后，即便不采用GDeflate壓縮，帶寬也能增加至10.54 GB/s；啟用GDeflate壓縮后，帶寬還能一步到位暴漲至21.26 GB/s。

專業(yè)向進(jìn)階測(cè)試

1.全盤(pán)寫(xiě)入曲線分析

為了深入探索金士頓FURY Renegade G5 8TB的SLC緩存方案，這里我們對(duì)其進(jìn)行RAW格式下的全盤(pán)范圍順序?qū)懭霚y(cè)試（128KB，Q32T1），并以曲線圖的形式為大家展示。

金士頓FURY Renegade G5 8TB的全盤(pán)平均寫(xiě)入速度為3000.2 MiB/s，并且從下圖中可以看到，與大部分使用慧榮SM2508主控的SSD一樣，其順序?qū)懭肭€呈現(xiàn)了經(jīng)典的三段式結(jié)構(gòu)。與此同時(shí)它的三段式曲線也有Kingston自家的特色，SLC Cache容量更大、TLC直寫(xiě)過(guò)程更短。

接下來(lái)我們?cè)敿?xì)來(lái)解析下這張寫(xiě)入曲線圖：

（1）金士頓FURY Renegade G5 8TB在空盤(pán)情況下，SLC Cache容量約為2561 GiB，緩內(nèi)平均寫(xiě)入速度為12732 MiB/s。

從這里即可看出大容量SSD的優(yōu)勢(shì)之處，其空盤(pán)下的SLC Cache容量要比普通的2TB SSD可用容量都大，也就意味著有更充裕的空間來(lái)加速寫(xiě)入過(guò)程，可以更大限度避免出緩降速的情況。

（2）金士頓FURY Renegade G5 8TB的TLC直寫(xiě)階段持續(xù)了大約546 GiB，TLC直寫(xiě)速度平均為4744.7 MiB/s。

鎧俠BiCS 8的接口速度為3600 MT/s，金士頓FURY Renegade G5 8TB為8通道、32CE的結(jié)構(gòu)，如果完全發(fā)揮NAND性能的話，理論上完全可以有更強(qiáng)的直寫(xiě)速度。

經(jīng)我測(cè)試，在這個(gè)階段金士頓的Firmware思路應(yīng)當(dāng)是為了控制功耗與發(fā)熱，對(duì)NAND顆粒的寫(xiě)入速度進(jìn)行了限制，這一點(diǎn)在下面的功耗測(cè)試環(huán)節(jié)有直接佐證。

消費(fèi)級(jí)SSD畢竟沒(méi)有企業(yè)級(jí)產(chǎn)品的碩大散熱面積，所以這方面有所取舍也是很正常的，像三星9100 Pro也采用了類似的限制速度來(lái)壓低功耗的方案，只不過(guò)后者做得更加極端：

（3）當(dāng)TLC直寫(xiě)階段結(jié)束后，金士頓FURY Renegade G5 8TB進(jìn)入第三段GC（垃圾回收）階段，此時(shí)SSD面臨WriteBack速度懲罰，平均寫(xiě)入速度降低至平均2030.8 MiB/s：

在這個(gè)階段，SSD要一邊將SLC Cache中的數(shù)據(jù)重新釋放至TLC狀態(tài)，一邊還要兼顧新數(shù)據(jù)的寫(xiě)入，所以寫(xiě)入性能有所下降是很正常的事。

即便如此，金士頓FURY Renegade G5 8TB在該階段的寫(xiě)入速度也超過(guò)了許多PCIe 4.0 SSD的TLC直寫(xiě)階段速度，只能說(shuō)旗艦產(chǎn)品的性能優(yōu)勢(shì)還是非常顯著的。

為了探究金士頓FURY Renegade G5 8TB在高占用下的SLC Cache方案，這里我使用128K Q32T4參數(shù)對(duì)硬盤(pán)進(jìn)行75%的預(yù)填充，手動(dòng)Trim后靜置15min，讓主控進(jìn)行垃圾回收與SLC Cache釋放操作，然后再對(duì)剩余空間進(jìn)行順序?qū)懭胩畛?，觀察其緩內(nèi)及緩?fù)忭樞驅(qū)懭肭闆r。

可以看到，當(dāng)剩余25%容量時(shí)，金士頓FURY Renegade G5 8TB的SLC Cache容量約為150 GiB，隨后進(jìn)入一段約1560 GiB的TLC直寫(xiě)階段，最后進(jìn)入一小段WriteBack環(huán)節(jié)。

在這個(gè)過(guò)程中，SLC Cache所占比例與空盤(pán)狀態(tài)下不同，同時(shí)TLC直寫(xiě)容量更大，不太清楚是否是靜置時(shí)間太短導(dǎo)致GC沒(méi)有完成所致。

不過(guò)有一說(shuō)一，這個(gè)狀態(tài)下的平均寫(xiě)入速度為4593 MiB/s，是要比前75%過(guò)程中3668 MiB/s的平均速度更快的。

2.長(zhǎng)時(shí)順序?qū)懭霚y(cè)試

接下來(lái)，咱們繼續(xù)使用FIO 3.36對(duì)金士頓FURY Renegade G5 8TB進(jìn)行兩倍全盤(pán)容量的128K Q32T1順序?qū)懭耄涗浀降那€如下：

在以時(shí)間為X軸的曲線圖中可以看到，由于SLC Cache容量很大，金士頓FURY Renegade G5 8TB的GC階段還是持續(xù)比較久的，在持續(xù)不斷的寫(xiě)入過(guò)程中，用了2300多秒完成GC過(guò)程，并且恢復(fù)到4766 MiB/s左右的TLC直寫(xiě)速度。

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