Ratchet & Clank precisa mesmo de um SSD NVME para rodar bem?

Ei pessoal, aqui é Fagner Martinelli!

Hoje vou explorar um pouco da polêmica envolvendo Ratchet & Clank: Em Uma Outra Dimensão, título que até então era exclusivo do console PlayStation 5 e acaba de chegar aos PCs, gerando uma certa polêmica já que a Sony, no marketing inicial do jogo, atribuía as possibilidades de transição entre as dimensões do game ao complexo e super moderno sistema de armazenamento SSD do console.

Agora no PC, pessoas de todos os cantos estão executando o game usando sistemas de armazenamento bem mais lentos, como os HDs comuns que ainda usam partes mecânicas e discos de metal ao invés de circuitos ultra-rápidos para guardar os dados de jogos, programas e assim por diante.

Será que a Sony mentiu? É isso que você vai ver neste artigo e quem sabe, até vai aprender um pouquinho mais sobre como o equipamento trabalha para que você possa se divertir.

O básico sobre memória para você entender melhor do que vamos falar:

Seja em um console ou em um PC, tudo começa a partir de uma unidade principal de armazenamento. Hoje existem várias tecnologias a escolha do gosto e bolso dos clientes para serem adotadas em PCs de mesa, notebooks ou consoles. A começar pela mais antiga, os HDs (Hard Disk) mecânicos são assim chamados por usarem partes móveis, motor, cabeças de leitura e pratos giratórios para guardar os dados que são magnetizados na superfície do prato.

De maneira rustica, podemos comparar o HD mecânico aos discos de vinil que eram usados antigamente para guardar as músicas. Eles dependem de um disco metálico que gira, impulsionado por um motor elétrico e atinge milhares de rotações por minuto e os dados são magnetizados em sua superfície por cabeças de leitura e gravação.

Já os SSDs, independente da tecnologia, basicamente são circuitos sólidos, nada precisa realmente se mover a não ser um pulso de energia o que por si só já mostra o quanto esse formato pode ser mais rápido que o antigo, afinal, motores elétricos girando pratos onde é necessário posicionar cabeças e agulhas em movimento para magnetizar superfícies é, sem dúvidas, algo que demanda muito mais ações e tempo do que um simples pulso de energia.

Essas unidades tem capacidade de armazenamento de centenas ou até milhares de gigabytes, e por isso guardam tudo que seu computador ou console tem. É uma espécie de “depósito” ou “armário” onde você pode colocar tudo que quer ter a disposição para quando e se você quiser usar. Não significa que seu CPU ou GPU serão ocupados com tudo que está ali, mas que se eles precisarem, o conteúdo pode ser colocado “na mesa” para ser usado.

Mas o que seria essa “mesa”? Bom, uma vez que você tem os dados em uma unidade de armazenamento, seu computador ou console pode começar a trabalhar, carregando o sistema e os jogos a partir da unidade de armazenamento (o armário) para a memória RAM (a mesa). Essa memória é bastante mais veloz que a unidade de armazenamento e é nela que as coisas normalmente são acessadas para que o processador e a placa de vídeo possam trabalhar.

Ainda existem outras porções de memória ainda mais rápidas, os chamados “caches”, que são como se fossem o seu caderno ou até aquela “cola” ainda menor e mais resumida do que você precisa para dar uma resposta certeira. Esses espaços menores são mais objetivos e ainda mais rápidos que a memória RAM.

E como isso afeta Ratchet & Clank?

Agora que você entendeu um pouco sobre como um computador ou console tem que partir de uma unidade de armazenamento e organizar os dados em diferentes camadas de tamanhos e velocidades diversas vamos falar do game.

Ratchet & Clank foi programado com um desafio em mente, a ideia de transitar por diversas dimensões e, portanto, carregar diferentes objetos, texturas e condições com a sensações de fluidez que levaria você a acreditar que a transições ocorre em tempo real, ou seja, sem atrasos. Acontece que com a quantidade de objetos e a complexidade dos ambientes o estúdio precisaria escolher entre simplificar o projeto ou usar muita memória RAM para compensar.

Como foi notado pelos vídeos anteriores ao lançamento, o estúdio otimizou o game simplificando algumas coisas para deixá-lo mais leve, porém, existe um limite para isso não afetar demais a arte do game. Assim, até o ponto em que os desenvolvedores aceitaram “descer” ainda seria necessário um tanto a mais de memória RAM (a mesa de trabalho) para permitir que aquelas transições acontecessem com a ilusão de “tempo real”. 

Isso porque a transição entre dimensões é equivalente a uma “troca de fase” ou de “espaço” do ponto de vista do equipamento. Em outros games os estúdios simplesmente colocam um ponto em que você precisa fazer uma escalada, atravessar uma fenda ou algo assim para te fazer passar uns segundos em um espaço sem muita complexidade dando tempo para a troca do conteúdo da mesa de trabalho (a memória RAM) que devolve ou elimina o que tem nela e então puxa novos conteúdos do armazenamento.

Mas como fazer isso de forma imediata, sim porque em Ratchet & Clank você pode dar um pulo numa dimensão e cair na outra instantaneamente (ou quase).,

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Para fazer isso algumas questões técnicas precisariam ser resolvidas.

O primeiro ponto é que consoles, diferente do PC, não tem quantidades enormes de memória RAM. O PlayStation 5, para o qual o game foi pensado tem “apenas” 16GB de memória para tudo, sejam os dados de vídeo, sejam os dados do programa do jogo, e isso é pouco para o que o estúdio queria mostrar na tela.

O segundo ponto é que se você não tem uma “mesa” grande o suficiente para tudo, você precisa acessar muito o armazenamento e isso “congelaria” o jogo gerando um “soluço” já que a velocidade do armazenamento é muito inferior à da RAM, e então quebraria a mágica da fluidez.

Para resolver essa questão a Sony aplicou uma tecnologia que permite as unidades de processamento, em especial a GPU, simplesmente “pular” a camada de memória RAM e ir direto ao armazenamento, lendo e trabalhando no armário como se ele fosse a mesa. Isso permite que a GPU possa aplicar em um objeto na tela os dados de textura que estão lá no armazenamento, ao invés de ter que esperar eles virem para a memória RAM ou de vídeo, assim elementos que podem ser trabalhados diretamente, que não exigem a velocidade da RAM e especialmente ocupam espaço ali, deixam de ser um problema.

Isso só é possível graças as novas tecnologias de controle e de acesso como a que o Playstation 5 tem, além de a grande velocidade que os SSDs modernos atingem.

Mas agora com o game no PC, será que o jogo rodaria sem o SSD?

Sem dúvida o game rodaria mesmo em um PS4 se fosse bastante simplificado, mas do ponto de vista do ecossistema de equipamentos da Sony, o PS5 é essencial para esse resultado, e esse “essencial” se dá não só porque um PS4 ou PS4 PRO ainda usam soluções mecânicas de armazenamento, mas porque a própria memória RAM do PS5 seria insuficiente para executar Ratchet & Clank apenas com os 16GB presentes no sistema, sem gargalos, fazendo com que o SSD seja uma parte fundamental da experiência, vamos explorar mais essa dinâmica.

Não entenda errado, o game não ganha ou perde FPS (frames por segundo) graças ao armazenamento, mas no caso de Ratchet & Clank o armazenamento especial garantiu melhor fluidez nas transições, para que você não sinta o “loading” entre as dimensões, assim como melhorou a complexidade das cenas, permitindo acessar texturas diretas do armazenamento, fazendo o game “caber” na RAM do console.

Mas e o PC com HDs mecânicos rodando o jogo?

Bom, aqui vale lembrar que o PC não é um console, seu sistema operacional, recursos e drives funcionam de forma diferente do que um console trabalha então a adaptação do jogo para os PCs não espera as mesmas coisas que o console tem de forma que o “programa” vai buscar o que sua máquina pode entregar para mostrar o game na tela.

Rodando em qualidade máxima e rodando em 1440p, Ratchet & Clank faz nosso sistema principal (veja as specs no final do artigo) ocupar pouco mais de 16GB de memória RAM, além de outros 12GB de memória de vídeo, em valores aproximados. Nessas condições, as leituras no SSD, um Western Digital Black SN850X com especificações superiores à de qualquer console e que inclusive é homologado pela Sony para uso no próprio PS5, praticamente não ocorrem durante o jogo. Medimos alguns poucos momentos me que leituras na casa dos 60 a 100MB/s ocorreram e nesse cenário, o jogo roda sem sustos mesmo que o HD usado seja um simples disco mecânico. Claramente o grande espaço de memória ocupados na GPU que tem 20GB a disposição e no sistema, que tem 32GB a disposição elimina o gargalo de usar um HD comum para as leituras e gravações.

Lembre-se que esse não é o caso dos consoles, que tendo um total de 16GB de espaço em RAM ainda precisa descontar a parte do sistema, o que deixa geralmente uns 12GB para o jogo trabalhar, algo que no PC, o game ocupou só com dados de vídeo.

Mas vamos aos testes!

O que acontece se nos tentarmos rodar o game em nosso PC principal, mas com HD mecânico?

Fizemos o teste e passamos o jogo para um excelente Western Digital Red de 5TB de espaço e 7200RPM e o resultado foi surpreendente! O game foi “esperto” o suficiente para entender que o armazenamento não era muito rápido, e passou a usar mais memória RAM. Nas mesmas condições onde o game se manteve sempre abaixo dos 16GB de RAM, ele passou a usar próximo dos 18GB, e uma situação similar aconteceu com a memória de vídeo, que passou de 12GB para algo próximo dos 14GB!

Ou seja, sabendo que não vai poder contar com o HD para as trocas rápidas, o game tentou tirar a diferença carregando mais as memórias rápidas. Mesmo assim fica nítido que as transições passam a demorar mais, alguns segundos sensíveis são adicionados a troca de dimensões e fica claro que um NVMe é necessário.

Curiosamente as taxas de leitura medidas durante esses momentos raramente chegam ao pico de capacidade do WD Red, se mantendo normalmente abaixo dos 100MB/s e vez ou outra piscam próximo dos 200MB/s, nesse caso saturando a capacidade de transferência do disco. Se é verdade que a banda de centenas de MB/s de um NVMe não é necessária, como notamos claramente, porque o HD mecânico adiciona nitidamente um tempo maior as transições?

Ao contrário do que eu percebi nos comentários da internet, onde a Inmsoniac e a Sony teoricamente teriam “limitado” a questão via código, tenho uma suposição um pouco mais técnica e plausível a questão. O NVMe não adiciona apensar “banda”, ou seja, capacidade de transferência, ele também melhora de forma abissal tanto a velocidade de acesso (achar os dados para começar a transferir) quanto o número de operações de entrada e saída o que permite encontrar e manipular centenas ou até milhares de blocos de dados a mais, por segundo, que o HD mecânico. Então aqui estamos indo um pouco além de simplesmente “taxa de transferência” e mostrando que sim, um NVMe ou pelo menos um SSD comum, mesmo na interface SATA, mais antiga, pode ter ampla vantagem em mais do que simplesmente a capacidade de leitura, mais popular nos reviews dessas peças, e esse é um detalhe que faz diferença em um game que muitas vezes passa despercebido.

Agora que sabemos que mesmo com mais memória sendo usada em um sistema com muita folga o jogo também se beneficia de um bom SSD, como fica quando colocamos ele em uma configuração com menos memória RAM do que ele precisa para rodar?

Em um sistema assim, seja console ou PC, o equipamento vai começar a querer trocar conteúdo entre memória RAM e HDD/SSD, ou seja, o dispositivo de armazenamento começa a ser bem mais exigido. Para medir o impacto dessas leituras testamos o game em diferentes condições, colocamos o game no nosso segundo PC, mais “simples” para ver o que acontece.

O nosso segundo PC.

Em parceria com a AMD, montamos um PC mais convencional, com um hardware mais acessível, porém, sem abrir mão de uma boa performance para a maioria das situações. Com um Ryzen 5500 grudado a uma placa mãe B550 munida de 16GB DDR4 3600MHz Kingston Fury em dual channel e uma excelente RX 6600XT Red Devil de 8GB de memória esse valente é um exemplo perfeito de bom custo benefício, eficiência energética e bons resultados na maioria dos canários. Com 16GB de RAM e uma GPU com 8GB ele é o candidato perfeito para fazer Ratchet & Clank exigir um pouco mais de leituras na unidade de armazenamento, que dessa vez é um excelente Western Digital Black SN750 de 1TB capaz de ir além dos 5000MB/s.

Com menos memória do que o que o game pede rodando nas mesmas configurações máximas que colocamos, o game claramente começa a fazer trocas constantes com o armazenamento. Especialmente nas transições, mas mesmo durante as fases, a alternativa é baixar as configurações gráficas, em especial texturas, e tentar diminuir o consumo de memória como pudermos. Mesmo assim, em uma condição visual próxima a do PS5, fica nítido que o SSD NVMe começa a fazer muito mais sentido, com o jogo “conversando” com ele o tempo inteiro, aqui também notamos que as taxas de transferência raramente tem picos maiores do que pouco mais de 1GB/s e mesmo esses picos são raros, o trabalho fica na maior parte das vezes na casa de algumas dezenas de MB/s, mostrando de novo que a performance de operações de entrada e saída, o cache presente no armazenamento e outros serão relevantes nesses cenários tanto quanto a taxa máxima de transferência, que é tão badalada.

Nesses casos, os NVMe usados aqui na redação, as versões Black da Western Digital SN750 e SN850X foram nada menos que excepcionais mesmo nas condições mais severas que o game, um dos primeiros, se não o primeiro a ser tão exigente com essa parte, exigiu.

Rachet & Clank chegou no PC mostrando porque escolher bem um SSD NVMe é importante, para além das taxas máximas, mas exigindo também bons resultados de IOps, tempo de acesso e outros, é um passo importante e um vislumbre de um futuro próximo onde os games vão precisar de cada vez mais, acesso a centenas ou milhares de partes de dados distintas sendo acessadas virtualmente ao mesmo tempo direto do armazenamento.

E então, agora os resultados e a resposta da pergunta: “A Sony mentiu sobre a necessidade do super SSD?”

Então respondendo à pergunta, não! Ela não mentiu. Realmente ele foi essencial para que o PS5 pudesse rodar o game como ele roda. Não significa que outros NVMe em sistemas melhores ou piores que o próprio PS5 não possam apresentar bons resultados ou mesmo que o jogo não possa ser rodado sem ele, apresentando é claro um resultado pior nas transições, o que quebra a fluidez entre as dimensões que o jogo quer entregar, afetando a experiência, mas no caso do PS5 o armazenamento especial foi essencial para o resultado, e eu não imagino como poderiam ter alcançado sem um dispositivo tão capaz. Com o adendo de que fica claro que não foi apenas pela alta capacidade de transferência que o sistema do console entrega. Em nossos testes o jogo depende, também e claramente, de uma alta capacidade de operações de entrada e saída, sendo necessário um ótimo controlador para os melhores resultados.

Sim, você ainda joga R&C sem isso, mas não sem soluções, com menos fluidez entre dimensões, adicionando segundos que parecem nada quando você vê de fora, mas que fazem toda diferença na experiência depois que você joga em um sistema capaz de não te fazer esperar esse tempo.

Recomendamos fortemente a experiência em um bom NVMe PCIe 4.0 como os da série Black da Western Digital ou concorrentes como o Fury da Kingston, é um daqueles casos onde você realmente estará tendo benefícios para além de “só” abrir o jogo mais rápido, e provavelmente isso será um fator de vantagem em novos lançamentos AAA que veremos de agora em diante.

Setup PC-1 /GAMES Folha Vitória:

AMD Ryzen 9 5900X
Cooler DeepCool Castle 360EX WHITE
Placa Mãe BIOSTAR X570 Racing GT8
32GB (4x8GB) Corsair Vengance RGB PRO 3600MHz
1 x NVMe 1TB Western Digital Black SN750x PCIe4.0 (Sistema)
1 x NVMe 2TB Western Digital Black SN850x PCIe4.0 (Games)
1 x NVMe 1TB Kingston Fury Renegade PCIe4.0 (Games)
2 x 3TB Seagate + 2x 5TB Toshiba
Placa de Video AMD Radeon RX 7900 XT 20GB
Gabinete DT3 Sport HyperSpace
Fonte XPG Core Reactor 850w Full Modular

Setup PC-2 /GAMES Folha Vitória:

Ryzen 5 5500
Cooler Padrão
Placa Mãe Maxsun B550 Terminator
16GB Kingston Fury 3600MHz
NVMe WesterDigital Black SN750 1TB
Radeon 6600 XT 8GB PowerColor RedDevil
Fonte Corsair TX950w
Monitor Concórdia FHD 165Hz
Fones Corsair Void Elite
Teclado Mecânico AOC GK500
Mouse EVGA Torq X10
MousePad Havit Control