Nvidia RTX 3000: Die womöglich wichtigste Neuerung ist RTX IO - was steckt dahinter?

Nvidia RTX IO soll größere Level und deutlich mehr Details ermöglichen, bei gleichzeitig gesteigerter Performance.

Nvidias neue Grafikkarten haben enormen Eindruck hinterlassen. Obwohl es kaum handfeste Benchmarks gibt, sondern nur von Nvidia ausgesuchte relative Performance-Angaben, hegt kaum jemand Zweifel daran, dass die Geforce RTX 3000 einen der, wenn nicht sogar den größten Leistungssprung in Nvidias Firmengeschichte markieren.

Abseits der reinen Grafikpower hat Nvidia allerdings noch einige andere Features integriert - darunter RTX IO. Was sich dahinter verbirgt und warum es vielleicht sogar die wichtigste Neuerung der Ampere-Architektur sein könnte, erfahrt ihr hier.

Was ist RTX IO?

I/O steht für Input/Output, also Ein- und Ausgabe und regelt die Kommunikation beziehungsweise Interaktion zwischen Prozessor und Peripheriegeräten. Im Falle von RTX IO betrifft das den Datentransfer vom Datenspeicher, genauer gesagt der M.2-NMVe-SSD, zur Grafikkarte respektive dem Videospeicher.

PCIe 4.0 wird wichtig: RTX IO will hier Pionierarbeit leisten und den Datenstrom extrem beschleunigen. Moderne M.2-NVMe-SSDs sind mittels PCI Express 4.0 in der Lage, Daten mit bis zu sieben GB/s zu verschieben. Diese Geschwindigkeit liegt gerade für Spiele noch weitgehend brach.

Zu viel für die CPU: Grund hierfür ist, dass Daten von Spielen dekomprimiert oder entschlüsselt und dann in die entsprechenden Puffer geleitet werden müssen. Außerdem werden diese Daten oft in sehr kleinen Paketen abgerufen, was zu sehr vielen I/O-Zugriffen führt. Im Falle von Gen4 M.2-NVMe-SSDs bedeutet das in Summe einen enormen Rechenaufwand. Laut Nvidia würden dafür ganze 24 CPU-Kerne benötigt. Hier kommt RTX IO ins Spiel.

Das soll RTX IO leisten:

• Daten 100mal schneller und direkt von der SSD zu GPU/Videospeicher streamen
• Die CPU entlasten, von 20mal geringerer Auslastung ist die Rede
• Verlustfreie Dekompression

Wie funktioniert das? Microsoft hat bereits die Implementierung der DirectStorage API in Windows angekündigt. Die Schnittstelle, an der RTX IO dann andockt, wurde speziell für das schnelle Streamen von Spiele-Daten von NVMe-SSDs konzipiert.

In unserer GameStar Plus-Kolumne hinterfragen wir, wofür man die Leistung der RTX 3000 braucht und was Nvidias Absichten sein könnten:

Was bringt das?

Vergleichbare Ansätze kennen wir bereits von den Next-Gen-Konsolen Xbox Series X und PlayStation 5. Sie sollen lästige Pop-in-Effekte und Ruckler dramatisch reduzieren. Dazu können hochaufgelöste Texturen viel schneller gestreamt werden, was zu deutlich kürzeren, beinahe »instantanen« Ladezeiten führen soll.

Ein gutes Beispiel für die Technologie ist der PS5-Gameplay-Trailer zu Ratchet & Clank: Rift Apart. Trotz schneller Bewegungen und Sprüngen zwischen verschiedenen Leveln sind keine Ladezeiten zu vernehmen:

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Insgesamt soll das Entwicklern auch die Möglichkeit geben, Areale noch größer und detaillierter zu gestalten. Und nicht zuletzt soll sich auch die eingesparte CPU-Leistung positiv auswirken, beispielsweise in zusätzlichen Bildern pro Sekunde.