Microsoft DirectStorage, Funktionen und Neuigkeiten für PC

Wir haben lange über die Null-Vorteile beim Spielen zwischen einem SATA 3 gesprochen SSD und ein NVMe M.2, bei dem wir in der Welt der Spiele, abgesehen von der Tatsache, dass wir in anderen Szenarien Verbesserungen feststellen können, derzeit einen erheblichen Engpass haben. Microsoft und die Spieleindustrie kommen zusammen, um die Lösung für dieses Problem vorzustellen und die Leistung zu steigern, wie sie es bereits bei Konsolen der nächsten Generation erreicht hat. Alles durch eine neue API, die aufgerufen wurde Microsoft DirectStorage .

Es ist lustig, wie diesmal der Konsolensektor innovativ sein musste, um einen Engpass auszunutzen, den sie bisher hatten: die Geschwindigkeit ihrer Festplatten / SSDs. Zwei neue APIs, die einerseits von SONY und andererseits von Microsoft entwickelt wurden, werden dazu führen, dass die PC-Welt die Leistung fast unbeabsichtigt steigert, und obwohl wir zu spät kommen, wird die Verbesserung willkommen sein.

Microsoft DirectStorage

Microsoft DirectStorage, die beste E / A-Technologie für PC und Konsole

Microsoft-DirectStorage-3

Bei der Präsentation der technologischen Innovationen von Microsoft präsentierten diejenigen aus Redmond ihre “ Geschwindigkeitsarchitektur “, Ein grundlegender Teil, um eine bessere Leistung ihrer neuen zu erreichen Xbox Series X-Konsole und insbesondere das neue Hochleistungsspeichersystem auf NVMe-Basis.

Die Notwendigkeit hatte mehr oder weniger drei Jahre, vielleicht etwas länger, an die Tür des PCs geklopft, aber Microsoft hatte die Definition eines Standards, einer API für die Branche und deren Betriebssystem noch nicht abgeschlossen.

Microsoft-DirectStorage

Wenn es an der Zeit ist, Ihr XSX zu verbessern, werden Sie dasselbe mit PCs tun, indem Sie unter DirectX 12 Ultimate diese neue API starten, die die Ladezeiten verkürzen und eine bessere Leistung in Spielen erzielen soll, sowie reichhaltigere Texturen, um eine bessere Darstellung und Weise zu ermöglichen schneller mehr Elemente auf dem Bildschirm.

Warum ist Microsoft DirectStorage auf dem PC erforderlich?

Microsoft-DirectStorage-2

Im Gegensatz zu Konsolen oder zumindest zu einem großen Teil wird auf dem PC viel Bandbreite benötigt, um sowohl Nachbearbeitungseffekte als auch Bildfilter oder einfach eine bestimmte Auflösung mit einer sehr hohen FPS-Rate auf dem Bildschirm darstellen zu können.

Infolgedessen laden fortgeschrittenere Spiele eine immer größere Datenmenge, was zu mehr Daten im gemeinsam genutzten Speicher führt GPU Erinnerung. Dazu gibt es zwei Möglichkeiten:

  • Marke geringe Menge , grosse IO-Anfragen .
  • Marke klein und groß IO-Anfragen .

Die aktuellsten Motoren wenden sich seit dem RAM Die Geschwindigkeit nimmt kaum zu, und bis letztes Jahr haben wir mit PCIe 3.0 fortgefahren. Um Busse oder Systeme mit E / A nicht zu kollabieren, werden kleine Teile geladen, die den Datenfluss verbessern.

Im Gegenzug wird eine hohe Rate an E / A-Anforderungen generiert, die NVMe-SSDs einfacher als SATA 3 und nicht zu vergessen HDDs lösen mussten. Das Problem, das die Branche festgestellt hat, ist jedoch, dass die Software zwar theoretisch nicht darauf vorbereitet sein sollte, die aktuellen APIs jedoch ernsthafte Skalierbarkeitsprobleme aufweisen und ziemlich schwerwiegende Engpässe verursachen.

Was wird diese neue API für Spiele tun und wie wird sie es tun?

Microsoft-DirectStorage-4

Das Erste, was Sie wissen müssen, ist, dass die verschiedenen E / A-Phasen eines Spiels unterschieden werden müssen, da nicht immer dieselben E / A angewendet werden. Laut Microsoft lag die durchschnittliche Dateiübertragung eines Spiels bisher bei etwa 50 MB / s aufrechterhalten, normalerweise in kleinen Blöcken, wo genau eine SSD mehr unter Übertragungsraten leidet.

Die aktuellen APIs müssen die Anforderung jedes E / A senden und auf die warten CPU Um es zu vervollständigen und sobald es fertig ist, machen sie sich an die Arbeit, um das Ergebnis in den GPU-Speicher abzuleiten. Dazu muss die Komprimierung der Dateien selbst hinzugefügt werden, um zu funktionieren. Für diesen Schritt wird ein weiterer Schritt hinzugefügt, der den Prozess verlangsamt, entweder um die Informationen an die CPU oder die GPU zu senden.

In jedem Fall werden sie entpackt und bearbeitet auf der GPU landen. Das Problem ist das Timing und die Bandbreite, mit der sie dies tun. Microsoft DirectStorage wird all diese Probleme auf einen Schlag beenden, da es die besten verfügbaren Dekomprimierungsalgorithmen verwendet und den E / A-Engpass beendet, indem der gesamte E / A-Prozess von der NVMe bis zur GPU maximiert wird parallele Anfragen und vor allem, um Entwicklern eine bessere Kontrolle darüber zu geben, wie die Informationen in Bezug auf E / A behandelt werden sollen.

Der letzte Fortschritt ist die Erkennung unnötiger Schritte im Voraus, damit die Informationen so schnell wie möglich eintreffen. Zu diesem Zweck können Überprüfungen auf zuvor erforderliche Vorgänge weggelassen werden, so dass jedes E / A weniger Leistungseinbußen aufweist und sein Ziel direkter erreicht, sei es CPU, RAM oder GPU.

Schließlich wird Microsoft DirectStorage irgendwann in ankommen 2021 Wenn bereits spekuliert wird, dass es im ersten Quartal sein könnte, den Druck der Konsolen zu nutzen und die Technologie zu fördern, müssen wir wachsam sein, um zu sehen, ob wir nach der Implementierung tatsächlich eine Verbesserung feststellen.