A Microsoft DirectStorage technológia

A modern játékélmény egyik kulcsfontosságú tényezője a gyors és zökkenőmentes betöltés, ami különösen a részletgazdag nyílt világú játékoknál elengedhetetlen. Ebben játszik forradalmi szerepet a Microsoft DirectStorage technológiája, amely jelentősen átalakítja a PC-s játékélményt.

A DirectStorage alapjai és eredete

A DirectStorage egy alacsony szintű API (alkalmazásprogramozási interfész), amelyet eredetileg Microsoft az Xbox Series X/S konzolok számára fejlesztett ki, majd később Windows platformra is átültettek. Ez a technológia lényegében azt a problémát hivatott megoldani, hogy a modern játékok hatalmas mennyiségű adat gyors betöltését igénylik, miközben a hagyományos tárolási API-k nem voltak erre optimalizálva.

A technológia 2022 márciusában vált elérhetővé Windows platformon, és azóta több frissítésen esett át, melyek új funkciókkal bővítették a rendszert és javították a teljesítményét.

Hogyan működik a DirectStorage?

Hagyományos vs. DirectStorage adatáramlás

A játékok hagyományos betöltési folyamata során a tömörített játékadatok a tárolóeszközről a RAM-ba kerülnek, ahol a CPU kitömöríti őket, majd ezután jutnak el a GPU memóriájába (VRAM) a megjelenítés előtt. Ez a folyamat jelentős CPU-erőforrásokat igényel és lassítja a betöltést.

A DirectStorage ezzel szemben:

1. Közvetlenül az NVMe SSD-ről a GPU-ra irányítja az adatfolyamot
2. A kitömörítési feladatot áthelyezi a CPU-ról a GPU-ra
3. Csoportosított kérésekkel (batch method) dolgozik, ami jelentősen csökkenti a CPU terhelését
4. Különlegessége a "queued pipeline" modell, ahol több kérést állít sorba, majd azokat egyszerre dolgozza fel

GPU-alapú kitömörítés

A DirectStorage 1.1 verziójától kezdve a technológia támogatja a GPU-alapú kitömörítést, ami az egyik legjelentősebb teljesítménynövelő tényező. A GPU párhuzamos számítási képességeit kihasználva sokkal gyorsabban képes a tömörített játékadatokat feldolgozni, mint a CPU. Tesztek alapján:

• Az Intel Arc A770 akár 16.8 GB/s sebességet érhet el
• A GeForce RTX 4080 15.3 GB/s teljesítményre képes
• Az AMD Radeon RX 7900 XT 14.6 GB/s sebességgel dolgozhat
• Összehasonlításként: egy Core i9-12900K CPU csak 5.2 GB/s sebességet ér el

A DirectStorage verziói és fejlődése

A technológia folyamatosan fejlődik:

• DirectStorage 1.0 (2022. március): Az alap funkcionalitás bevezetése
• DirectStorage 1.1 (2022. november): GPU-alapú kitömörítés bevezetése
• DirectStorage 1.2 (2023. április): HDD támogatás buffered IO móddal, új GetCompressionSupport API
• DirectStorage 1.2.2: A jelenleg elérhető legújabb verzió

Az újabb verziók fontos újítása, hogy már a hagyományos HDD-ken is támogatják a jobb teljesítményt, bár természetesen az NVMe SSD-k továbbra is jelentősen gyorsabbak maradnak.

Előnyök játékosok és fejlesztők számára

Játékosok előnyei

• Akár 40%-kal csökkent betöltési idő
• Zökkenőmentesebb játékélmény
• Nagyobb és részletgazdagabb játékvilágok
• Magasabb képfrissítési ráta a felszabadított CPU-erőforrásoknak köszönhetően

Fejlesztők előnyei

• Magasabb felbontású textúrák és részletesebb 3D objektumok használata
• Jobb grafikai megjelenítés a CPU szűk keresztmetszetének kiküszöbölésével
• Egységes kódút használata különböző tárolóeszközökön
• Részletes teljesítménymérési lehetőségek

Hardver és szoftver követelmények

A DirectStorage technológia kihasználásához szükséges:

1. Tárolóeszköz:

   • NVMe SSD (PCIe 3.0 vagy újabb) az optimális teljesítményhez
   • DirectStorage 1.2-től HDD is támogatott, bár korlátozott előnyökkel

2. Grafikus kártya:

   • DirectX 12 és Shader Model 6.0 támogatással rendelkező GPU
   • Nvidia, AMD és Intel kártyák egyaránt támogatottak

3. Operációs rendszer:

   • Windows 11 (ajánlott, beépített tárolási optimalizációkkal)
   • Windows 10 v1909 vagy újabb (korlátozott funkcionalitással)

4. Játék:

   • Olyan játék, amely kifejezetten támogatja a DirectStorage API-t

Jelenlegi támogatottság a játékokban

Bár a technológia ígéretes, jelenleg még kevés játék implementálta:

• Forspoken (az első PC-s játék DirectStorage támogatással)
• Ratchet & Clank: Rift Apart (PC port)
• Portal Prelude RTX

A jövőben várhatóan támogatni fogja:

• Diablo IV
• Hunt: Showdown

A technológia jövője

A DirectStorage várhatóan egyre több játékban fog megjelenni, ahogy a fejlesztők adaptálják a technológiát. A PCIe 5.0 SSD-k elterjedésével a DirectStorage előnyei még hangsúlyosabbak lesznek, és a modern játékokra jellemző hatalmas, részletgazdag világok még gyorsabban betölthetők lesznek.

A technológia fejlesztése együtt halad a modern hardverekkel, és a Microsoft folyamatosan optimalizálja a rendszert a visszajelzések alapján.

Összegzés

A Microsoft DirectStorage egy jelentős technológiai előrelépés a játékbetöltési idők optimalizálásában és a CPU terhelésének csökkentésében. Bár a széles körű elterjedése még várat magára, a technológia már most lenyűgöző eredményeket mutat a sebességben és hatékonyságban. A játékosok számára ez a technológia lehetővé teszi a részletgazdagabb virtuális világokban való zökkenőmentes elmerülést, míg a fejlesztők számára új lehetőségeket nyit meg a játékélmény javítására anélkül, hogy a hardver korlátaival kellene kompromisszumot kötniük.

A DirectStorage nem csupán gyorsabb betöltési időt jelent, hanem egy teljesen új lehetőséget a jövő játékainak tervezésére és a PC-s játékélmény forradalmasítására.