Microsoft DirectStorage og dets potensial for PC-spill

Når du utfører en hvilken som helst oppgave på din PC, det være seg spill eller generelle produktivitetsoppgaver, er det alltid en begrensende faktor som er til stede i systemet. Den begrensende faktoren er ansvarlig for å bestemme taket på PCens ytelse i den aktuelle arbeidsmengden. Disse begrensende faktorene kalles ofte "flaskehalser", og de er umulige å unngå. På en hvilken som helst PC til enhver tid er det noen form for begrensende faktor eller flaskehals til stede som begrenser den generelle ytelsen til din PC. Hypotetisk, hvis vi fullstendig fjerner alle flaskehalser fra et system med hell, ville den teoretiske ytelsen til dette systemet være uendelig, og det er absolutt umulig.

De vanligste flaskehalsene som påvirker spillytelsen er grafikkortet og CPU-en. Grafikkort er den klart vanligste årsaken til flaskehalsing i spill, og CPU-flaskehals følger den i utbredelse. Flaskehalsing er ikke nødvendigvis en dårlig ting, det gir bare en begrensning på hvor mye ytelse din PC kan produsere. Andre maskinvarekomponenter som kan flaskehalsen på systemets ytelse, inkluderer minne- og kjøleløsninger. Ja, selv CPU-kjøler kan være en flaskehals i visse scenarier.

Selvfølgelig er de som er investert i PC-spillverdenen allerede kjent med CPU- og GPU-flaskehalser. Internettfora er fulle av spørsmål om flaskehalser, og du har kanskje til og med lurt på flaskehals hver gang på gang. Men en type flaskehals som nesten aldri blir diskutert, er "lagringsflaskehals", noe som betyr at det er lagringsenheten din som begrenser ytelsen til din PC i en bestemt arbeidsmengde. Microsoft DirectStorage er en direkte løsning for å lindre enhver form for lagringsflaskehals, slik at spill kan utvikle seg til neste epoke med realisme og teknologiske fremskritt.

Lagringsflaskehalser

Mens CPU- og GPU-flaskehalser er ganske greie å forstå mesteparten av tiden, kan det samme ikke sies for lagringsflaskehalser. En lagringsflaskehals er ganske enkelt en flaskehals som er forårsaket av lagringsenheten din, som er din spesielle harddisk eller SSD. Disse typer flaskehalser er ekstremt uvanlige i dagens spill, og det er en enkel grunn til det. Siden harddisker har vært vår primære lagringsform i flere tiår, har spillutviklere alltid utviklet spillene sine med tanke på harddisker. Selv spillkonsoller hadde tidligere sakte, mekaniske harddisker frem til siste generasjon PS5- og Xbox-seriekonsoller.

Siden harddisker er ekstremt sakte, selv når de sammenlignes med en moderat rask SATA SSD, måtte utviklere utarbeide løsninger for å forhindre at de lave hastighetene på harddiskene skadet spillopplevelsen. Dette førte til utvikling av spillnivåer med forskjellige lasteskjermer som sekvensielt laster hele scenen i intervaller, i stedet for å laste dem på farten. I ganske moderne spill som GTA 5 og Red Dead Redemption 2 med massive åpne verdener, betydde dette at lastetider på harddisker var notorisk lange, til og med over flere minutter. Dette er løsningen som brukes i alle gamle og moderne spill, og det er også grunnen til at harddisker ikke påvirker spillytelsen til PCen etter at nivået er fullstendig lastet.

Som vi bemerket i vår omfattende guide for kjøp av SSD, det er ingen merkbar forskjell i ytelsen til et spill mellom en harddisk og en SSD. Selv brennende raske PCIe Gen 4-stasjoner vil ikke gi deg ekstra FPS over en standard mekanisk harddisk. Dette er fordi utviklere ikke har gjort spillene avhengige av lagringsmediet mens de spilles, for å fjerne lagringsstasjonene som en potensiell flaskehals. Så snart vi prøver å laste inn et spill, endres imidlertid historien ettersom SSD-er er mye raskere å laste inn spill enn harddisker. Dette betyr at den ekstra hastigheten og ytelsen til de mye dyrere SSD-ene blir liggende på bordet mens du er i spillet, bare fordi spillene er utviklet med tanke på harddisker. Dette er problemet som Microsoft DirectStorage har som mål å løse.

Microsoft DirectStorage

DirectStorage API er en banebrytende ny funksjon som gjør det mulig for neste generasjons spill å dra nytte av de ekstremt raske PC-SSD-ene for å redusere lastetider i og mellom spill. Dette er den samme teknologien som er tilstede, i litt nedtonet form, i Xbox Series X. Navngitt Xbox Velocity Architecture, er det en serie spillteknologier som hjelper Xbox Series X til å dra nytte av den vesentlig kraftige maskinvaren ganske effektivt for å redusere belastningstiden massivt og forbedre strømresponsen til eiendeler mens du er i spillet.

En av de mest populære funksjonene til den nye PS5 og Xbox Series X er deres sinnsykt raske lastetider. Dette skyldes implementeringen av teknologier som ligner på Microsoft DirectStorage, som benytter seg av deres ekstremt raske SSD-er for å redusere belastningstiden i spill massivt. Ikke bare det, disse teknologiene tillater sømløs streaming av eiendeler mens du hopper mellom nivåene i et spill, som det ble vist i forhåndsvisningen av det nye Ratchet and Clank-spillet på PS5.

DirectStorage API har som mål å bringe denne teknologien til PC-er og til slutt lede spill til neste generasjon. Målet for neste generasjons spill er ganske åpenbart fra alle de forskjellige tekniske funksjonene som er bakt inn i de nye konsollene. PS5- og Xbox-seriekonsollene er full av teknologi som har et enestående mål å redusere og til slutt eliminere lasteskjermer fra spill. DirectStorage API unngår feil ved eldre lagrings-APIer ved å kunne håndtere langt flere samtidige forespørsler om data og informasjon fra spillene, noe som fører til mer effektiv bruk av båndbredde og dermed raskere hastigheter. Dette gjør at spillene kan bli større og mer detaljerte ved å bruke den samme maskinvaren som eksisterer akkurat nå.

Behov for DirectStorage

DirectStorage er verktøyet vi trenger for å virkelig lede spill til neste generasjon. Spill i dag er grafisk fantastiske med jevne animasjoner og imponerende spill, men det er ett problem som vi ikke har klart å løse på flere tiår nå, og det er tilstedeværelsen av lasteskjermer. Etter hvert som spill blir mer og mer ekspansive med massive åpne verdener og hundrevis og tusenvis av eiendeler, blir lasteskjermene lengre og lenger i stedet for å gå den andre veien. Med økende belastningstider går vi faktisk bakover i denne forbindelse i stedet for å gå fremover og eliminere lastetider. Som forklart tidligere, er tilstedeværelsen av lange lastetider og intermitterende lasteskjermer på grunn av de iboende utviklingshindringene som presenterer seg på grunn av bruken av langsomme harddisker.

Selv med superraske SSD-er, klarer vi ikke å eliminere lasting av skjermer fra spill i dag. De raskeste SSD-ene i dag benytter seg av PCIe Gen 4-teknologien og kan nå teoretiske maksimumshastigheter på opptil 7 GB / s, men de tilbyr bare noen få andre fordeler når spillet lastes inn sammenlignet med en aldrende, gammel harddisk. Dette er fordi spillene i dag ikke er fullt utstyrt for å dra nytte av den massive båndbredden og de raske hastighetene til SSD-ene som er tilstede i dag. Dette problemet er et som Microsoft DirectStorage har som mål å løse fremover.

Krav

Mens de faktiske offisielle kravene til Microsoft DirectStorage ikke er offentlig tilgjengelige i skrivende stund, er det noen spekulasjoner som flyter rundt om denne saken. For det første kommer Microsoft DirectStorage API i forbindelse med Microsoft DirectX 12 Ultimate, og dette betyr at du definitivt trenger å ha den nyeste versjonen av Windows 10 installert når DirectStorage endelig lanseres. Dette er et krav på programvarenivå som ganske enkelt kan oppfylles av de fleste spillere.

Det andre kravet for DirectStorage kan være litt vanskeligere å oppfylle. DirectStorage vil dra nytte av en av de superraske NVMe- og PCIe Gen 4 SSD-ene som for øyeblikket er tilgjengelige på markedet i dag. Dette betyr at tregere SATA SSD-er og eldre harddisker rett og slett ikke har den rå båndbredden eller hastighetene til å håndtere datamengden som må overføres når DirectStorage kommer til spill. For optimal ytelse trenger du enten en PCIe Gen 3 NVMe-stasjon eller en enda raskere PCIe Gen 4-stasjon, som begge har noen lynrask muligheter. Våre anbefalinger for de 5 beste PCIe Gen 4 SSD-ene finner du også her.

Microsoft forklarte valget av NVMe-protokollen i et blogginnlegg om DirectStorage:

Påvirkning på spill

Microsoft DirectStorage er sannsynligvis det største spranget i spill siden RayTracing og DLSS i sanntid ble introdusert med Nvidias RTX-serie. Faktisk tror mange entusiaster at DirectStorage vil konkurrere med Nvidias Deep Learning Super Sampling-teknikk i den grad av innvirkning det har på spill fremover. DirectStorage vil gi IO-teknologi i beste klasse til både PC-er og konsoller, akkurat som DLSS gjør med gjengivelsesteknikker. Fremover vil det være mye mer fokus på å fjerne lasteskjermer fra spillet og strømlinjeforme lasting av eiendeler på farten, i stedet for å forbedre grafisk troskap med betydelige marginer.

En del av årsaken til dette fokusskiftet skyldes nødvendighet. Lasteskjermer og lange lastetider har vært akilleshælen til mange fantastiske spill i dag. Disse faktorene tar bort fra en ellers perfekt spillopplevelse, rett og slett fordi de ikke føles moderne i forhold til grafikken og spillelementene i spillet som spilles. I dag har vi enormt imponerende spill med realistisk grafikk som Red Dead Redemption 2 og Assassin’s Creed Valhalla, men selv disse spillene har enorme lastetider selv på avanserte spill-PC-er. Dette reduserer nedsenkningsfaktoren og forhindrer at spillet føles virkelig neste generasjon.

Konklusjon

Microsoft DirectStorage API er svaret på utviklende lagring og IO-landskap i PC-spill. DirectStorage API har som mål å forbedre PC-spill i to primære områder; redusere frustrerende lange lastetider fra fortiden og gjøre det mulig for spill å være mer detaljerte og ekspansive enn noen gang. DirectStorage er utvidelsen av Microsofts Xbox Velocity Architecture som er tilstede i nåværende generasjon Xbox-konsoller som gjør at systemet kan dra nytte av den ekstremt raske SSD-en som er tilstede i konsollen for å redusere belastningstiden betydelig og forbedre strømmen av eiendeler mens du er i spillet. En lignende implementering er til stede i Sonys PlayStation 5.

PC Gaming spiller nå innhenting av konsollene i denne forbindelse, men Microsoft har svaret. Ved hjelp av en moderne Windows 10-maskin og en rask NVMe-stasjon, vil DirectStorage API bidra til å redusere spillets lastetid betydelig, samtidig som den forbedrer den generelle utviklingsstrategien for spillene fremover. Mens spillutviklere måtte introdusere lasteskjermer og forskjellige hindringer for å gjøre rede for tregere stasjoner tidligere, ville det ikke lenger være tilfelle med introduksjonen av DirectStorage. Spillutviklere trenger ikke lenger å begrense fantasien på grunn av langsommere harddisker eller eldre SATA SSD-er, og PC-spillindustrien vil virkelig gå inn i tiden med neste generasjons spill.