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NVMe-SSDs beschleunigen 3D-Filmproduktion

29.04.2019 | 11:10 Uhr | Andrea Block, Christian Haas

Bei der Produktion des 3D-Animationsfilms „Manou, flieg´ flink!“, der seit 28. Februar im Kino läuft, kommt die NVMe-SSD-Technologie von Samsung zum Einsatz.

3D-Animation bedeutet die Verarbeitung von riesigen Datenmengen. Minutenlanges Warten bis zum Laden von Videodateien und Effekten sowie stundenlanges Rendern über Nacht sind keine Seltenheit. Bei der Produktion des ersten eigenen Kinofilms „Manou, flieg´ flink!“, der am 28. Februar in die deutschen Kinos kam, hat Luxx Studios auf NVMe-SSD -Technologie von Samsung umgestellt.

Luxx Studios ist spezialisiert auf Visual Effects für deutsche Kinofilme und Hollywood-Streifen, darunter Roland Emmerichs „White House Down“ oder Wes Andersons „Grand Budapest Hotel“. Bei Auftragsproduktionen bearbeitet das Team im Schnitt 80 Einzelszenen. Mit dem Einsatz der NVMe-SSD-Technologie konnte das Team entlastet und der Produktionsprozess flüssiger gestaltet werden.

Als man 2011 beschloss, eine Inhouse-Produktion zu realisieren, stellte die Entscheidung das Team vor völlig neue Herausforderungen. Bei Animationen und Visual Effects für Kinofilme werden bereits enorme Mengen an Daten verarbeitet, leistungsstarke Rechner gehören für VFX-Spezialisten daher zur Grundausstattung. Doch für „Manou, flieg‘ flink“ hat das Team 1.500 Visual Effect Shots bearbeitet – eine vollkommen neue Größenordnung.

Deshalb kam die Hardware-Ausstattung auf den Prüfstand, um den Produktionsprozess effizienter zu gestalten. Ob beim regelmäßigen Speichern der Szenen, beim Laden von Effekten in der Postproduktion oder beim Rendern: Wartezeiten sind ein hoher Kostenfaktor in der Filmproduktion. Die Spezialisten haben hohe Stundensätze, jede Verzögerung schlägt sich auf die Qualität der Produktion nieder.

Ein Beispiel aus dem Alltag des Teams: Für „Manou, flieg‘ flink“ wurden datenintensive 3D-Simulationen eines Ozeans realisiert. Bis eine solche Szene in ein Programm geladen war, sind oftmals Minuten vergangen, in denen die Spezialisten nicht produktiv arbeiten konnten. Insbesondere bei solch aufwändigen Arbeitsprozessen wie Fluid-Simulationen, in denen lokal Daten im TB-Bereich geschrieben werden, verlor das Team zu viel Zeit.

Um die Eigenproduktion effizient zu gestalten, wurde entschieden, alle Workstations und Rendering-Maschinen um leistungsstarke SSDs aufzurüsten. Dafür hat das Team verschiedene Modelle getestet. Die Wahl fiel auf die NVMe-SSD-Technologie von Samsung, die massive Performance-Vorteile im Vergleich zu den vorherigen Systemplatten gebracht hat.

Geschwindigkeit und Robustheit durch NVMe-Schnittstelle und V-NAND-Technologie

Über die NVMe-Schnittstelle (Non-Volatile Memory express) ist die SSD direkt über die PCI-Express-Schnittstelle angebunden. So kann das volle Potenzial eines Laufwerks ausgeschöpft und eine deutliche Performancesteigerung erzielt werden. Das NVMe-Protokoll wiederum garantiert geringere Latenzen. Aktuelle Modelle von NVMe-SSDs erreichen Lese- und Schreibgeschwindigkeiten von 3.500 MB/s bzw. 3.300 MB/s und sehr hohe Leistungen im Bereich der Ein-/Ausgabeoperationen (IOPS). Das kommt besonders rechenintensiven Arbeitsprozessen wie Rendering, Videobearbeitung und Simulation stark entgegen.

Die NVMe-SSDs von Samsung nutzen zudem V-NAND-Technologie, bei der die Speicherzellen übereinander angeordnet und vertikal verbunden werden. So kann die Datendichte erhöht und gleichzeitig die Haltbarkeit der SSDs erhöht werden. Bei einer hohen Beanspruchung durch Schreiben und Löschen von Daten auf einer SSD verändert sich die Struktur der beanspruchten Zellen. Diese Veränderungen haben Auswirkungen auf die Lebensdauer der Zellen. Durch die V-NAND-Technologie kann im Vergleich zu herkömmlichen Platten mit größeren, unempfindlicheren Strukturgrößen gearbeitet werden, die sich positiv auf die Haltbarkeit auswirken.

Für die Entscheidung bei Luxx war außerdem wesentlich, dass die Umrüstung aller bestehenden Maschinen problemlos und im laufenden Prozess realisiert werden konnte. Unterbrechungen in der Produktion wären zu kostspielig gewesen.

Messbare Performance-Vorteile im Alltag der Mitarbeiter

In der Praxis machen sich die Vorteile der NVMe-Technologie an vielen Stellen im Arbeitsprozess des Teams bemerkbar. Das beginnt dabei, dass die Maschinen in einem Bruchteil der früheren Zeit booten: Die Renderfarm fährt vollautomatisch herunter, wenn nichts anliegt. Das kommt in Hoch-Zeiten selten vor, aber im normalen Alltag häufiger. Die Bootzeit betrug vorher 40 bis 50 Sekunden, jetzt sind es fünf bis zehn Sekunden. Hochgerechnet auf die Anzahl der Maschinen macht das einen enormen Unterschied.

Von der Performance-Steigerung profitieren natürlich auch die Mitarbeiter: Ihre Rechner sind schneller einsatzbereit und Grafikprogramme, die zuvor zwei bis drei Minuten zum Starten benötigt haben, laden jetzt mit unter 30 Sekunden in einem Bruchteil der Zeit.

Das Team ist insgesamt schneller einsatzfähig, und der Workflow ist viel flüssiger geworden. Wo Szenen wie der detailgetreu animierte Ozean mit mehreren Gigabyte Datenvolumen zuvor Minuten zum Laden benötigt haben, dauert der gleiche Vorgang mit der NVMe-SSD 20 Sekunden. Die Maschinen können Daten sehr viel schneller zwischen-cachen. Früher musste das Team teils zwei Minuten warten, bis zwei Sekunden Film in den RAM geladen waren. Jetzt können EXR-Files, die mit 16 Bit Farbtiefe pro Kanal riesig sind, in der Videoschnittsoftware in Echtzeit wiedergegeben werden.

Die enorm hohen Durchsatzraten von NVMe-SSDs erleichtern die Arbeitsprozesse wesentlich. Durch die Zeitersparnis ist es möglich, zusätzliche Iterationen durchzuführen und dadurch mehr Visual Effects auszuprobieren.

Das Upgrade hatte damit nicht nur einen positiven Einfluss auf die Zufriedenheit des Teams, sondern auch auf die Qualität des Produkts, denn es bleibt mehr Raum für Kreativität und produktives Arbeiten.

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