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什么是 Windows 11 和 Xbox 上的 DirectStorage?

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DirectStorage 是 Xbox 系列游戏机中DirectX 12的一项功能,可利用当今 GPU 的强大并行处理能力加速 SSD 的性能。当 DirectStorage 处于活动状态时,几乎消除了视频游戏加载屏幕。

压缩使 SSD 更快

使用最新接口的现代 SSD 每秒可以读取千兆字节的数据。例如,PlayStation 5中的 SSD 的额定读取速度为每秒 5.5 GB。您现在可以为您的计算机购买可以达到每秒 7 GB 的 SSD,假设您的主板上有最新的 SSD 接口来支持这种快速的数据传输速度。

这些速度令人惊叹,但 PlayStation 5 可以实现比这快得多的实际传输速度。每秒高达 9 GB!这要归功于压缩。压缩是一种以编码形式存储数据的方法,以便占用更少的驱动器空间。换句话说,尽管 PlayStation 5 每秒仍仅从驱动器中转移 5.5 GB 的物理数据,但一旦将这些数据解压缩,它的大小实际上是 9 GB。

这听起来很神奇,但没有免费的午餐!它需要计算能力来解压缩数据,以便计算机 RAM 中的视频游戏或应用程序可以使用它。CPU(中央处理器)可以完成这项工作,但它占用了大量的容量。随着其他应用程序争夺这些有限的资源,这有可能减慢系统速度。

与 PS5 一样,一种解决方案是使用专用处理器仅用于数据解压缩,但这不是 PC 的选择。至少现在还没有。

另一方面,GPU(图形处理单元)非常擅长快速执行快速解压缩数据所需的处理类型。这是 DirectStorage 需要记住的一个关键事实,因为它是游戏 PC 中API(应用程序编程接口)用来实现实时解压缩的组件。

DirectStorage 的工作原理

DirectStorage API 将数据解压任务从 CPU 转移到 GPU。这是一个好主意,因为大多数压缩的视频游戏资产无论如何都会进入 GPU 进行渲染。

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通过绕过 CPU,这些资产在解压缩后就已经在它们需要的位置。无需等待相对较慢的 CPU 先完成其解压工作。

这种移动压缩数据的新方法消除了 CPU 的瓶颈,让 SSD 和 GPU 都能发挥最大潜力。

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为什么我们需要 DirectStorage?

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根据Microsoft 开发人员博客上的精彩解释,视频游戏请求数据的方式的变化是 DirectStorage 等技术的一大推动力。游戏不是以大块的形式请求数据,而是根据需要不断地以块的形式流式传输小块数据,从而产生大量的 IO 请求。

在 DirectStorage 之前出现的存储 API 并不是为处理这种类型的数据请求模式而设计的,即使它们可以访问快速 SSD,它们也无法扩展以充分利用该技术。DirectStorage 旨在减少大量数据请求的开销,并保留从磁盘到解压缩到将游戏尽可能高效地渲染到屏幕上的整个数据管道。

直接存储要求

DirectStorage 对其工作有硬件和软件要求。运行 Windows 11 的 PC 用户必须使用 NVMe 驱动器。这是 NVM Express 或非易失性内存主机控制器接口规范的缩写,如果你想要真正的一口。

这是现代计算机和控制台中 SSD 使用的通信标准。这种高速接口使 SSD 能够实现每秒数 GB 的速度,而旧的 SATA 标准的最高速度约为每秒 600 兆字节。

在等式的 GPU 方面,您需要支持 Shader Model 6.0 的 DirectX 12 GPU。实际上,这意味着 AMD GPU 使用 RDNA2 GPU 或更好的 GPU 以及 Nvidia 的 RTX 2000 系列或更好的显卡。

Xbox Series X 和 Series S 游戏机上,DirectStorage 是整体Velocity 架构的一部分,并且游戏机中的硬件专门设计为使用 DirectStorage,但向后兼容的游戏不会受益。这就是为什么您可以从 USB 驱动器玩 Xbox One、Xbox 360 和原始 Xbox 游戏而必须从官方 Xbox SSD 玩系列游戏的原因。

如何打开 DirectStorage

Xbox 用户和 Windows 11 用户都不需要明确打开 DirectStorage 才能正常工作。只要您拥有正确的硬件和旨在利用该功能提供的存储加速的DirectX 12游戏,它将受益于增强的速度。

如果您的计算机不符合 DirectStorage 的要求,这并不意味着游戏无法运行。您只会体验更长的加载时间,并且可能会有更多的资产弹出。然而,在未来的某个时候,新游戏可能需要 DirectStorage,尽管我们预计届时大多数游戏系统将能够使用该功能。

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