Kas yra „Microsoft DirectStorage“? Kaip tai pagreitina žaidimus?

Anksčiau žaidimai nebuvo pernelyg sudėtingi. Grojami lygiai buvo gana maži, veikėjų nedaug, o tekstūros - paprastos. Bėgant metams žaidimai tobulėjo eksponentiškai. Nuo didžiulio atviro pasaulio iki labai detalių personažų, žaidimai dažnai gali atrodyti fotorealistiškai.

Tačiau visa ši naujovė kainuoja.

Šiuolaikiniams žaidimams reikia dešimčių gigabaitų duomenų, kad jie būtų gražūs simboliai ir aplinka. Tačiau kai kurie žaidimų kūrėjų naudojami įrankiai nebuvo sukurti tokiam didžiuliam duomenų kiekiui apdoroti, o tai sukėlė našumą.

Čia atsiranda „Microsoft DirectStorage“.

Kodėl mums reikia „Microsoft DirectStorage“?

Prieš aptardami „DirectStorage“, pažiūrėkime, kaip veikia dabartiniai duomenų perdavimo būdai.

Kai paleidžiate žaidimą, jam reikia duomenų, pvz., Tekstūrų, simbolių modelių ir garso, kad jie būtų jums rodomi ekrane. Šie duomenys saugomi atminties įrenginyje kaip kietajame diske. Žaidimas prašo šių duomenų naudodamas programinės įrangos įrankius, vadinamus taikomųjų programų sąsajomis (API).

Po to, kai žaidimas paprašė duomenų per API, jis gauna duomenis iš saugojimo įrenginio ir įdeda į sistemos RAM, prieš perduodamas juos GPU atvaizduoti.

Kai atsisiunčiate žaidimą, visi duomenys suglaudinami, kad būtų galima sutaupyti kuo daugiau saugyklos vietos. Bet GPU negali naudoti suglaudintų duomenų. Vadinasi, jis turi būti išspaustas.

Taigi, kai duomenys yra RAM atmintyje, jie eina į procesorių dekompresijai.

Po dekompresijos duomenys, kurių paprašė žaidimas, nukopijuojami į GPU VRAM.

Galiausiai GPU šiuos duomenis paverčia gražia grafika, kurią matome ekrane.

Dabar šis srautinio perdavimo būdas turi du pagrindinius trūkumus.

Pirma, duomenų dekompresija užima daug laiko. Tai ne tik padidina žaidimo įkėlimo laiką, bet ir daro procesorių nepasiekiamą atliekant kitas užduotis. Kadangi dažniausiai procesorius yra pasivijęs dekompresija, jis negali atitikti GPU reikalavimų, todėl kadrų dažnis yra mažesnis.

Antra, esamos saugyklos API nevisiškai išnaudoja šiuolaikinės saugyklos įrangos pranašumus. Pavyzdžiui, tuo metu laikymo įrenginiai buvo lėti mechaniniai standieji diskai, kurie neturėjo greičio ir pralaidumo, kad galėtų siųsti gigabaitus duomenų per sekundę. Taigi, API buvo parašyta tik tam, kad srautas būtų ribotas.

Kūrėjai, kurie šiandien naudoja šias senas API, turi apeiti šį ribotą duomenų srautui skirtą biudžetą, naudodami tokius metodus kaip scenos sudėtingumo mažinimas, kad sumažintų daugelio poreikių. turtas, tik tekstūros ir aplinkos, kurią žaidėjas gali matyti, perteikimas ir ilgesnis įkėlimo laikas, kad įsitikintų, jog žaidime yra pakankamai laiko, kad būtų galima įkrauti visą turtą prieš tai pradedant.

Šie metodai teorijoje veikia geriau nei praktiškai. Nes net ir turėdami greičiausius rinkoje esančius atminties įrenginius, žaidimai vis tiek turi ilgą įkėlimo laiką, tekstūros iššokimą ir ankštus nubrėžimo atstumus.

„DirectStorage“ siekia padėti kūrėjams išspręsti šias problemas, naudojant geresnį duomenų perdavimo procesą.

Susijęs: Geriausi GPU įsijungimo įrankiai, skirti pagerinti žaidimų našumą

Kaip veikia „Microsoft DirectStorage“?

„Microsoft DirectStorage“ yra saugyklos API rinkinys, kurio tikslas - išspręsti viską, kas blogai su dabartinėmis API.

Kai kūrėjas kreipiasi į „DirectStorage“ API prašydamas duomenų iš saugojimo įrenginio, procesas yra beveik tas pats, turint du pagrindinius skirtumus.

Pirma, nukopijavus duomenis į RAM, nėra procesoriaus dekompresijos rutinos. Duomenys nekopijuojami į centrinį procesorių ir neišpakuojami. Skirtingai nuo senų API, suglaudinti duomenys siunčiami tiesiai į GPU.

Antra, API visiškai išnaudoja itin greitą „NVMe SSD“ aparatinę įrangą. „DirectStorage“ reikia, kad veiktų NVMe SSD, nes NVMe SSD turi eksponentiškai didesnį pralaidumą nei mechaniniai standieji diskai. „DirectStorage“ naudoja visą šių SSD pralaidumą, kuris yra GB / s tvarka, kad būtų galima nuskaityti daugybę duomenų vienu metu. Tai skiriasi nuo senesnių API, kurios duomenis skaito lėtai ir MB / s tvarka.

Taigi, GPU vienu metu gauna daug suglaudintų duomenų ir jam nereikia laukti, kol bus pateikiama daugiau duomenų. Lieka tik išspausti duomenis, kuriuos GPU turi pateikti.

„DirectStorage“ paketai taikomi pagal pažangiausius GPU dekompresijos metodus. GPU išskleidžia duomenis daug greičiau nei procesoriai. Jie taip pat gali ilgai palaikyti šį aukšto lygio dekompresiją, ko CPU negali. Tai daro GPU pagrindiniu kandidatu į duomenų dekompresijos ateitį.

Dekompresijos iškrovimas į GPU taip pat atlaisvina procesorių, kad galėtų atlikti kitas užduotis, pvz., Apdoroti garsą ir paruošti rodomus rėmelius.

Kaip „DirectStorage“ pagerina žaidimus?

Kadangi „DirectStorage“ neįtikėtinai greitai pateikia jūsų GPU daug duomenų, tai gali pakeisti žaidimų patirtį.

Pirmiausia, jei kūrėjai sukurs savo žaidimus naudodami „DirectStorage“, žaidimai bus įkrauti beveik akimirksniu. Taigi jums nereikės laukti, kol sėdėsite per ilgą pakrovimo ekraną, kad pereitumėte į savo mėgstamą žaidimą.

Antra, kadangi „DirectStorage“ atlaisvina procesorių, kad galėtų atlikti kitas užduotis, tai padidina našumą. Kitaip tariant, jūs gauti geresnius kadrų dažnius, net jei nenaujovinote aparatūros.

Galiausiai, naudojant „DirectStorage“, žaidimai turės daugiau ir sudėtingesnių pasaulių su minimaliu tekstūros iššokimu. Tai leis kūrėjams kurti naujos kartos žaidimus, nesulaikant kūrybinės vizijos dėl duomenų perdavimo problemų.

„DirectStorage“ gali pakeisti žaidimus visam laikui, jei kūrėjai tai leidžia

„Microsoft“ labai stengėsi „DirectStorage“. Ir teisingai. Senieji duomenų perdavimo būdai yra uždusimo taškas, kuris varžė žaidimus.

Jei „DirectStorage“ pavyks tapti pramonės standartu, žaidimai pereis į naują panardinimo erą.

Jei „Microsoft“ gali patobulinti „DirectStorage“ ir įtikinti kūrėjus, kad verta į tai investuoti savo laiką, žaidėjai pagaliau gali nepatirti jokių susierzinimų, tokių kaip įkėlimo laikas ir tekstūros iššokantys langai.

Taigi, tikėkimės, kad pamatysime dieną, kai nėra padirbtų liftų, nesibaigiančių laiptų ir greitų kelionių, kurios trunka milijoną metų.

Didelis kadrų dažnis vs. Geresnė raiška: kas svarbiau žaidimams?

Jei negalite sau leisti aukščiausios klasės žaidimų sąrankos, žaisdami turite suprasti kompromisus tarp didelio kadrų dažnio ir didelės skiriamosios gebos.

Skaitykite toliau

Apie autorių