Kas ir Microsoft DirectStorage? Kā tas padara spēli ātrāku?

Agrāk spēles nebija pārāk sarežģītas. Spēlējamie līmeņi bija diezgan mazi, rakstzīmju bija maz, un faktūras bija vienkāršas. Gadu gaitā spēles ir strauji uzlabojušās. Sākot no masīvām atvērtām pasaulēm līdz ļoti detalizētām rakstzīmēm, spēles bieži var izskatīties fotoreālistiski.

Bet visiem šiem jauninājumiem ir sava cena.

Mūsdienu spēlēm nepieciešami desmitiem gigabaitu datu, lai padarītu šīs skaistās rakstzīmes un apkārtējo vidi. Bet daži spēļu izstrādātāju izmantotie rīki nebija izveidoti, lai apstrādātu tik milzīgu datu daudzumu, radot veiktspējas sašaurinājumu.

Šeit ienāk Microsoft DirectStorage.

Kāpēc mums nepieciešama Microsoft DirectStorage?

Pirms mēs apspriežam DirectStorage, ļaujiet mums redzēt, kā darbojas pašreizējās datu straumēšanas metodes.

Uzsākot spēli, tai ir nepieciešami dati, piemēram, faktūras, rakstzīmju modeļi un audio, lai tos varētu jums parādīt ekrānā. Šie dati tiek glabāti glabāšanas ierīcē, piemēram, cietajā diskā. Spēle pieprasa šos datus, izmantojot programmatūras rīkus, kas pazīstami kā lietojumprogrammu saskarnes (API).

Pēc tam, kad spēle ir pieprasījusi datus, izmantojot API, tā ienes datus no atmiņas ierīces un ievieto tos sistēmas RAM, pirms tos pārsūta grafiskajam procesoram renderēšanai.

Lejupielādējot spēli, visi dati tiek saspiesti, lai ietaupītu pēc iespējas vairāk krātuves. Bet GPU nevar izmantot saspiestus datus. Tādējādi tas ir jāatšifrē.

Tātad, tiklīdz dati ir RAM atmiņā, tie tiek novirzīti uz CPU dekompresijai.

Pēc dekompresijas dati, kurus pieprasīja spēle, tiek kopēti GPU VRAM.

Visbeidzot, GPU padara šos datus par skaistu grafiku, ko mēs redzam displejā.

Tagad šai straumēšanas metodei ir divi galvenie trūkumi.

Pirmkārt, datu dekompresija prasa daudz laika. Tas ne tikai palielina spēles ielādes laiku, bet arī padara CPU pieejamu citiem uzdevumiem. Tā kā centrālais procesors lielāko daļu laika ir pakļauts dekompresijai, tas nespēj sekot GPU prasībām, kā rezultātā samazinās kadru ātrums.

Otrkārt, esošās krātuves API neizmanto visas mūsdienu krātuves aparatūras priekšrocības. Piemēram, atmiņas ierīces tajā dienā bija lēni mehāniski cietie diski, kuriem nebija ātruma un joslas platuma, lai sūtītu gigabaitus datu sekundē. Tātad, API tika rakstīti, lai straumētu tikai ierobežotu datu daudzumu.

Izstrādātājiem, kuri šodien izmanto šos vecos API, ir jāizvairās no šī ierobežotā datu straumēšanas budžeta, izmantojot tādas metodes kā ainas sarežģītības samazināšana, lai samazinātu vajadzību pēc daudziem aktīvi, tikai tekstu apstrāde un vide, ko spēlētājs var redzēt, un palielināts ielādes laiks, lai pārliecinātos, ka viņiem spēlē ir pietiekami daudz laika, lai ielādētu visus aktīvus sākot.

Šīs metodes teorētiski darbojas labāk nekā praksē. Tā kā pat tad, ja tirgū ir ātrākie atmiņas diski, spēlēm joprojām ir garš ielādes laiks, struktūras uznirstošais logs un ierobežotais attālums.

DirectStorage mērķis ir palīdzēt izstrādātājiem atrisināt šos jautājumus, izmantojot labāku datu straumēšanas procesu.

Saistīts: Labākie GPU overclocking rīki, lai uzlabotu spēļu veiktspēju

Kā darbojas Microsoft DirectStorage?

Microsoft DirectStorage ir krātuves API kopa, kuras mērķis ir novērst visu nepareizo ar pašreizējo API.

Kad izstrādātājs izsauc DirectStorage API, lai pieprasītu datus no atmiņas ierīces, process ir gandrīz vienāds ar divām būtiskām atšķirībām.

Pirmkārt, pēc datu kopēšanas RAM, nav CPU dekompresijas rutīnas. Dati netiek kopēti CPU un nesaspiesti. Atšķirībā no vecajām API, saspiestie dati tiek nosūtīti tieši uz GPU.

Otrkārt, API pilnībā izmanto superātrās NVMe SSD aparatūras priekšrocības. Lai darbotos DirectStorage, nepieciešams NVMe SSD, jo NVMe SSD ir eksponenciāli lielāks joslas platums nekā mehāniskajiem cietajiem diskiem. DirectStorage izmanto visu šo SSD joslas platumu, kas ir GB / s secībā, lai vienlaikus lasītu daudz datu. Tas atšķirībā no vecākām API, kas lasa datus lēni un MB / s secībā.

Tātad, grafiskais procesors vienlaikus saņem daudz saspiestu datu, un pirms renderēšanas nav jāgaida, lai saņemtu vairāk datu. Atliek tikai atspiest datus, lai GPU tos atveidotu.

DirectStorage paketes mūsdienīgākajos GPU dekompresijas paņēmienos. GPU atspiež datus daudz augstāk nekā CPU. Viņi var arī ilgstoši uzturēt šo augsta līmeņa dekompresiju, ko CPU nevar. Tas padara GPU par galveno kandidātu datu dekompresijas nākotnei.

Dekompresijas izkraušana GPU atbrīvo arī CPU, lai tas varētu veikt citus uzdevumus, piemēram, audio apstrādi un rāmju sagatavošanu parādīšanai.

Kā DirectStorage uzlabo spēles?

Tā kā DirectStorage neticami ātri nodrošina jūsu GPU ar lielu datu daudzumu, tas var mainīt jūsu spēļu pieredzi.

Pirmkārt, ja izstrādātāji izveidos savas spēles, izmantojot DirectStorage, spēlēm būs gandrīz tūlītējas ielādes laiks. Tātad, lai pārietu uz savu iecienīto spēli, jums nebūs jāgaida, lai sēdētu garā ielādes ekrānā.

Otrkārt, tā kā DirectStorage atbrīvo CPU citu uzdevumu veikšanai, tas palielina veiktspēju. Citiem vārdiem sakot, jūs to darīsit iegūstiet labākus kadru ātrumus, pat ja neesat jauninājis aparatūru.

Visbeidzot, ar DirectStorage spēlēm būs plašākas un sarežģītākas pasaules ar minimālu tekstūras uznirstošo logu. Tas ļaus izstrādātājiem veidot nākamās paaudzes spēles, neatstājot radošo redzējumu datu straumēšanas problēmu dēļ.

DirectStorage var pilnībā mainīt spēles, ja izstrādātāji to atļauj

Microsoft ir stingri virzījusi DirectStorage. Un pamatoti. Vecās datu straumēšanas metodes ir aizrīšanās punkts, kas ir kavējis spēles.

Ja DirectStorage izdosies kļūt par nozares standartu, spēles pāriet uz jaunu iegremdēšanas ēru.

Ja Microsoft var pilnveidot DirectStorage un pārliecināt izstrādātājus, ka ir vērts ieguldīt tajā savu laiku, spēlētājiem beidzot var būt bez traucējumiem, piemēram, ielādes laikiem un tekstūras uznirstošajiem elementiem.

Tātad, cerēsim, ka mēs redzēsim dienu, kad nav neviltotu braucienu ar liftu, nav nebeidzamu kāpņu un ātru ceļojumu, kas prasa miljonu gadu.

Augsts kadru ātrums pret Labāka izšķirtspēja: kas ir svarīgāks spēlēm?

Ja nevarat atļauties augstākās klases spēļu iestatīšanu, spēlējot, jums jāsaprot kompromisi starp lielu kadru ātrumu un augstu izšķirtspēju.

Lasiet Tālāk

Par autoru