Hvad er Microsoft DirectStorage? Hvordan gør det spil hurtigere?

Tidligere var spil ikke for komplekse. De spilbare niveauer var ret små, tegnene var få, og teksturerne var enkle. I årenes løb er spil blevet forbedret eksponentielt. Fra massive åbne verdener til meget detaljerede karakterer kan spil ofte se fotorealistiske ud.

Men al denne innovation har en pris.

Moderne spil har brug for snesevis af gigabyte data for at gengive de smukke karakterer og miljøer. Men nogle værktøjer, som spiludviklere bruger, var ikke bygget til at håndtere en så enorm mængde data, hvilket skabte en præstationsflaskehals.

Det er her Microsoft DirectStorage kommer ind.

Hvorfor har vi brug for Microsoft DirectStorage?

Før vi diskuterer DirectStorage, lad os se, hvordan de nuværende metoder til datastreaming fungerer.

Når du starter et spil, har det brug for data som teksturer, karaktermodeller og lyd, der skal præsenteres for dig på skærmen. Disse data gemmes på en lagerenhed som en harddisk. Spillet anmoder om disse data via softwareværktøjer kendt som Application Programming Interfaces (API'er).

Når spillet har anmodet om data via en API, henter det dataene fra lagerenheden og placerer dem i systemets RAM, inden de videresendes til GPU'en til gengivelse.

Når du downloader et spil, komprimeres alle data for at spare så meget lagerplads som muligt. Men GPU'er kan ikke bruge komprimerede data. Derfor skal den dekomprimeres.

Så når dataene er i RAM, går de til CPU'en for dekompression.

Efter dekomprimering kopieres de data, som spillet anmodede om, til GPU'ens VRAM.

Endelig gengiver GPU disse data til smuk grafik, som vi ser på skærmen.

Nu har denne streamingmetode to store ulemper.

For det første tager datadekompression meget tid. Ikke alene resulterer dette i øgede spilletid, men det gør også CPU'en utilgængelig for andre opgaver. Og fordi CPU det meste af tiden er fanget af dekompression, kan den ikke følge med kravene fra GPU'en, hvilket resulterer i lavere billedhastigheder.

For det andet udnytter eksisterende lager-API'er ikke den fulde fordel af moderne lagerhardware. For eksempel var lagerenheder tilbage på dagen langsomme mekaniske harddiske, der ikke havde hastigheden og båndbredden til at sende gigabyte data pr. Sekund. Så API'erne blev skrevet til kun at streame en begrænset mængde data.

Udviklere, der bruger disse gamle API'er i dag, skal omgå dette begrænsede datastreamingsbudget ved hjælp af metoder som at reducere scenekompleksiteten for at minimere behovet for en masse aktiver, kun gengivelse af teksturer og det miljø, som spilleren kan se, og øgede belastningstider for at sikre, at de har spilletid nok til at indlæse alle aktiverne før start.

Disse metoder fungerer bedre i teorien end i praksis. Fordi selv med de hurtigste lagerdrev på markedet har spillene stadig lange indlæsningstider, tekstur pop-in og trange trækafstande.

DirectStorage sigter mod at hjælpe udviklere med at løse disse problemer gennem en bedre datastreamingsproces.

Relaterede: De bedste GPU-overklokkeværktøjer til forbedret spilydelse

Hvordan fungerer Microsoft DirectStorage?

Microsoft DirectStorage er et sæt lagrings-API'er, der sigter mod at rette alt forkert med de nuværende API'er.

Når en udvikler påberåber sig DirectStorage API'er for at anmode om data fra lagerenheden, er processen næsten den samme med to store forskelle.

For det første er der efter kopiering af dataene i RAM'en ingen CPU-dekompressionsrutine. Dataene kopieres ikke til CPU'en og dekomprimeres. I modsætning til gamle API'er sendes de komprimerede data direkte til GPU'en.

For det andet drager API'erne fuld fordel af den superhurtige NVMe SSD-hardware. DirectStorage har brug for en NVMe SSD for at fungere, da NVMe SSD'er har eksponentielt højere båndbredde end mekaniske harddiske. DirectStorage bruger den fulde båndbredde af disse SSD'er, som er i størrelsesordenen GB / s, til at læse en masse data på én gang. Dette er i modsætning til ældre API'er, der læser data langsomt og i rækkefølgen af ​​MB / s.

Så GPU modtager mange komprimerede data på én gang, og det behøver ikke at vente på, at der kommer flere data, før de gengives. Det eneste, der er tilbage at gøre, er at dekomprimere dataene, som GPU'en skal gengive.

DirectStorage-pakker med avancerede GPU-dekompressionsteknikker. GPU'er dekomprimerer data med en meget højere hastighed end CPU'er. De kan også opretholde denne høje hastighed dekompression i lang tid, som en CPU ikke kan. Dette er, hvad der gør en GPU til en førende kandidat til fremtiden for datadekompression.

Aflæsning af dekompression til GPU frigør også CPU'en til at håndtere andre opgaver, såsom behandling af lyd og forberedelse af rammer, der skal vises.

Hvordan forbedrer DirectStorage spil?

Da DirectStorage giver din GPU utrolig hurtigt mange data, kan den revolutionere din spiloplevelse.

Først og fremmest, hvis udviklerne bygger deres spil med DirectStorage, vil spil have næsten øjeblikkelig indlæsningstid. Så du behøver ikke vente med at sidde gennem en lang indlæsningsskærm for at hoppe ind i dit yndlingsspil.

For det andet øger ydeevnen, fordi DirectStorage frigør CPU'en til at håndtere andre opgaver. Med andre ord vil du få bedre billedhastigheder, selvom du ikke har opgraderet din hardware.

Endelig, med DirectStorage, vil spil have mere ekspansive og komplekse verdener med minimal pop-in-tekstur. Dette giver udviklerne mulighed for at opbygge den næste generation af spil uden at holde deres kreative vision tilbage på grund af bekymring for datastreaming.

DirectStorage kan ændre spil for evigt, hvis udviklerne tillader det

Microsoft har skubbet DirectStorage hårdt. Og det med rette. De gamle metoder til datastreaming er et choker-punkt, der har holdt spillet tilbage.

Hvis DirectStorage formår at blive en industristandard, bevæger spil sig ind i en ny æra med fordybelse.

Hvis Microsoft kan perfektionere DirectStorage og overbevise udviklerne om, at det er umagen værd at investere deres tid i det, kan spillere endelig være fri for irritationer som indlæsningstider og pop-in-struktur.

Så lad os håbe, at vi ser den dag, hvor der ikke er falske elevatorruter, ingen uendelige trapper og ingen hurtige rejser, der tager en million år.

Høj billedhastighed vs. Bedre opløsning: Hvad er vigtigere for spil?

Hvis du ikke har råd til en avanceret spilopsætning, skal du forstå afvejningerne mellem høje billedhastigheder og høje opløsninger, når du spiller.

Læs Næste

Om forfatteren