¿Qué es Microsoft DirectStorage? ¿Cómo hace que los juegos sean más rápidos?

En el pasado, los juegos no eran demasiado complejos. Los niveles jugables eran bastante pequeños, los personajes eran pocos y las texturas eran simples. Con los años, los juegos han mejorado exponencialmente. Desde mundos abiertos masivos hasta personajes muy detallados, los juegos a menudo pueden parecer fotorrealistas.

Pero toda esta innovación tiene un costo.

Los juegos modernos necesitan decenas de gigabytes de datos para representar esos hermosos personajes y entornos. Pero algunas herramientas que usan los desarrolladores de juegos no fueron diseñadas para manejar una cantidad tan grande de datos, lo que crea un cuello de botella en el rendimiento.

Aquí es donde entra en juego Microsoft DirectStorage.

¿Por qué necesitamos Microsoft DirectStorage?

Antes de hablar sobre DirectStorage, veamos cómo funcionan los métodos actuales de transmisión de datos.

Cuando inicia un juego, necesita datos como texturas, modelos de personajes y audio para presentarlos en la pantalla. Estos datos se almacenan en un dispositivo de almacenamiento como un disco duro. El juego solicita estos datos a través de herramientas de software conocidas como interfaces de programación de aplicaciones (API).

Una vez que el juego ha solicitado los datos a través de una API, obtiene los datos del dispositivo de almacenamiento y los coloca en la RAM del sistema antes de pasarlos a la GPU para su procesamiento.

Cuando descargas un juego, todos los datos se comprimen para ahorrar la mayor cantidad de almacenamiento posible. Pero las GPU no pueden usar datos comprimidos. Por lo tanto, debe descomprimirse.

Entonces, una vez que los datos están en la RAM, van a la CPU para su descompresión.

Después de la descompresión, los datos que solicitó el juego se copian en la VRAM de la GPU.

Finalmente, la GPU procesa estos datos en hermosos gráficos que vemos en la pantalla.

Ahora bien, este método de transmisión tiene dos grandes inconvenientes.

Primero, la descompresión de datos lleva mucho tiempo. Esto no solo da como resultado un aumento de los tiempos de carga del juego, sino que también hace que la CPU no esté disponible para otras tareas. Y debido a que la CPU está atrapada con la descompresión la mayor parte del tiempo, no puede satisfacer las demandas de la GPU, lo que resulta en velocidades de cuadro más bajas.

En segundo lugar, las API de almacenamiento existentes no aprovechan al máximo el hardware de almacenamiento moderno. Por ejemplo, los dispositivos de almacenamiento en el pasado eran discos duros mecánicos lentos que no tenían la velocidad ni el ancho de banda para enviar gigabytes de datos por segundo. Por lo tanto, las API se escribieron para transmitir solo una cantidad limitada de datos.

Los desarrolladores que usan estas antiguas API en la actualidad deben eludir este presupuesto limitado de transmisión de datos utilizando métodos como reducir la complejidad de la escena para minimizar la necesidad de una gran cantidad de activos, solo renderizando texturas y el entorno que el jugador puede ver, y aumentando los tiempos de carga para asegurarse de que el juego tenga tiempo suficiente para cargar todos los activos antes a partir de.

Estos métodos funcionan mejor en teoría que en la práctica. Porque, incluso con las unidades de almacenamiento más rápidas del mercado, los juegos aún tienen tiempos de carga largos, textura emergente y distancias de dibujo reducidas.

DirectStorage tiene como objetivo ayudar a los desarrolladores a resolver estos problemas mediante un mejor proceso de transmisión de datos.

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¿Cómo funciona Microsoft DirectStorage?

Microsoft DirectStorage es un conjunto de API de almacenamiento que tienen como objetivo arreglar todo lo que está mal con las API actuales.

Cuando un desarrollador invoca las API de DirectStorage para solicitar datos del dispositivo de almacenamiento, el proceso es casi el mismo con dos diferencias importantes.

Primero, después de copiar los datos en la RAM, no hay una rutina de descompresión de la CPU. Los datos no se copian en la CPU ni se descomprimen. A diferencia de las API antiguas, los datos comprimidos se envían directamente a la GPU.

En segundo lugar, las API aprovechan al máximo el hardware SSD NVMe ultrarrápido. DirectStorage necesita un SSD NVMe para funcionar, ya que los SSD NVMe tienen un ancho de banda exponencialmente mayor que los discos duros mecánicos. DirectStorage usa el ancho de banda completo de estos SSD, que es del orden de GB / s, para leer una gran cantidad de datos a la vez. Esto es diferente a las API más antiguas que leen datos lentamente y en el orden de MB / s.

Por lo tanto, la GPU recibe una gran cantidad de datos comprimidos a la vez y no tiene que esperar a que lleguen más datos antes de renderizar. Lo único que queda por hacer es descomprimir los datos para que la GPU los procese.

Paquetes de DirectStorage en técnicas de descompresión de GPU de última generación. Las GPU descomprimen los datos a una velocidad mucho mayor que las CPU. También pueden mantener esta descompresión de alta velocidad durante un tiempo prolongado que una CPU no puede. Esto es lo que hace que una GPU sea un candidato principal para el futuro de la descompresión de datos.

La descarga de la descompresión a la GPU también libera la CPU para manejar otras tareas como procesar audio y preparar fotogramas para su visualización.

¿Cómo mejora DirectStorage los juegos?

Debido a que DirectStorage proporciona a su GPU una gran cantidad de datos increíblemente rápido, puede revolucionar su experiencia de juego.

En primer lugar, si los desarrolladores crean sus juegos con DirectStorage, los juegos tendrán tiempos de carga casi instantáneos. Por lo tanto, no tendrá que esperar para sentarse a través de una pantalla de carga larga para saltar a su juego favorito.

En segundo lugar, debido a que DirectStorage libera la CPU para manejar otras tareas, aumenta el rendimiento. En otras palabras, lo harás obtenga mejores velocidades de fotogramas incluso si no ha actualizado su hardware.

Finalmente, con DirectStorage, los juegos tendrán mundos más expansivos y complejos con un mínimo de textura emergente. Esto permitirá a los desarrolladores construir la próxima generación de juegos sin retener su visión creativa debido a preocupaciones sobre la transmisión de datos.

DirectStorage puede cambiar el juego para siempre si los desarrolladores lo permiten

Microsoft ha estado presionando mucho a DirectStorage. Y con razón. Los viejos métodos de transmisión de datos son un punto de estrangulamiento que ha estado frenando los juegos.

Si DirectStorage logra convertirse en un estándar de la industria, los juegos pasarán a una nueva era de inmersión.

Si Microsoft puede perfeccionar DirectStorage y convencer a los desarrolladores de que vale la pena invertir su tiempo en él, los jugadores finalmente podrán liberarse de molestias como los tiempos de carga y la aparición de texturas.

Entonces, esperemos que veamos el día en que no haya ascensores falsos, escaleras interminables y viajes rápidos que requieran un millón de años.

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