Start Microsoft Microsoft bringt die DirectStorage-API zu Windows 10, um das Spielen zu beschleunigen

Microsoft bringt die DirectStorage-API zu Windows 10, um das Spielen zu beschleunigen

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Spielcontroller

Microsoft unternimmt Schritte, um die Spielleistung in Windows 10 zu verbessern, indem einige der von der Xbox Series X verwendeten Velocity-Architektur implementiert werden.

Insbesondere bringt Microsoft die DirectStorage-API auf Windows 10, um Engpässe bei der NVMe-Bandbreite zu überwinden. Bei kompatibler Hardware wird die Änderung nicht nur dazu führen, dass Spiele schneller geladen werden, sondern auch, dass Grafiken noch detaillierter werden können.

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Microsoft enthüllte die Xbox Velocity-Architektur Anfang dieses Jahres mit dem Versprechen, dass es „eine neue Ära des kompromisslosen Gameplays“ einleiten wird. Aber das Unternehmen weiß, dass nicht nur Konsolenbesitzer Spaß an Spielen haben, daher der neueste Fokus auf Windows 10.

In einem Beitrag über seine Entwicklerblog, erklärt Microsoft, dass moderne Spiele aufgrund der Art und Weise, wie Komponenten wie Texturen in kleinen Blöcken gespeichert werden, sehr viele I/O-Anfragen generieren.

Leider wurden aktuelle Speicher-APIs nicht für diese hohe Anzahl von IO-Anfragen optimiert, was sie daran hindert, auf diese höheren NVMe-Bandbreiten hochzuskalieren, was zu Engpässen führt, die die Möglichkeiten von Spielen einschränken. Selbst mit superschneller PC-Hardware und einem NVMe-Laufwerk können Spiele, die die vorhandenen APIs verwenden, die IO-Pipeline nicht vollständig sättigen, wodurch wertvolle Bandbreite auf dem Tisch bleibt.

Und genau aus diesem Grund bringt Microsoft die DirectStorage-API auf Windows 10. Microsoft erklärt: „Spiele der vorherigen Generation hatten ein Asset-Streaming-Budget in der Größenordnung von 50 MB/s, was selbst bei kleineren 64k-Blockgrößen (dh einer Texturkachel) beträgt“ auf nur Hunderte von IO-Anforderungen pro Sekunde. Mit Multi-Gigabyte-a-Sekunden-fähigen NVMe-Laufwerken, um die volle Bandbreite zu nutzen, explodiert dies schnell auf Zehntausende von IO-Anfragen pro Sekunde. Nimmt man das 2,4 GB/s-fähige Laufwerk der Serie X? und die gleichen 64k Blockgrößen als Beispiel, das entspricht >35.000 IO-Anfragen pro Sekunde, um sie zu sättigen“.

Weiter sagt das Unternehmen:

Vorhandene APIs erfordern, dass die Anwendung jede dieser Anforderungen einzeln verwaltet und verarbeitet, indem sie die Anforderung sendet, auf deren Abschluss wartet und dann ihre Fertigstellung verarbeitet. Der Overhead jeder Anfrage ist nicht sehr groß und war kein Engpass für ältere Spiele, die auf langsameren Festplatten laufen, aber zehntausendfach pro Sekunde kann der IO-Overhead schnell zu teuer werden und Spiele daran hindern, die Vorteile zu nutzen der erhöhten NVMe-Laufwerkbandbreiten.

Darüber hinaus sind viele dieser Assets komprimiert. Um von der CPU oder GPU genutzt werden zu können, müssen sie zunächst dekomprimiert werden. Ein Spiel kann so viele Daten von der Festplatte ziehen, wie es möchte, aber Sie benötigen immer noch eine effiziente Möglichkeit, sie zu dekomprimieren und zum Rendern an die GPU zu übertragen. Durch die Verwendung von DirectStorage können Ihre Spiele die besten aktuellen und kommenden Dekompressionstechnologien nutzen.

In einer Welt, in der ein Spiel weiß, dass es Tausende von Blöcken für den nächsten Frame laden und dekomprimieren muss, führt das Einzelmodell zu einem Effizienzverlust an verschiedenen Punkten der Reise des Datenblocks. Die DirectStorage-API ist so konzipiert, dass all dies berücksichtigt und die Leistung über die gesamte Pipeline vom NVMe-Laufwerk bis hin zur GPU maximiert wird.

Dies geschieht auf verschiedene Weise: durch Reduzierung des NVMe-Overheads pro Anfrage, Ermöglichung von gestapelten parallelen E/A-Anfragen, die effizient an die GPU gespeist werden können, und gibt Spielen eine genauere Kontrolle darüber, wann sie über E/A-Anfragen benachrichtigt werden vervollständigen, anstatt auf jede winzige IO-Vervollständigung reagieren zu müssen.

Auf diese Weise erhalten Entwickler eine äußerst effiziente Möglichkeit, um viele Größenordnungen mehr IO-Anfragen als je zuvor zu senden/zu bearbeiten, was letztendlich die Zeit, die Sie bis zum Spielstart warten, minimiert und Ihnen größere, detailliertere virtuelle Welten bietet, die so schnell geladen werden da sich Ihr Spielcharakter darin bewegen kann.

Während dies alles großartige Neuigkeiten für Gamer sind, ist es noch nicht an der Zeit, sich aufzuregen. Microsoft arbeitet derzeit mit seinen Partnern daran, die Entwicklung der API abzuschließen und sagt, dass Spieleentwickler irgendwann im nächsten Jahr eine Vorschau ausprobieren können – es wird also noch eine Weile dauern, bis Spieler die Vorteile nutzen können.

Bildnachweis: nexusby / Shutterstock



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