DirectStorage چیست و چه اثراتی بر روی ویندوز دارد ؟

DirectStorage یک فناوری است که مایکروسافت برای Xbox Series S و Xbox Series X توسعه داده است. هدف اصلی این فناوری کاهش زمان بارگذاری بازی تا حد امکان است.

مایکروسافت همچنین قول داده است که DirectStorage را در آینده نزدیک به رایانه های شخصی معرفی کند. آنها باید به این دلیل که تمام کنسول های نسل فعلی، از جمله PS5، از فناوری مشابه برای بهبود تجربه کلی بازی استفاده می کنند.

DirectStorage چیست؟

برای درک DirectStorage و فناوری موفقیت آمیز آن، ابتدا باید بدانید که بازی ها چگونه کار می کنند و داده های آنها را ذخیره می کنند. همه بازی‌ها دارایی‌ها و بافت‌ها و هر چیز دیگری را که برایشان مهم است در قالب فشرده روی SSD/HDD ذخیره می‌کنند و هر زمان که یک بازی سنتی به آن دارایی‌ها نیاز داشت، از SSD/HDD شما می‌خواهد که داده‌ها را ارسال کند. SSD داده های فشرده نشده را به حافظه سیستم یا RAM می فرستد و حافظه سیستم داده ها را به CPU شما می فرستد که داده ها را از حالت فشرده خارج کرده و قبل از ارسال داده های فشرده نشده به GPU دوباره به حافظه سیستم می فرستد.

هیچ اشکالی در کل فرآیند وجود ندارد. به هر حال، همه بازی‌ها در 25 سال گذشته یا بیشتر از یک روش سنتی استفاده می‌کنند، اما این رویکرد زمان بسیار بیشتری می‌برد و حتی می‌تواند باعث شود که در صورت تنگنای ذخیره‌سازی، CPU، عملکرد قابل توجهی روی میز بگذارید. رم و غیره

DirectStorage رویکرد متفاوت و بهتری را در پیش گرفته است: به جای اینکه داده‌های CPU را از حالت فشرده خارج کند، آن‌ها را روی GPU از حالت فشرده خارج می‌کند. این کل جریان داده را تغییر می دهد: داده ها از SSD به حافظه سیستم یا RAM ارسال می شود و سپس از RAM مستقیماً به GPU منتقل می شود، جایی که GPU داده ها را از حالت فشرده خارج می کند و مستقیماً از آن استفاده می کند. این باعث می شود کل فرآیند بسیار سریعتر و کارآمدتر شود.

این نه تنها باعث می‌شود که گرافیک بازی و رندر کردن دنیای بازی روی رایانه شخصی شما بسیار سریع‌تر شود، بلکه می‌توانید از عملکرد بیشتر و زمان بارگذاری بهتر بازی‌ها نسبت به قبل لذت ببرید.

پیش نیازهای استفاده از DirectStorage

قبلاً DirectStorage فقط برای Xbox Series S و X بود، اما مایکروسافت اخیراً آن را به PCMR آورده است. با توسعه قبلی DirectStorage API، DirctStorage 1.1 می‌توانست روی SSDهای سریع مانند درایوهای نسل 4 NVMe اجرا شود. این عالی است زیرا با یک SSD سریع‌تر، این فناوری اکنون می‌تواند حتی بهتر کار کند و تمام فشرده‌سازی و فشرده‌سازی داده‌ها را بسیار سریع‌تر کند و از قدرت پردازش GPU و سرعت SSD استفاده کامل کند.

در حالی که انجام همه این کارها در یک محیط بسته مانند یک کنسول بازی آسان است، حتی برای شرکتی به بزرگی مایکروسافت انجام همه این کارها بر روی رایانه شخصی با فناوری های دیگر برای سریعتر و سریعتر کردن بازی دشوار است. این به این دلیل است که یک رایانه شخصی از اجزای مختلف و بسیار متفاوت استفاده می کند: رم، SSD، CPU و GPU از تولید کنندگان مختلف. به همین دلیل است که مایکروسافت در ابتدا تصمیم گرفت که DirectStorage فقط با درایوهای NVMe نسل 4 کار کند و آن را به عنوان DirectStorage 1.1 برای رایانه شخصی آورد.

اما با معرفی DirectStorage 1.2 همه چیز خیلی سریع تغییر کرد. با DirectStorage 1.2، می‌توانید از سخت‌افزارهای قدیمی مانند SATA SSD و حتی هارد دیسک‌های قدیمی استفاده کنید که سازگاری DirectStorage را برای مصرف‌کننده‌های معمولی بسیار بهبود می‌بخشد.

با یک رسانه ذخیره سازی، شما همچنین به یک بازی نیاز دارید که از DX12 پشتیبانی کند. پس از همه، DirectStorage یک DirectX API است. در نتیجه، بسیاری از توسعه دهندگان بازی باید پشتیبانی DirectStorage را از طریق به روز رسانی یا به بازی های جدید خود به بازی های قدیمی خود اضافه کنند. یکی از این بازی ها Forspoken است که توسط Square Enix در حال ساخت است. آنها دائماً در حال اضافه کردن پشتیبانی برای فناوری های جدید هستند و کسانی هستند که از DirectStorage و FSR 3 AMD پشتیبانی می کنند. اکنون Forspoken را می توان با پشتیبانی DiectStorage نیز بازی کرد.

بهبود عملکرد و الزامات سخت افزاری

هنگامی که مایکروسافت DirectStorage را روی رایانه شخصی معرفی کرد، فقط روی SSDهای نسل 4 سریعتر کار می کرد، بنابراین بسیاری از مردم حتی زمانی که پشتیبانی بازی در دسترس بود، قادر به استفاده از آن نبودند. با این حال، این هدف مایکروسافت نبود، زیرا HDD های سنتی یا SATA SSD به خوبی درایوهای Gen 4 NVMe در ارسال درخواست های مکرر داده نیستند. HDD های سنتی می توانند مقادیر زیادی داده را ارسال کنند اما نه به دفعات، در حالی که SSD های جدید و سریعتر Gen4 می توانند دقیقا برعکس عمل کنند، زیرا SSD ها در ارسال مقادیر کم داده به صورت مکرر بسیار کارآمد هستند. به این درخواست های داده، درخواست های IOPS یا IO نیز می گویند.

از آنجایی که DirectStorage می‌تواند از خطوط PCIe استفاده کامل کند، SSD‌های سریع‌تر راه حلی هستند، زیرا در یک بازی ویدیویی مدرن که در آن تعداد زیادی دارایی را به دفعات بارگذاری می‌کنید، عملکرد بهتر یک SSD نسبت به HDD بسیار آسان‌تر است.

اما DirectStorage فقط به SSDهای سریعتر وابسته نیست. کل الگوی استفاده از آن برای عملکرد بهتر بازی نیز به مهم ترین مؤلفه برای بازی، یعنی GPU بستگی دارد. در حالی که همه پردازنده‌های گرافیکی به دلیل هسته‌های زیاد، در فشرده‌سازی داده‌ها عالی هستند، سوال این است که آیا بسته‌کردن به پردازنده گرافیکی برای فشرده‌سازی داده‌ها به همان سادگی است که فکر می‌کنید؟

پردازنده‌های گرافیکی در فشرده‌سازی داده‌ها خوب هستند، اما باید در نظر بگیریم که چه نوع داده‌ها و دارایی‌هایی استفاده می‌شوند. با بزرگ‌تر شدن بازی‌ها، خوب است بدانید که همه دارایی‌های بازی‌ها در یک قالب آرشیو و فشرده ذخیره می‌شوند. به طور سنتی، آنها برای فشرده سازی به CPU ارسال می شوند، اما با نسخه فعلی DirectStorage در رایانه شخصی، GPU ها قادر به از بین بردن چنین حجم زیادی از داده ها نیستند.

با این حال، این امر با فناوری هایی مانند Nvidia RTX IO امکان پذیر است که از سخت افزار اختصاصی برای این وظایف در GPU استفاده می کند. بزرگترین مزیت این است که فشرده سازی داده ها با RTX IO بسیار سریعتر از فشرده سازی داده ها از طریق CPU است. و بهترین بخش این است که داده ها مستقیماً در حافظه ویدیویی GPU از حالت فشرده خارج می شوند.

پشتیبانی بازی از DirectStorage

در حالی که DirectStorage یک فناوری عالی برای رایانه شخصی است و باعث بهبود پایدار در تجربه بازی رایانه شخصی می شود، پشتیبانی بازی از این فناوری آنقدر که تصور می شد زمانی که مایکروسافت DirectStorage را برای رایانه شخصی معرفی کرد، گسترده نیست. تا اکتبر 2023، تنها یک بازی وجود دارد که از این فناوری پشتیبانی می کند، Forspoken شرکت Square Enix که در سال 2022، دقیقا یک سال زودتر معرفی شد، و تا کنون، تنها یک بازی دیگر وجود دارد که پشتیبانی از Direct Storage را با یک نرم افزار اضافه می کند. به روز رسانی در آینده، Ratchet and Clank: Rift Apart.

این خبر برای PCMR هم غم انگیز و هم تا حدودی بدیهی است، زیرا رایانه شخصی یک سیستم باز است و پیاده سازی یک API کامل در یک محیط باز به همان اندازه که به نظر می رسد دشوار است. همچنین باید در نظر داشته باشید که مایکروسافت توانسته است Direct Storage را هم در ویندوز 10 و هم در ویندوز 11 پیاده سازی کند و به دلیل زیرسیستم ذخیره سازی بهتر در ویندوز 11 عملکرد بهتری خواهد داشت.

در عین حال، می توانید Direct Storage را در Forspoken امتحان کنید. آفرین به توسعه دهندگانی که چنین فناوری های جدیدی را برای گیمرهای معمولی معرفی می کنند تا از تجربه بازی بهتری در رایانه شخصی خود لذت ببرند.