Memory Insights

Memory Insights の概要です。

Unreal Engine 5 (UE5) では Unreal Insights の機能が拡張され、改善されたメモリ トラッキングとプロファイリング向けのサポートが「Memory Insights」機能に追加されました。これによりデベロッパーは、任意の時点でメモリの各ブロックに関連付けられた Low Level Memory (LLM) タグ やコールスタックなど、メモリの割り当てと解放に関する情報をさらに詳細に確認できるようになりました。 Memory Insights が備えるクエリ システムを利用すると、特定の時点でのライブ割り当てを見つけて、メモリ使用量の増減を確認し、短期と長期の割り当てを区別して、メモリリークを発見できます。

セッションをレコーディングする

Memory Insights の利用を開始し、メモリ チャンネル内のトレースを記録するには、以下の手順に従います。

Unreal Insights を実行またはビルドする

**[Start (スタート)]** > **[Command Prompt (コマンド プロンプト)]** に移動し、以下を入力します。

    Engine\Binaries\Win64\UnrealInsights.exe

または、「Engine\Binaries\Win64」フォルダに移動し、「UnrealInsights.exe」をダブルクリックして実行することもで

binaries-exe-in-unreal

メモリ トレーシングを使用してゲーム プロジェクトを実行する

オペレーティング システムから コマンド プロンプト を起動し、次のプロジェクト サンプルを実行します。

cd C:\MyEngineInstallLocation\

Samples\Games\MyGameSample\Binaries\Win64\MyGameSample.exe -trace=default,memory

プロジェクトのセッションをレコーディングするには、プロセスの最初からメモリ トレース チャンネルを有効にしておく必要があります。そうしないと、遅延接続セッションで割り当てイベントのトレーシングを開始することはできません。さらに、パッケージ化されたプロジェクトでトレースを実行している場合は、 開発 モードでパッケージ化されていることを確認する必要があります。

Insights セッション ブラウザからトレースを開く

Unreal Insights セッション ブラウザに戻って、Unreal Engine の [Timing Insights (タイミング インサイト)] ウィンドウでの分析のために .utrace ファイルをダブルクリックして開きます。[Menu (メニュー)] > [Memory Insights (メモリ インサイト)] を選択し、[Memory Insights] ウィンドウを開きます。

memory-insights-menu-option

メモリ割り当て - グラフ トラック

Unreal Insights では、プロジェクトに割り当てられているメモリの分析を提供するために、各割り当てイベントの完全なコールスタックをキャプチャします。

Memory Insights のメイン インターフェースには、セッション中のメモリ使用に関する概要を示すタイムラインが表示されます。

memory-insights-main-view

Memory Insights トラッカーには、メモリ内のライブ割り当て量についての情報が表示されます。上の図には、[Main Memory Graph (メイン メモリ グラフ)]、[Live Allocation Count (ライブ割り当て数)]、[Alloc/Free Event Count (割り当て/解放イベント数)] が示されています。

Unreal Insights では、プロジェクトに割り当てられているメモリの分析を提供するために、各割り当てイベントの完全なコールスタックをキャプチャします。

[Main Memory Graph (メイン メモリ グラフ)] には、プロジェクトで追跡したメモリの総量が表示されます。これには、 LLM から収集した各タグの情報が含まれます。さらに、ライブ割り当ての合計数を示す次のグラフがあります。

グラフ タイプ

説明

合計割り当て済みメモリ

詳細な割り当ての追跡に基づいて、各時点で割り当てられたメモリの合計量を表示します。

ライブ割り当て数

任意の時点でのアクティブな割り当ての総数を表示します。

割り当て / 解放イベント数

緑 / オレンジ

単位あたりの割り当てイベント数および解放イベント数を示します。

これらの各グラフは、詳細な割り当ての追跡に基づいています。追跡は、時間値 0 から開始され、約 1ms の詳細度があります。LLM プレフィックス タグ (RenderTargets、SceneRender、UObject) があるその他のグラフは、Low-Level Memory トラッキング ランタイム システムに基づいています。

これらのタグは、セッションが開始して数秒してからトラッキングを開始し、フレーム単位の詳細度があります。

デフォルトでは 4096 件の割り当て / 解放イベントごとに 1 つのタイムスタンプが発行されますが、この数値は必要に応じて Engine/Source/Runtime/Core/Private/ProfilingDebugging/MemoryAllocationTrace.cpp. を修正することで変更できます。たとえば、この変数の値を 0 に設定すると、割り当て / 解放イベントが発生するごとに 1 つのタイムスタンプが発行されます。

Memory Insights のタイムラインは、 [Timing View (タイミング ビュー)] へのトラックのオーバーレイをサポートしています。 Memory Insights ビューには、[Timing (タイミング)][Investigation (調査)][LLM Tags (LLM タグ)] 、および [Modules (モジュール)] の 4 つのパネルが表示されます。

Timing View

[Timing] をクリックして、 [Timing View] ウィンドウの表示を切り替えることができます。ここでは、メモリ使用率に関連するさまざまなトラックのパフォーマンス データを観察およびフィルタできます。

TimingButton.png

Investigation パネル

[Investigation] パネルでは、割り当てに関するさまざまなクエリを実行できます。

InvestigationPanel.png

Low-Level Memory(LLM) Tags

[LLM Tags] パネルでは、さまざまな LLM タグの可視性を制御します。このデータは、使用しているオペレーティング システムから直接トレースされます。

LLMTagsPanel.png

モジュール

コール スタック シンボルが解決されると、その結果がキャッシュ ファイルに格納されます。これらのファイルは、 [Modules] をクリックすることで表示できます。このパネルでは、古いトレース ファイルを開いて、シンボルを使用できます。

ModulesPanel.png

以前のメモリ トラッキングのランタイムの実装は、フォルダ「Engine\Source\Runtime\Core\Public\HAL\LowLevelMemTracker.h」内の LowLevelMemTracker クラスに実装されています。[LLM Tags] パネルと LLM グラフの両方で、このシステムから直接トレースされたデータが使用されています。詳細な割り当てデータは、別の固有のトレースの実装から取得されます。

Memory Insights には、新しいクエリ機能と追跡されたメモリ割り当て情報が含まれます。特定の時間枠 (ある瞬間の前後) に UE5 が割り当て/解放を行ったメモリ ブロックを特定したり、メモリリークを確認したりできます。トレース ログを開いて [Investigation] タブに移動すると、クエリ システムにアクセスできます。

[Investigation] - 割り当てのクエリ

タイムラインにメモリ使用率の概要が示されると同時に、「クエリ」を使用することで、一定の時間範囲にわたる個々の割り当ての振る舞いが評価されます。クエリ は、ルール と、「A」や「B」ラベルなどの タイムスタンプ (複数可) によって定義されます。

QueryRules.png

[Investigation] パネル には、データを評価するための クエリ ルールが含まれます。

使用可能な クエリ ルール は次のとおりです。

クエリ ルール

時間の変数

説明

Active Alloc (アクティブな割り当て)

A

A 時点でのアクティブな割り当てをすべて表示します。

Before (前)

A

A 時点前のすべての割り当てを表示します。

After (後)

A

A 時点後のすべての割り当てを表示します。

Decline (減少)

A と B

A 時点前に割り当てられて、A 時点と B 時点の間に解放されたすべての割り当てを表示します。

Growth (増加)

A と B

A 時点と B 時点の間に割り当てられて、B 時点後に解放されたすべての割り当てを表示します。

Growth Vs Decline

A と B

「growth」割り当て (時間 A と時間 B の間に割り当てられ、時間 B の後に解放される) と「decline」割り当て (時間 A の前に割り当てられ、時間 A と時間 B の間に解放される) を特定します。 「decline」割り当ては負のサイズになるよう変更されているので、サイズの集計では A と B でバラつきがあります。 このクエリの結果は、時間 A に割り当てられた内容と時間 B に割り当てられた内容の比較になります。 タグまたはコール スタックによるメモリ割り当てのグループ化では、グループごとのバラつき (B - A) が示されます。

Free Events (解放イベント)

A と B

A 時点と B 時点の間に解放されたすべての割り当てを表示します。

Alloc Events (割り当てイベント)

A と B

A 時点と B 時点の間に割り当てられたすべての割り当てを表示します。

Short Living Allocs (短寿命の割り当て)

A と B

A 時点後に割り当てられて、B 時点前に解放されたすべての割り当てを表示します。このルールは、スタック割り当ての可能性がある割り当てを特定する際にも使用できます。つまり、これによって一時的または短寿命の割り当てが特定されます。

Long Living Allocs (長寿命の割り当て)

A と B

A 時点前に割り当てられて、B 時点後に解放されたすべての割り当てを表示します。

Memory Leaks (メモリリーク)

A、B、および C

A 時点と B 時点の間に割り当てられて、C 時点後まで解放されなかったすべての割り当てを表示します。レベルの遷移中など、特定の時点で解放される予定のメモリを特定する際に便利です。

Limited Lifetime (限定された存続期間)

A、B、および C

A 時点と B 時点の間に割り当てられて、B 時点と C 時点の間に解放されたすべての割り当てを表示します。

Decline of Long Living Allocs (長寿命の割り当ての減少)

A、B、および C

A 時点前に割り当てられて、B 時点と C 時点の間に解放されたすべての割り当てを表示します。

Specific Lifetime (特定の存続期間)

A、B、C、および D

A 時点と B 時点の間に割り当てられて、C 時点と D 時点の間に解放されたすべての割り当てを表示します。

クエリを作成するには、ルールを選択して、タイムライン内のラベル付きマーカーを目的の位置にドラッグするか、[Investigation] タブ内で時間を指定します。

RuleSelect.png

目的のルールと時間を選択したら、[Investigation] タブの [Run Query (クエリを実行)] ボタンをクリックしてクエリを実行します。

RunQuery.png

クエリとキャプチャするデータ セットによっては、クエリの実行に長時間かかる場合があります。

割り当ての詳細ビュー

クエリを実行すると新しいウィンドウが表示され、クエリが完了した際にその結果が割り当てテーブルに表示されます。デフォルトでは、この結果はフラット リストの形式で表示されます。

それぞれの割り当ては、その 数とサイズ (Count, Size)、 タグ (LLM Tag)、割り当てを行った 関数 (Function) とともに表示されます。

AllocsTable.png

関数名または情報アイコン上にマウス カーソルを合わせると、追加情報と完全なコールスタックが表示されます。

CallStackInfo.png

情報アイコン上にマウス カーソルを合わせると、完全なコール スタックが表示されます。

ソート

テーブルのヘッダをクリックすることで、リストをさまざまな列でソートできます。

Sorting.png

列のソート

説明

Allocation Hierarchy (割り当て階層)

割り当てツリーの階層でソートします。

Allocation Count (割り当て数)

割り当て数でソートします。

Size (サイズ)

割り当てサイズでソートします。

LLM Tag (LLM タグ)

割り当ての LLM タグでソートします。

Function (Callstack) (関数 (コールスタック))

割り当てのコールスタックの解決済みの上位の関数でソートします。

グループ化

Default (デフォルト)

デフォルトの割り当てを表示します。

Detailed (詳細)

ツリー ビューで割り当ての詳細情報を表示するよう設定します。

Heap (ヒープ)

さまざまなタイプのメモリの使用方法を調査します。「複数のアドレス空間」を参照してください。

Size (サイズ)

大規模な割り当てをすばやく見つけることができます。

Tags (タグ)

割り当てをシステム別に表示します。

Callstack (コールスタック)

割り当ての発生元のコールスタックを調査します。

Inverted Callstack (反転コールスタック)

ツリー ビューで割り当ての詳細を反転コールスタック別に表示するよう設定します。

Address(4k Page) (アドレス (4k ページ))

割り当てをそのアドレスに基づいて 4K アライメントのメモリ ページにグループ化します。

  • Callstack または Inverted Callstack でグループ化した場合、コンテキスト メニューに [Open in Visual Studio (Visual Studio で開く)] アクションが表示されるようになります。

  • R キーのショートカットを押すと、現在のツリーのクリティカル パスが拡大されます。

割り当てをグループにまとめるには、 [Preset (プリセット)] オプションを使用できます。

Preset.png

[Hierarchy (階層)] に移動して [All (すべて)] をクリックするとドロップダウン メニューが表示され、ここでデフォルトの フラット ビュー から別のグループ化オプションに変更することができます。

AlternateGroups.png

詳細フィルタリング

検索テキスト ボックスでは、階層ノードのテキストに基づいて結果を迅速にフィルタする方法を利用できます。クエリによって生成された割り当てのセットは、検索テキスト ボックスの横の Filter Configurator をクリックしてさらにフィルタを適用し、割り当てのグループを分離できます。

AdvancedFilter.png

グループや、AND/OR キーワードを使用し、詳細なクエリを構築することもできます。

コールスタック シンボル解決

プログラム カウンター アドレスを使用することで、プロジェクトからの コールスタック シンボル トレーシング を実行できます。解析では、対応するソース ファイルに関する情報とともに、これらのアドレスを読み取り可能な文字列に解決する必要があります。

これには、Memory Insights でデバッグ情報を含む正しいバージョンのファイル (プラットフォームに応じて) .pdb または .elf ファイルにアクセスできる必要があります。Insights では、次のリストに従って正しいファイルを検索します。

  1. このセッション中にユーザーによって入力された新しいパス。

  2. 実行可能ファイルのパス (一部のプラットフォームで利用可能な場合。これはコンパイルされてバイナリになる)。

  3. UE_INSIGHTS_SYMBOLPATH 環境変数からのパス。この変数は、セミコロン区切りのパスを受け入れます。

  4. ユーザー コンフィギュレーション ファイルからのパス。

すべてのシンボルが解決されると、その結果がキャッシュ ファイルに格納されます。これらのファイルは、 [Modules] パネルをクリックすると表示できます。続いて、選択したファイルを右クリックし、ドロップダウン メニューから以下のうち 1 つを選択すると、これらのファイルを開くことができます。

SymbolLoading.png

これにより、トレース ファイルを他のユーザーに送信する方法が提供されます。このデバッグ情報へのアクセス権は不要です。

ロード方法

説明

Load symbols from file (ファイルからシンボルをロード)

ファイルを指定して、モジュールのシンボルをロードします。成功した場合、同じディレクトリから他の失敗したモジュールのロードを試みます。

Load symbols from directory (ディレクトリからシンボルをロード)

ディレクトリを指定して、モジュールのシンボルをロードします。成功した場合、同じディレクトリから他の失敗したモジュールのロードを試みます。

現時点では、シンボルの解決は Win64、XB1/XSX、PS4/PS5、Switch でサポートされています。

複数のアドレス空間

メモリ トレーシングでは、さまざまな ヒープ のメモリをトラックします。概念上、あらゆる割り当ては ルート ヒープ に属しており、一つのタイプのメモリを表します。たとえばデスクトップ プラットフォームでは、あるルート ヒープがシステム メモリで、他のものがグラフィック カード上のビデオ メモリである場合があります。それぞれのルート ヒープには独自のアドレス空間があります。 各ルート ヒープでは、割り当てのホストが可能なヒープ割り当てが作成されます。通常、これは割り当てをバックアップする仮想メモリ割り当てを意味しますが、ヒープ割り当てでブロック スタイル アロケータを表すことも可能です。これによって、これらのメモリ ブロックの使用に関する調査が提供されます。

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