Zda se SSD vyplatí do herního PC, jsme prověřovali před několika lety. Závěry byly jasné: Pokud vám šlo o počet snímků za sekundu, nemělo tehdy SSD smysl, zároveň ale i pro hráče přinášelo jasné výhody, a to především v rychlejším načítání her a u některých titulů také v eliminaci drobných záseků při dotahování objektů a textur za běhu hry.

Hardware

SSD versus HDD na hry. Vyplatí se připlatit? - test

Od doby původního testu se situace mírně změnila. Spousta her pro svůj chod již doporučuje instalaci na SSD, protože herní světy se zvětšily a obsahují mnohem kvalitnější a datově náročnější grafiku, jejíž streamování během hraní se může pro staré plotnové disky jevit jako příliš velký oříšek. SSD už tak nejsou doporučována pouze pro zrychlení nahrávacích časů, ale i kvůli plynulosti hry.

Důležitost SSD pro hraní zdůrazňuje i aktuální generace konzolí, která kompletně přešla na SSD úložiště. Jde navíc o ultra rychlá řešení založená na sběrnici PCI Express čtvrté generace, která nabízí oproti předcházejícímu standardu až dvojnásobné přenosové rychlosti. Společně s hardwarovými i softwarovými optimalizacemi je SSD subsystém v konzolích navržen tak, aby potenciálně odstranil úzké hrdlo v datové propustnosti úložiště a umožnil vývojářům se v návrzích světů více rozšoupnout – co se nevejde do operační paměti, bude možné přímo tahat z disku, ušetří se cykly CPU i nadbytečné datové přesuny.

Příklady takového přístupu už existují. Ratchet & Clank: Rift Apart na PlayStationu 5 využil novou architekturu úložiště pro instantní změnu herního světa, kdy váš hrdina dokázal vmžiku přecházet mezi dimenzemi, což si žádalo úplné překreslení scény včetně načtení všech potřebných assetů.

zdroj: Sony

Konzole tak mohou začít udávat směr i na PC. Jakmile budou multiplatformní vývojáři při návrhu svých her počítat s vysokou datovou propustností konzolí, budou to samé vyžadovat od herních počítačů. Ostatně, ve Windows 10 a Windows 11 už nyní nastupuje podpora technologie DirectStorage, kterou známe z konzolí Xbox Series X/S. Sice ji ještě nevyužívá žádná hra, ale to je jen otázkou času.

Pro běžného hráče nicméně není PCI Express 4. generace ještě úplně na pořadu dne. U obvyklého domácího počítače není běžné, aby podporoval úložiště standardu PCIe 4.0, spousta z nich je naopak ráda za jakékoliv SSD, které pojme systém a pár programů, a na zbytek dat včetně her stále využívá plotnový disk. Platformy umožňující osazení úložiště PCIe 4.0 jsou navíc poměrně mladé a dnes jen málokterá nová hra nutí k upgradu nad rámec grafické karty. Potřeba vyměnit procesor společně se základní deskou nepřichází tak často ve srovnání s nedávnou minulostí, kdy byl rozvoj počítačové grafiky a na to navázaných technologií rapidnější.

Kdo si však kupuje počítač nový, toho určitě bude zajímat, zda má smysl si za SSD generace PCIe 4.0 připlatit. A to si dnes otestujeme.

V hlavní roli Seagate FireCuda 530

Pro účely testu jsme si zapůjčili SSD od Seagate, model Firecuda 530 ve speciální Star Wars edici s chladičem evokujícím ingot beskaru. Design je to pěkný, důležité ale je, že jde o 1TB NVMe disk do slotu M.2 běžící na čtyřech linkách PCI Express 4. generace. Teoretická propustnost je tak až 8 GB za sekundu.

Galerie

Jako testovací PC s podporou PCIe 4.0 jsme využili platformu Rocket Lake od Intelu, konkrétně procesor Intel Core i5-11400F na základní desce ASUS TUF Z590-Plus. Ta nese dva M.2 sloty, z nichž jeden podporuje právě rychlejší sběrnici čtvrté generace. Základu sekundovalo 16 GB DDR4 paměti HyperX s frekvencí 3600 MHz a časováním CL 17 a grafická karta GeForce RTX 2060 Super v edici Gaming Z od MSI.

zdroj: vlastní foto

Za poskytnutí hardware děkujeme společnostem Seagate (SSD), CZC.cz (základní deska), MSI (grafická karta) a HyperX (paměti).

Pro srovnání s diskem PCIe 4.0 jsem do testu zařadil ještě NVMe SSD standardu PCIe 3.0 a rovněž obyčejné SATA SSD. A v některých dílčích testech, pro lepší názornost, jsem využil i služeb stařičkého plotnového disku.

U SSD je důležité si uvědomit, jaká výkonnostní metrika je při jeho provozu nejdůležitější. Výrobci disků se velmi rádi chlubí hodnotou sekvenčního čtení nebo zápisu, což je parametr, ve kterém disk dosahuje nejvyšších přenosových rychlostí, ale v praxi se s ním setkáme jen při práci s velkými soubory. To sice využijeme například při instalaci nebo kopírování objemných herních dat, po většinu času ale bude počítač spíše číst a zapisovat velmi malé soubory umístěné roztroušeně v souborovém systému.

Jen si vzpomeňte, jakou živou vodou byl pro počítače přechod z plotnových disků na SSD! Díky jejich řádově kratší přístupové době k uloženým datům působila práce v OS mnohem svižněji. Namísto „zdlouhavého“ hledání souborů čtecí hlavou kdesi na točící se plotně přistupují flashové disky k datům téměř okamžitě a zbytek systému už nemusí na data tolik čekat. To je největší devíza SSD. A podobně to platí i ve hrách, kdy engine musí kromě velkých textur načítat i spoustu malých souborů nebo rychle přistupovat k roztroušeným datům.

Nejdůležitější prověrkou SSD tak stále zůstává test náhodného čtení a zápisu takzvaných 4K dat, tedy malých souborů. Pojďme se na jednotlivé modely v rychlosti podívat a rovněž je takto otestovat.

Seagate FireCuda 530 „Star Wars Beskar Edition“

NVMe disk do slotu M.2 běžící na čtyřech linkách PCIe 4.0. Designový kryt neslouží pouze jako ozdoba, ale zajišťuje i odvod tepla od paměťových čipů a kontroléru.

Níže přikládám dvojici screenshotů, první ukazuje podrobné informace o disku z programu CrystalDiskInfo, druhý snímek zachycuje výsledek testu z benchmarku AS SSD.

zdroj: vlastní foto zdroj: vlastní foto

V náhodném čtení a zápisu malých souborů (aka test 4K) dosahuje disk rychlostí 84 MB/s, respektive 203 MB/s, což je podstatně více než zbytek testovaných modelů, jak uvidíte dále. Platí to i pro sekvenční čtení a zápis, kde se dostaneme na hodnoty 5 GB/s. Být to NVMe disk 3. generace PCIe, taková rychlost by o 1 GB/s přesahovala možnosti sběrnice. I při prostém kopírování různorodých herních dat (instalační data Zaklínače 3) zasvítí v grafu rychlosti přesahující 2 GB/s!

zdroj: vlastní foto

Kingston NV1 1000GB

NVMe SSD do M.2 slotu využívající pro svůj chod 4 linky PCIe 3. generace. Pro běžného uživatele stále bleskurychlý disk dosahující v sekvenčním čtení až na 2 GB/s. Ale oproti generaci PCIe 4.0 má poloviční zápis a čtení malých souborů, tak jsem zvědavý, jak se to projeví v testech.

zdroj: vlastní foto zdroj: vlastní foto

Samsung 860 EVO

SSD disk ještě v klasickém 2,5" formátu k zapojení pomocí SATA kabelu. Rozhraní SATA III umožňuje maximální přenosovou rychlost 600 MB/s, ale ta je spíše teoretická, kvůli provozním režiím končí takové disky na hodnotách 500–550 MB/s.

Novější SATA SSD nemají problém saturovat přenosovou kapacitu sběrnice, ani tento Samsung není výjimkou. Hodnoty sekvenčního čtení a zápisu se pohybují běžně kolem 500 MB/s. Oproti PCIe SSD 3. generace jsou to čtvrtinová čísla, v náhodném čtení 4K souborů se ale paradoxně oba disky moc neliší. Významný rozdíl je až při zaplnění fronty požadavků spoustou souběžných žádostí o zápis nebo čtení, což na screenshotech ukazuje test „4K-64Thrd“, tam už je náskok PCIe SSD při čtení malých souborů evidentní.

zdroj: vlastní foto zdroj: vlastní foto

WD Scorpio (HDD, 5400 ot./min)

Posledním zástupcem v testu je 15 let starý plotnový disk vytažený z notebooku. Vzhledem k jeho zastaralosti ani nemá smysl ho testovat, běží ještě na rozhraní SATA první generace. Dobře ale poslouží v testu stutteringu jako demonstrace některých problémů mechanických disků.

zdroj: vlastní foto

Test načítání her

Základní výhoda SSD u her spočívá v rychlejším načítání. Rozdíl oproti plotnovému disku je opravdu velký. Ale zaznamenáte rozdíl při porovnání různých generací SSD, obzvláště pak PCIe 4.0?

To je cílem následujícího testu. Připravil jsem si k tomu dva scénáře. První z nich je čas potřebný pro spuštění hry God of War od prvního zobrazeného loga až po objevení herního menu. Druhý z testů pak prověří SSD v načítání nové kampaně Total War: Warhammer 3 za Kislev. Mezi každým měřením jsem vyprázdnil mezipaměť RAM, aby cachovaná data pokud možno co nejméně ovlivňovala výsledky testu, přičemž jsem měření opakoval v každém případě nejméně třikrát a čísla zprůměroval. Tohle jsou výsledky:

zdroj: Vlastní

zdroj: Vlastní

V případě God of War nevidíme mezi SSD žádný rozdíl. Omezení je tak pravděpodobně na straně CPU a ani jedno z SSD tak rychlejšímu načítání nepomůže. Jiné je to ale při spouštění kampaně v Total War: Warhammer 3. Zde očividně hra zpracovává větší množství dat, proto disky s vyšší propustností zaznamenávají rychlejší nahrávací časy. Na špičce je pak dle očekávání SSD generace PCIe 4.0.

Vliv SSD na výkon hry

Častá otázka hráčů: zvyšuje SSD počet FPS? A já bych k tomu ještě dodal: bude případný nárůst významnější, pokud použijeme nejmodernější úložiště PCIe 4.0?

Už z našeho dřívějšího testu vyplynulo, že jakmile si hra načte data do operační paměti, případně do paměti grafické karty, už disk příliš nezatěžuje, tudíž na počet snímků za sekundu nemá disk takový vliv. V některých případech ale může docházet k donačítání dat z disku za běhu hry, což se může projevit zasekáváním. Projeví se takové chování na průměrných FPS? A dá se toho s rychlejším SSD PCIe 4.0 zbavit?

V tomto testu bude třeba zaměřit se kromě na FPS i na další metriku: takzvaný stuttering. Ten  vyjadřuje, jak často ve hře dochází k výrazně nerovnoměrnému vykreslování snímků, které se v obraze projevuje jako záškuby. Pokud jsou záseky ve hře časté, může to ovlivnit FPS, většinou ale nejsou výkyvy tak významné, aby to v grafech vedlo k nějaké změně. Ve hře přitom pociťujeme jasné snížení plynulosti. Proto je v tomto případě důležité nedívat se pouze na naměřená FPS, ale rovnou na graf frametimes, tedy metriky, která zachycuje, jak dlouho trvá vykreslení každého snímku.

Měření jsem založil na testovací scéně v Zaklínači 3, kde se opakovaně projevuje stuttering. Jde o pasáž příjezdu do White Orchard a pak dále do lesa. Jak taková sekvence vypadá v grafu frametimes na klasickém plotnovém disku?

Graf frametimes v testovací scéně Zaklínače 3 – HDD | zdroj: vlastní foto

Všimněte si obřího výkyvu před 40. sekundou měření i významných záseků do 30. sekundy testu. A co SSD?

Graf frametimes v testovací scéně Zaklínače 3 – SDD (PCIe 4.0) | zdroj: vlastní foto

Na křivce vůbec nevidíme tak velké záseky, což ukazuje, že rychlé SSD dokáže do určité míry eliminovat stuttering ve chvílích, kdy hra sahá na disk.

Téměř stejně vypadají výsledky i dvou zbylých SSD (SATA a PCIe 3.0). Namísto dalších dvou grafů frametimes ale nabídnu celkové srovnání formou čísel: zatímco na plotnovém disku docházelo k zásekům v 1 % celkového počtu vykreslených snímků, u všech SSD ukazoval monitoring nulu, tedy že k žádnému stutteringu nedocházelo po celý čas testovací sekvence.

To ale paradoxně nestaví novější SSD PCIe 4.0 do výhody a ukazuje, že pro eliminaci stutteringu stačí i obyčejné SATA SSD. Rozdíl mezi flashovými disky tak logicky neuvidíme ani v FPS. Co je ale překvapení, ani obrovské výkyvy na plotnovém disku se v průměrných snímcích za sekundu neprojeví:

zdroj: Vlastní

Samozřejmě, v jiných hrách to může být jinak a pomalé plotny výkon hry omezit mohou. Pro nás je ale vzhledem k tématu testu důležité, že mezi jednotlivými generacemi SSD není téměř žádný rozdíl ve výkonu.

Přenos dat

Jen pro úplnost dodám na závěr měření přenosových rychlostí, protože i zde se projevuje výhoda rychlejší sběrnice PCIe 4.0. Pokud často kopírujete instalační soubory nebo jste moder, který pracuje s velkými herními daty, může se vám rychlost SSD PCIe 4.0 hodit. Tenhle typ užívání je sice už trochu mimo záběr běžného hráče, ale pro úplný obrázek se hodí si ukázat, o kolik je nová generace SSD rychlejší. Vzal jsem tedy instalační složku Zaklínače 3 o velikosti 36 GB a celou ji postupně kopíroval na discích.

Samozřejmě, srovnání není úplně fér pro starší disky, jak model NVMe PCIe 3.0, tak i verze pro SATA nepatří mezi high-end, což se nedá říct o FireCuda 530, ale pro ilustraci to postačí.

zdroj: Vlastní

Shrnutí testu

Pomůže vám rychlejší SSD na sběrnici PCIe 4.0 ve hrách? V načítání určitě, pokud hrajete hru, která při loadingu pracuje s větším množstvím dat. Ale v FPS si s nejmodernějším SSD příliš nepomůžete. Ani obávaný stuttering není argumentem pro PCIe 4.0, protože ho dle testu dokáže eliminovat nebo radikálně omezit jakékoliv SSD, i to pomalejší ještě do konektoru SATA.

Velký zisk ale uvidíte při kopírování souborů, je-li tato aktivita na vašem PC častá, SSD na sběrnici PCIe 4.0 přinese velký nárůst přenosové rychlosti. Za takový luxus si ale budete muset připlatit, a nemyslím tím zvýšenou cenu platformy, která PCIe 4.0 podporuje. I ceny samotných SSD PCIe 4. generace jsou vyšší než pomalejší SSD stejné kapacity. Terabajtový model SSD PCIe 4.0 koupíte od 3100 Kč, zatímco verze pro PCIe 3.0 vás bude stát od 2300 Kč, SATA varianta pak 2200 Kč.

A jak už jsme si řekli, protože v FPS rychlejší SSD moc nepomůže a v herním PC se každý gigabajt navíc hodí, radil bych vám vložit peníze spíše do NVMe disku PCIe 3.0 s vyšší kapacitou, máte-li na desce M.2 slot s podporou NVMe. Oproti SATA si mírně polepšíte v rychlosti načítání a zbavíte se části kabeláže, čímž ušetříte místo v PC skříni. Základní modely stojí ve srovnání se SATA SSD skoro stejně, takže není moc co řešit. Zato připlácet si na PCIe 4.0 nemá u hráčů aktuálně příliš smysl.