Vad är Microsoft DirectStorage? Hur gör det spel snabbare?

Tidigare var spel inte alltför komplexa. De spelbara nivåerna var ganska små, karaktärerna var få och strukturerna var enkla. Genom åren har spel förbättrats exponentiellt. Från massiva öppna världar till mycket detaljerade karaktärer, spel kan ofta se fotorealistiska ut.

Men all denna innovation kostar.

Moderna spel behöver tiotals gigabyte data för att göra dessa vackra karaktärer och miljöer. Men vissa verktyg som spelutvecklare använder byggdes inte för att hantera en så stor mängd data, vilket skapade en prestanda flaskhals.

Det är här Microsoft DirectStorage kommer in.

Varför behöver vi Microsoft DirectStorage?

Innan vi diskuterar DirectStorage, låt oss se hur de nuvarande metoderna för datastreaming fungerar.

När du startar ett spel behöver det data som texturer, karaktärsmodeller och ljud för att presenteras för dig på skärmen. Dessa data lagras på en lagringsenhet som en hårddisk. Spelet begär dessa data via programvaruverktyg som kallas API: er (Application Programming Interfaces).

Efter att spelet har begärt data via ett API hämtar det data från lagringsenheten och placerar den i systemets RAM innan den skickas vidare till GPU för rendering.

När du laddar ner ett spel komprimeras all data för att spara så mycket lagring som möjligt. Men grafikprocessorer kan inte använda komprimerad data. Därför måste den dekomprimeras.

Så när data är i RAM, går det till CPU för dekompression.

Efter dekomprimering kopieras data som spelet begärde till GPU: ns VRAM.

Slutligen gör GPU dessa data till vacker grafik som vi ser på skärmen.

Nu har den här streamingmetoden två stora nackdelar.

För det första tar datadekomprimering mycket tid. Detta resulterar inte bara i ökade speltidningar, men det gör också att CPU inte är tillgänglig för andra uppgifter. Och på grund av att processorn är uppehållen med dekomprimering för det mesta, kan den inte hålla jämna steg med kraven från GPU, vilket resulterar i lägre bildhastigheter.

För det andra utnyttjar befintliga lagrings-API: er inte modern lagringsmaskinvara. Till exempel var lagringsenheter på dagen långsamma mekaniska hårddiskar som inte hade hastigheten och bandbredden för att skicka gigabyte data per sekund. Så, API: er skrevs för att bara strömma en begränsad mängd data.

Utvecklare som använder dessa gamla API: er idag måste kringgå denna begränsade datastreamingsbudget med metoder som att minska scenkomplexiteten för att minimera behovet av mycket tillgångar, bara återgivning av texturer och den miljö som spelaren kan se, och ökade laddningstider för att se till att spelet har tillräckligt med tid för att ladda alla tillgångar innan startande.

Dessa metoder fungerar bättre i teorin än i praktiken. Eftersom, även med de snabbaste lagringsenheterna på marknaden, har spelen fortfarande långa laddningstider, textur pop-in och trånga dragavstånd.

DirectStorage syftar till att hjälpa utvecklare att lösa dessa problem genom en bättre datastreamingsprocess.

Relaterad: De bästa GPU-överklockningsverktygen för förbättrad spelprestanda

Hur fungerar Microsoft DirectStorage?

Microsoft DirectStorage är en uppsättning lagrings-API: er som syftar till att fixa allt fel med de nuvarande API: erna.

När en utvecklare åberopar DirectStorage API för att begära data från lagringsenheten är processen nästan densamma med två stora skillnader.

Först, efter att ha kopierat data till RAM, finns det ingen CPU-dekompressionsrutin. Uppgifterna kopieras inte till processorn och dekomprimeras. Till skillnad från gamla API: er skickas komprimerad data direkt till GPU: n.

För det andra utnyttjar API: erna den supersnabba NVMe SSD-hårdvaran. DirectStorage behöver en NVMe SSD för att fungera, eftersom NVMe SSD har exponentiellt högre bandbredd än mekaniska hårddiskar. DirectStorage använder hela bandbredden för dessa SSD-enheter, som är i storleksordningen GB / s, för att läsa mycket data på en gång. Detta skiljer sig från äldre API: er som läser data långsamt och i storleksordningen MB / s.

Så, GPU tar emot mycket komprimerad data på en gång, och den behöver inte vänta tills mer data kommer fram innan de renderas. Det enda som återstår att göra är att dekomprimera data som GPU ska göra.

DirectStorage-paket med avancerade GPU-dekompressionstekniker. GPU: er dekomprimerar data i mycket högre takt än processorer. De kan också upprätthålla denna höga dekompression under lång tid som en CPU inte kan. Detta är vad som gör en GPU till en främsta kandidat för framtiden för datadekompression.

Om du laddar ner dekompression till GPU frigörs också CPU: n för att hantera andra uppgifter som att bearbeta ljud och förbereda ramar som ska visas.

Hur förbättrar DirectStorage spel?

Eftersom DirectStorage ger din GPU mycket data otroligt snabbt kan det revolutionera din spelupplevelse.

Först och främst, om utvecklarna bygger sina spel med DirectStorage, kommer spelen att ha omedelbar laddningstid. Så du behöver inte vänta med att sitta genom en lång laddningsskärm för att hoppa in i ditt favoritspel.

För det andra, eftersom DirectStorage frigör CPU: n för att hantera andra uppgifter, ökar det prestandan. Med andra ord kommer du få bättre bildhastigheter även om du inte har uppgraderat din hårdvara.

Slutligen, med DirectStorage, kommer spel att ha mer expansiva och komplexa världar med minimal pop-in-struktur. Detta gör det möjligt för utvecklarna att bygga nästa generation spel utan att hålla tillbaka sin kreativa vision på grund av problem med datastreaming.

DirectStorage kan ändra spel för gott om utvecklarna tillåter det

Microsoft har drivit DirectStorage hårt. Och med rätta. De gamla metoderna för datastreaming är en choke-punkt som har hållit tillbaka spel.

Om DirectStorage lyckas bli en branschstandard kommer spel att gå in i en ny era av nedsänkning.

Om Microsoft kan perfekta DirectStorage och övertyga utvecklarna att det är värt att investera sin tid i det, kan spelare äntligen bli fria från irritationer som laddningstider och pop-in-struktur.

Så, låt oss hoppas att vi ser dagen då det inte finns några falska hissrittar, inga oändliga trappor och inga snabba resor som tar en miljon år.

Hög bildfrekvens vs. Bättre upplösning: Vad är viktigare för spel?

Om du inte har råd med en avancerad spelinstallation måste du förstå avvägningarna mellan höga bildhastigheter och höga upplösningar när du spelar.

Läs Nästa

Om författaren