O que é DirectStorage no Windows 11 e Xbox?

O DirectStorage é um recurso do DirectX 12 encontrado nos consoles Xbox Series que acelera o desempenho dos SSDs usando o enorme poder de processamento paralelo das GPUs atuais. Quando o DirectStorage está ativo, as telas de carregamento de videogame são praticamente eliminadas.

A compactação torna os SSDs mais rápidos

SSDs modernos que usam as interfaces mais recentes podem ler gigabytes de dados por segundo. Por exemplo, o SSD no PlayStation 5 é classificado para uma velocidade de leitura de 5,5 gigabytes por segundo. Agora você pode comprar SSDs para o seu computador que podem chegar a 7 gigabytes por segundo, supondo que você tenha a interface SSD mais recente em sua placa-mãe para suportar essa velocidade de transferência de dados rápida.

Essas velocidades são incríveis, mas o PlayStation 5 pode atingir velocidades de transferência no mundo real muito mais rápidas do que isso. Até 9 gigabytes por segundo! Isso é possível graças à compressão . A compactação é uma maneira de armazenar dados de forma codificada para que ocupe menos espaço em uma unidade. Em outras palavras, embora o PlayStation 5 ainda esteja transferindo apenas 5,5 gigabytes de dados físicos da unidade a cada segundo, uma vez que os dados são descompactados, na verdade são 9 gigabytes de tamanho.

Isso parece incrível, mas não existe almoço grátis! É preciso poder de computação para descompactar os dados para que possam ser usados ​​por um videogame ou aplicativo na RAM do computador. As CPUs (Unidades Centrais de Processamento) podem fazer esse trabalho, mas ocupam uma quantidade significativa de sua capacidade. Isso tem o potencial de desacelerar o sistema, pois outros aplicativos competem por esses recursos limitados.

Uma solução, como é o caso do PS5, é usar um processador dedicado apenas para descompressão de dados, mas isso não é uma opção para PCs. Pelo menos ainda não.

As GPUs (Unidades de Processamento Gráfico) , por outro lado, são ótimas para executar rapidamente o tipo de processamento necessário para descompactar dados rapidamente. Este é um fato importante a ser lembrado quando se trata de DirectStorage, porque esse é o componente que está nos PCs de jogos que a API (Application Programming Interface) aproveita para obter descompressão em tempo real.

Como o DirectStorage funciona

A API DirectStorage muda a tarefa de descompactação de dados da CPU para a GPU. Essa é uma ótima ideia porque a maioria dos ativos compactados de videogame vai para a GPU para renderização de qualquer maneira.

Ao ignorar a CPU, esses ativos já estão onde precisam estar assim que são descompactados. Não há necessidade de esperar que a CPU relativamente lenta termine seu trabalho de descompressão primeiro.

Essa nova maneira de mover dados compactados remove a CPU como um gargalo e permite que o SSD e a GPU funcionem em seu potencial máximo.

Por que precisamos do DirectStorage?

De acordo com uma explicação fantástica no blog do Microsoft Developer , as mudanças na forma como os videogames pedem dados são um grande impulsionador de tecnologias como o DirectStorage. Em vez de pedir dados em grandes partes, os jogos transmitem constantemente pequenos pedaços de dados em partes conforme necessário, gerando um grande número de solicitações de E/S.

As APIs de armazenamento que vieram antes do DirectStorage não foram projetadas para lidar com esse tipo de padrão de solicitação de dados e, mesmo quando têm acesso a um SSD rápido, não podem escalar as coisas para aproveitar ao máximo a tecnologia. O DirectStorage foi projetado para reduzir a sobrecarga de grandes quantidades de solicitações de dados e manter todo o pipeline de dados do disco, descompactar e renderizar o jogo na tela da maneira mais eficiente possível.

Requisitos de armazenamento direto

O DirectStorage tem requisitos de hardware e software para funcionar. Os usuários de PC que executam o Windows 11 devem estar usando uma unidade NVMe. Isso é abreviação de NVM Express ou Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification, se você quiser um bocado real.

Este é o padrão de comunicação usado pelos SSDs em computadores e consoles modernos. Essa interface de alta velocidade é o que permite que os SSDs atinjam velocidades de vários gigabytes por segundo, em comparação com o padrão SATA mais antigo, que atingiu cerca de 600 megabytes por segundo.

No lado GPU da equação, você precisa de uma GPU DirectX 12 que suporte Shader Model 6.0 Na prática, isso significa GPUs AMD que usam GPUs RDNA2 ou melhores e placas da série RTX 2000 ou melhores da Nvidia.

Nos consoles Xbox Series X e Series S , o DirectStorage faz parte da Velocity Architecture geral e o hardware nos consoles foi projetado especificamente para usar o DirectStorage, embora os jogos compatíveis com versões anteriores não sejam beneficiados. É por isso que você pode jogar Xbox One, Xbox 360 e jogos originais do Xbox a partir de unidades USB, enquanto os jogos da série devem ser reproduzidos a partir de um SSD oficial do Xbox.

Como ativar o DirectStorage

Nem os usuários do Xbox nem os usuários do Windows 11 precisam ativar explicitamente o DirectStorage para que funcione. Contanto que você tenha o hardware certo e um jogo DirectX 12 projetado para aproveitar a aceleração de armazenamento que o recurso oferece, ele se beneficiará da velocidade aprimorada.

Se o seu computador não atender aos requisitos do DirectStorage, isso não significa que os jogos não funcionarão. Você apenas experimentará tempos de carregamento mais longos e talvez mais pop-in de ativos. Em algum momento no futuro, no entanto, novos jogos podem exigir DirectStorage, embora esperemos que, nesse ponto, a maioria dos sistemas de jogos seja capaz de usar o recurso.