Hva er Microsoft DirectStorage? Hvordan gjør det spill raskere?

Tidligere var spill ikke for kompliserte. De spillbare nivåene var ganske små, karakterene var få og teksturene var enkle. Gjennom årene har spill forbedret seg eksponentielt. Fra massive åpne verdener til svært detaljerte karakterer, kan spill ofte se fotorealistiske ut.

Men all denne innovasjonen koster.

Moderne spill trenger titalls gigabyte data for å gjengi de vakre karakterene og miljøene. Men noen verktøy som spillutviklere bruker, var ikke bygget for å håndtere en så enorm mengde data, og skaper en ytelsesflaskehals.

Dette er hvor Microsoft DirectStorage kommer inn.

Hvorfor trenger vi Microsoft DirectStorage?

Før vi diskuterer DirectStorage, la oss se hvordan dagens metoder for datastreaming fungerer.

Når du starter et spill, trenger det data som teksturer, karaktermodeller og lyd som skal presenteres for deg på skjermen. Disse dataene lagres på en lagringsenhet som en harddisk. Spillet ber om disse dataene gjennom programvareverktøy kjent som Application Programming Interfaces (APIs).

Etter at spillet har bedt om dataene via et API, henter det dataene fra lagringsenheten og plasserer dem i system-RAM før de overføres til GPUen for gjengivelse.

Når du laster ned et spill, komprimeres all data for å spare så mye lagringsplass som mulig. Men GPU-er kan ikke bruke komprimerte data. Derfor må den dekomprimeres.

Så når dataene er i RAM, går de til CPU for dekompresjon.

Etter dekompresjon blir dataene som spillet ba om kopiert til VRAM på GPU.

Til slutt gjengir GPU disse dataene til vakker grafikk som vi ser på skjermen.

Nå har denne streamingmetoden to store ulemper.

For det første tar datadekompresjon mye tid. Ikke bare resulterer dette i økte spilletidstider, men dette gjør også at CPU ikke er tilgjengelig for andre oppgaver. Og fordi CPUen ofte er opptatt av dekompresjon, kan den ikke følge med kravene fra GPU, noe som resulterer i lavere bildefrekvens.

For det andre utnytter eksisterende lagrings-API-er ikke fullt ut av moderne lagringsmaskinvare. For eksempel var lagringsenheter på dagen langsomme mekaniske harddisker som ikke hadde hastigheten og båndbredden til å sende gigabyte data per sekund. Så API-ene ble skrevet for å bare streame en begrenset mengde data.

Utviklere som bruker disse gamle API-ene i dag, må omgå dette begrensede datastreamingsbudsjettet ved hjelp av metoder som å redusere scenekompleksiteten for å minimere behovet for mye eiendeler, bare gjengivelse av teksturer og miljøet som spilleren kan se, og økende lastetider for å sikre at spillet har nok tid til å laste alle eiendelene før starter.

Disse metodene fungerer bedre i teorien enn i praksis. Fordi selv med de raskeste lagringsstasjonene på markedet, har spillene fortsatt lange ladetider, tekstur-pop-in og trange trekkavstander.

DirectStorage har som mål å hjelpe utviklere med å løse disse problemene gjennom en bedre datastreamingsprosess.

I slekt: De beste GPU-overklokkingsverktøyene for forbedret spillytelse

Hvordan fungerer Microsoft DirectStorage?

Microsoft DirectStorage er et sett med lagrings-API-er som tar sikte på å fikse alt galt med de nåværende API-ene.

Når en utvikler påkaller DirectStorage APIer for å be om data fra lagringsenheten, er prosessen nesten den samme med to store forskjeller.

For det første, etter at du har kopiert dataene til RAM, er det ingen CPU-dekompresjonsrutine. Dataene kopieres ikke til prosessoren og dekomprimeres. I motsetning til gamle API-er sendes de komprimerte dataene direkte til GPUen.

For det andre utnytter API-ene fullt ut den superraske NVMe SSD-maskinvaren. DirectStorage trenger en NVMe SSD for å fungere, ettersom NVMe SSD-er har eksponentielt høyere båndbredde enn mekaniske harddisker. DirectStorage bruker hele båndbredden til disse SSD-ene, som er i størrelsesorden GB / s, for å lese mye data på en gang. Dette er i motsetning til eldre API-er som leser data sakte og i størrelsesorden MB / s.

Så, GPU mottar mange komprimerte data på en gang, og den trenger ikke å vente på at mer data skal ankomme før gjengivelse. Det eneste som er igjen å gjøre er å dekomprimere dataene som GPUen skal gjengi.

DirectStorage-pakker med toppmoderne GPU-dekompresjonsteknikker. GPUer dekomprimerer data med mye høyere hastighet enn CPUer. De kan også opprettholde denne høyfrekvente dekompresjonen i lang tid som en CPU ikke kan. Dette er det som gjør en GPU til en hovedkandidat for fremtiden for datadekompresjon.

Ved å laste dekomprimering til GPUen, frigjøres også CPUen til å håndtere andre oppgaver som å behandle lyd og forberede rammer som skal vises.

Hvordan forbedrer DirectStorage spill?

Fordi DirectStorage gir GPUen mye data utrolig raskt, kan det revolusjonere spillopplevelsen din.

Først og fremst, hvis utviklerne bygger spillene sine med DirectStorage, vil spillene ha nesten øyeblikkelig lastetid. Så du trenger ikke å vente med å sitte gjennom en lang lasteskjerm for å hoppe inn i favorittspillet ditt.

For det andre, fordi DirectStorage frigjør CPUen til å håndtere andre oppgaver, øker det ytelsen. Med andre ord vil du få bedre bildefrekvens selv om du ikke har oppgradert maskinvaren.

Til slutt, med DirectStorage, vil spill ha mer ekspansive og komplekse verdener med minimal tekstur pop-in. Dette vil tillate utviklerne å bygge neste generasjon spill uten å holde sin kreative visjon tilbake på grunn av bekymring for datastreaming.

DirectStorage kan endre spill for alltid hvis utviklerne tillater det

Microsoft har presset DirectStorage hardt. Og med rette. De gamle metodene for datastreaming er et choke-punkt som har holdt spill tilbake.

Hvis DirectStorage klarer å bli en industristandard, vil spill gå over i en ny æra av fordypning.

Hvis Microsoft kan perfeksjonere DirectStorage og overbevise utviklerne om at det er verdt å investere tiden sin i det, kan spillere endelig være fri for irritasjoner som belastningstider og tekstur.

Så la oss håpe at vi ser dagen da det ikke er falske heisturer, ingen uendelige trapper og ingen raske reiser som tar en million år.

Høy bildefrekvens vs. Bedre oppløsning: Hva er viktigere for spill?

Hvis du ikke har råd til et avansert spilloppsett, må du forstå avveiningene mellom høye bildefrekvenser og høye oppløsninger når du spiller.

Les Neste

Om forfatteren