Što je Microsoft DirectStorage? Kako to ubrzava igranje?

U prošlosti, igre nisu bili previše složeni. Razine za igranje bile su prilično male, likova malo, a teksture jednostavne. Tijekom godina igre su se eksponencijalno poboljšavale. Od masivnih otvorenih svjetova do vrlo detaljnih likova, igre često mogu izgledati fotorealistično.

Ali sve ove inovacije imaju cijenu.

Modernim igrama potrebni su deseci gigabajta podataka da bi se prikazali ti prekrasni likovi i okruženja. No, neki alati igre programeri uporaba nije izgrađen za nositi tako veliku količinu podataka, stvaranje performansi usko grlo.

Tu dolazi Microsoft DirectStorage.

Zašto trebamo Microsoft DirectStorage?

Prije nego što razgovaramo o DirectStorageu, pogledajmo kako funkcioniraju trenutne metode strujanja podataka.

Kada pokrenete igru, treba podatke kao što su tekstura, modela karaktera, a audio je predstaviti vam na zaslonu. Ti se podaci pohranjuju na uređaju za pohranu poput tvrdog diska. Igra zahtijeva ove podatke putem softverskih alata poznatih kao Application Programming Interfaces (API).

Nakon što je igra zatražila podatke putem API-ja, dohvaća podatke s uređaja za pohranu i smješta ih u RAM sustava prije nego što ih preda GPU-u na generiranje.

Kada preuzmete igru, svi se podaci komprimiraju kako bi se uštedjelo što više prostora. Ali GPU-ovi ne mogu koristiti komprimirane podatke. Stoga se mora dekomprimirati.

Dakle, kad su podaci u RAM-u, oni idu u CPU na dekompresiju.

Nakon dekompresije, podaci koje je igra zatražila kopiraju se u VRAM GPU-a.

Napokon, GPU te podatke daje u prekrasnu grafiku koju vidimo na zaslonu.

Ova metoda strujanja sada ima dva glavna nedostatka.

Prvo, dekompresija podataka uzima puno vremena. To ne samo da rezultira povećanim vremenima učitavanja igre, već to CPU čini nedostupnim za druge zadatke. A budući da CPU većinu vremena sustiže dekompresiju, ne može pratiti zahtjeve GPU-a, što rezultira nižim brzinama kadrova.

Drugo, postojeći API-ji za pohranu ne koriste u potpunosti prednosti modernog hardvera za pohranu. Na primjer, uređaji za pohranu u to su vrijeme bili spori mehanički tvrdi diskovi koji nisu imali brzinu i propusnost za slanje gigabajta podataka u sekundi. Dakle, API-ji su napisani za strujanje samo ograničene količine podataka.

Programeri koji danas koriste ove stare API-je moraju zaobići ovaj ograničeni proračun za streaming podataka koristeći metode poput smanjenja složenosti scene kako bi umanjili potrebu za puno sredstva, samo prikazivanje tekstura i okruženja koje igrač može vidjeti te povećanje vremena učitavanja kako bi bili sigurni da igra ima dovoljno vremena za učitavanje svih sredstava prije polazeći.

Te metode djeluju bolje u teoriji nego u praksi. Jer, čak i s najbržim pogonima za pohranu na tržištu, igre i dalje imaju dugo vrijeme učitavanja, iskakanje teksture i skučene udaljenosti.

DirectStorage ima za cilj pomoći programerima da riješe ove probleme boljim postupkom protoka podataka.

Povezano: Najbolji alati za overclocking GPU-a za poboljšane igračke performanse

Kako radi Microsoft DirectStorage?

Microsoft DirectStorage skup je API-ja za pohranu čiji je cilj popraviti sve pogrešno s trenutnim API-ima.

Kada programer poziva DirectStorage API-je da zatraži podatke s uređaja za pohranu, postupak je gotovo isti s dvije glavne razlike.

Prvo, nakon kopiranja podataka u RAM, ne postoji rutina dekompresije CPU-a. Podaci se ne kopiraju u CPU i ne dekomprimiraju. Za razliku od starih API-ja, komprimirani podaci šalju se izravno na GPU.

Drugo, API-ji u potpunosti iskorištavaju superbrzi NVMe SSD hardver. DirectStorageu je potreban NVMe SSD za rad, jer NVMe SSD diskovi imaju eksponencijalno veću propusnost od mehaničkih tvrdih diskova. DirectStorage koristi punu širinu pojasa ovih SSD-ova, reda veličine GB / s, za čitanje puno podataka odjednom. To je za razliku od starijih API-ja koji podatke čitaju sporo i redoslijedom MB / s.

Dakle, GPU prima puno komprimiranih podataka odjednom i ne mora čekati da stigne više podataka prije generiranja. Preostalo je samo dekomprimirati podatke koje će GPU prikazati.

DirectStorage spakira najmodernije tehnike dekompresije GPU-a. GPU-ovi dekomprimiraju podatke znatno većom brzinom od CPU-a. Oni također mogu dugo održavati ovu visoku brzinu dekompresije, što CPU ne može. To je ono što GPU čini glavnim kandidatom za budućnost dekompresije podataka.

Iskrcavanje dekompresije na GPU također oslobađa CPU za rješavanje drugih zadataka poput obrade zvuka i pripreme okvira za prikaz.

Kako DirectStorage poboljšava igre?

Budući da DirectStorage nevjerojatno brzo pruža vašem GPU-u puno podataka, može revolucionirati vaše igračko iskustvo.

Prvo, ako programeri grade svoje igre pomoću DirectStorage, igre će imati gotovo trenutno vrijeme učitavanja. Dakle, nećete morati čekati da sjednete kroz dugački zaslon za učitavanje da biste uskočili u svoju omiljenu igru.

Drugo, jer DirectStorage oslobađa CPU za rješavanje drugih zadataka, povećava performanse. Drugim riječima, hoćete poboljšajte brzinu kadrova čak i ako niste nadogradili svoj hardver.

Konačno, uz DirectStorage, igre će imati šire i složenije svjetove s minimalnim iskakanjem teksture. To će omogućiti programerima da izgrade sljedeću generaciju igara bez zadržavanja kreativne vizije zbog zabrinutosti za strujanje podataka.

DirectStorage može dobro promijeniti igre ako ih programeri dopuste

Microsoft snažno gura DirectStorage. I to s pravom. Stare metode strujanja podataka zagušuju točku koja je kočila igre.

Ako DirectStorage uspije postati industrijski standard, igranje će prijeći u novu eru potapanja.

Ako Microsoft može usavršiti DirectStorage i uvjeriti programere da se isplati uložiti svoje vrijeme u to, igrači se napokon mogu osloboditi smetnji poput vremena učitavanja i iskakanja teksture.

Nadajmo se da ćemo vidjeti dan kada nema lažnih vožnji liftom, nikad završenih stubišta i brzog putovanja koje traje milijun godina.

Visoka brzina kadrova vs. Bolja razlučivost: Što je važnije za igre na sreću?

Ako si ne možete priuštiti vrhunsko postavljanje igara, morat ćete razumjeti kompromise između visokih brzina i visokih razlučivosti prilikom igranja.

Pročitajte Dalje

O autoru