Ce este Microsoft DirectStorage? Cum face jocurile mai rapide?

În trecut, jocurile nu erau prea complexe. Nivelurile redate erau destul de mici, personajele erau puține, iar texturile erau simple. De-a lungul anilor, jocurile s-au îmbunătățit exponențial. De la lumi deschise masive la personaje extrem de detaliate, jocurile pot părea adesea fotorealiste.

Dar toată această inovație are un cost.

Jocurile moderne au nevoie de zeci de gigaocteți de date pentru a reda acele personaje și medii frumoase. Dar unele instrumente pe care dezvoltatorii de jocuri nu le-au construit pentru a gestiona o cantitate atât de mare de date, creând un blocaj de performanță.

Aici intervine Microsoft DirectStorage.

De ce avem nevoie de Microsoft DirectStorage?

Înainte de a discuta despre DirectStorage, să vedem cum funcționează metodele actuale de transmitere a datelor.

Când lansați un joc, acesta are nevoie de date cum ar fi texturi, modele de caractere și sunet pentru a vă prezenta pe ecran. Aceste date sunt stocate pe un dispozitiv de stocare, cum ar fi un hard disk. Jocul solicită aceste date prin instrumente software cunoscute sub numele de Interfețe de programare a aplicațiilor (API).

După ce jocul a solicitat datele printr-un API, acesta preia datele de pe dispozitivul de stocare și le plasează în memoria RAM a sistemului înainte de a le transmite GPU-ului pentru redare.

Când descărcați un joc, toate datele sunt comprimate pentru a economisi cât mai mult spațiu de stocare posibil. Dar GPU-urile nu pot utiliza date comprimate. Prin urmare, trebuie decomprimat.

Deci, odată ce datele sunt în memorie RAM, acestea merg la CPU pentru decompresie.

După decompresie, datele solicitate de joc sunt copiate în VRAM-ul GPU-ului.

În cele din urmă, GPU transformă aceste date într-o grafică frumoasă pe care o vedem pe ecran.

Acum, această metodă de streaming are două dezavantaje majore.

În primul rând, decompresia datelor durează mult. Acest lucru nu numai că duce la creșterea timpilor de încărcare a jocului, dar acest lucru face și CPU indisponibil pentru alte sarcini. Și pentru că CPU este prins de decompresie de cele mai multe ori, nu poate ține pasul cu cerințele GPU, rezultând rate de cadre mai mici.

În al doilea rând, API-urile de stocare existente nu profită din plin de hardware-ul de stocare modern. De exemplu, dispozitivele de stocare de pe vremea aceea erau hard diskuri mecanice lente, care nu aveau viteza și lățimea de bandă pentru a trimite gigaocteți de date pe secundă. Deci, API-urile au fost scrise pentru a transmite doar o cantitate limitată de date.

Dezvoltatorii care folosesc astăzi aceste API-uri vechi trebuie să ocolească acest buget limitat de streaming de date folosind metode precum reducerea complexității scenei pentru a minimiza nevoia de o mulțime de active, redarea texturilor și mediul pe care jucătorul îl poate vedea și creșterea timpilor de încărcare pentru a vă asigura că jocul are suficient timp pentru a încărca toate activele înainte pornire.

Aceste metode funcționează mai bine în teorie decât în ​​practică. Deoarece, chiar și cu cele mai rapide unități de stocare de pe piață, jocurile au încă timpi de încărcare lungi, pop-in de textură și distanțe de tragere înguste.

DirectStorage își propune să ajute dezvoltatorii să rezolve aceste probleme printr-un proces mai bun de transmitere a datelor.

Legate de: Cele mai bune instrumente de overclocking GPU pentru performanțe de joc îmbunătățite

Cum funcționează Microsoft DirectStorage?

Microsoft DirectStorage este un set de API-uri de stocare care au ca scop remedierea tuturor problemelor cu API-urile actuale.

Când un dezvoltator invocă API-urile DirectStorage pentru a solicita date de pe dispozitivul de stocare, procesul este aproape același cu două diferențe majore.

În primul rând, după copierea datelor în RAM, nu există o rutină de decompresie a procesorului. Datele nu sunt copiate în CPU și decomprimate. Spre deosebire de API-urile vechi, datele comprimate sunt trimise direct către GPU.

În al doilea rând, API-urile profită din plin de hardware-ul SSD NVMe foarte rapid. DirectStorage are nevoie de un SSD NVMe pentru a funcționa, deoarece SSD-urile NVMe au o lățime de bandă exponențial mai mare decât hard disk-urile mecanice. DirectStorage folosește lățimea de bandă completă a acestor SSD-uri, care este în ordinea GB / s, pentru a citi o mulțime de date simultan. Acest lucru este diferit de API-urile mai vechi care citesc datele încet și în ordinea MB / s.

Așadar, GPU primește o mulțime de date comprimate simultan și nu trebuie să aștepte până să sosească mai multe date înainte de redare. Singurul lucru rămas de făcut este să decomprimați datele pe care GPU-ul să le redea.

Pachete DirectStorage în tehnici de descompresie GPU de ultimă generație. GPU-urile decomprimă datele la o rată mult mai mare decât CPU-urile. De asemenea, pot susține această decompresie de mare viteză pentru o perioadă lungă de timp, pe care un CPU nu o poate suporta. Acesta este ceea ce face ca un GPU să fie un candidat principal pentru viitorul decompresiei datelor.

Descărcarea decompresiei pe GPU eliberează, de asemenea, CPU-ul pentru a gestiona alte sarcini, cum ar fi procesarea sunetului și pregătirea cadrelor pentru a fi afișate.

Cum îmbunătățește DirectStorage Jocurile?

Deoarece DirectStorage oferă GPU-ului dvs. o mulțime de date incredibil de repede, vă poate revoluționa experiența de joc.

În primul rând, dacă dezvoltatorii își construiesc jocurile cu DirectStorage, jocurile vor avea timp de încărcare aproape instantaneu. Deci, nu va trebui să așteptați să vă așezați pe un ecran lung de încărcare pentru a trece în jocul dvs. preferat.

În al doilea rând, deoarece DirectStorage eliberează CPU pentru a gestiona alte sarcini, crește performanța. Cu alte cuvinte, vei face obțineți rate de cadre mai bune chiar dacă nu v-ați actualizat hardware-ul.

În cele din urmă, cu DirectStorage, jocurile vor avea lumi mai expansive și mai complexe, cu pop-in textură minimă. Acest lucru le va permite dezvoltatorilor să construiască următoarea generație de jocuri fără a-și reține viziunea creativă din cauza preocupărilor privind fluxul de date.

DirectStorage poate schimba jocul definitiv dacă dezvoltatorii o permit

Microsoft a împins direct DirectStorage. Și pe bună dreptate. Vechile metode de transmitere a datelor sunt un punct de sufocare care a reținut jocurile.

Dacă DirectStorage reușește să devină un standard industrial, jocurile vor trece într-o nouă eră de imersiune.

Dacă Microsoft poate perfecționa DirectStorage și îi poate convinge pe dezvoltatori că merită să-și investească timpul în ea, jucătorii pot fi în cele din urmă liberi de supărări precum durate de încărcare și pop-in de textură.

Deci, să sperăm că vom vedea ziua în care nu există plimbări false cu liftul, nici scări fără sfârșit și nici o călătorie rapidă care durează un milion de ani.

Rată mare de cadre vs. Rezoluție mai bună: ce este mai important pentru jocuri?

Dacă nu vă puteți permite o configurație de jocuri de ultimă generație, va trebui să înțelegeți compromisurile dintre rata de cadre ridicată și rezoluțiile ridicate la jocuri.

Citiți în continuare

Despre autor