Gears of War: E-Day zet ssd van Xbox Series S in als extra geheugen voor dichte werelden

Het aangepaste paging-systeem van The Coalition houdt complexe stedelijke omgevingen haalbaar op de console met beperkt geheugen

Gears of War: E-Day toont een dichte stedelijke omgeving op de Xbox Series S met beperkt geheugen. Ontwikkelaars bij The Coalition slaagden daarin door de ssd van de console te behandelen als een extra laag systeemgeheugen. De aanpak vult de 10 GB GDDR6 op de Series S aan en kan van invloed zijn op toekomstige titels op vergelijkbare hardware.

Ssd fungeert als extra geheugenlaag

Moderne hardware volgt een klassieke opslaghiërarchie waarbij snelheid afneemt naarmate de capaciteit toeneemt. Cpu-caches bieden de snelste toegang maar bevatten weinig data. Systeem-ram zit ertussenin. Opslagapparaten bieden veel ruimte tegen lagere snelheden. The Coalition bouwde een systeem waarbij het spel de nvme-ssd kan gebruiken als random-access memory voor specifieke datasets.

Data die op dat moment niet nodig is, verplaatst zich naar de schijf. Wanneer die data weer nodig is, stroomt ze terug naar de 10 GB GDDR6. De methode lijkt op gepagineerd virtueel geheugen, maar beperkt het pagineren tot zorgvuldig geselecteerde geheugenblokken die de extra latentie kunnen verdragen. In ruil daarvoor krijgen ontwikkelaars ongeveer één extra gigabyte effectief ram door enkele gigabytes op de ssd te reserveren.

Geavanceerde heuristieken bepalen wat naar schijf gaat

De belangrijkste innovatie zit in het bepalen welke assets veilig uit het ram kunnen verdwijnen. Het team volgt gebruikspatronen over frames heen en identificeert data die ongebruikt blijft. Vaak opgevraagde items blijven in het geheugen. Minder actieve data komt in aanmerking voor paginering. De snelle nvme-schijf zorgt ervoor dat gepagineerde data snel genoeg terugkomt om merkbare haperingen tijdens het spel te voorkomen.

Deze selectieve aanpak bleek essentieel. De spelwereld bevat ongeveer 1,6 miljoen actors. Alles binnen de grenzen van de Series S passen werd de basis voor alle schaalbeslissingen. De cpu van de console presteert beter dan die van vorige generaties, maar de geheugencapaciteit blijft de grootste beperking ten opzichte van de 16 GB op de Xbox Series X.

Slechts één grote feature ingeleverd voor 60 fps

Met het paging-systeem actief hoefde het team geen sterk afgeslankte versie van de stad te leveren. Technisch directeur Kate Rayner van de studio merkte op dat de techniek drastische kwaliteitsverlagingen voorkwam. De enige noemenswaardige concessie was het uitschakelen van Lumen-reflecties om een stabiele 60 fps te behouden.

De techniek stelde het team in staat om de kwaliteit van het spel niet echt te verlagen.

— Kate Rayner, Technical Director, The Coalition, Opmerkingen over de ontwikkeling van Gears of War: E-Day

Prestatiegrenzen en zorgvuldige afstemming vereist

Te veel vertrouwen op het systeem brengt nadelen met zich mee. Het wisselen van data kost tijd die binnen de framebudgetten moet blijven. Het besturingssysteem heeft ook tijd nodig om vrijgemaakt geheugen terug te claimen, wat korte periodes oplevert waarin het spel technisch over het budget heen gaat. The Coalition investeerde veel tijd in het afstellen van drempelwaarden om elk effect onzichtbaar te houden voor spelers.

Blauwdruk voor toekomstige Xbox Series S-titels

Andere studios hebben al interesse getoond in de methode. The Coalition gelooft dat het een van de eerste studios is die het concept op deze schaal toepast. Naast het huidige spel toont het werk hoe snelle console-opslag druk kan wegnemen van beperkt ram in plaats van alleen als streamingversneller te dienen. Voor een platform dat soms als bottleneck wordt gezien in cross-generationontwikkeling, biedt de techniek een praktische weg vooruit.

Tags bij dit artikel