Herný priemysel sa posúva do éry, kde výkon procesoru a grafickej karty už nie sú jediným limitujúcim faktorom. Skutočnou brzdou pre potenciál nových hier je dnes úložisko, resp. spôsob, akým systém pracuje s dátami. Práve preto vznikol DirectStorage – moderné API, ktoré zjednodušuje a zrýchľuje cestu dát z disku do grafickej pamäte. V spojení s najnovšími NVMe SSD piatej generácie prináša nový rýchlostný štandard.
Technológia SATA už pred rokmi narazila na svoje limity a preto prišla NVMe, ktorá výrazne zvýšila priepustnosť úložísk. Napriek tomu v tradičnom toku dát vo Windows zostával problém s vysokou záťažou CPU, pretože dáta z NVMe SSD sa načítajú do pamäte (s využitím DMA a OS cache), potom ich spracuje CPU a až potom sú odoslané na grafickú kartu.
Tento proces zaťažuje výkon CPU. Procesor musí všetky assety pre GPU postupne rozbaliť, dekomprimovať a pripraviť do vhodnej podoby, aby ich mohol odoslať na finálne spracovanie do GPU. Úzke hrdlo dátovej cesty pri prechode z jednej časti hry do druhej spomaľovalo načítavanie veľkého množstva dát a preto tzv. loadingy vývojári maskovali napr. za prechod cez dvere alebo rôzne cut scény (animácie), ktoré vykrývali čas potrebný na spracovanie väčšie množstvo dát. Hráči často museli čakať desiatky sekúnd, kým hra mohla pokračovať.
Riešenie priniesol Microsoft
DirectStorage priniesol Microsoft ako riešenie na zníženie zaťaženia CPU a presunu niektorých krokov v spracovaní dát na GPU. Namiesto toho, aby CPU „prekladal“ a postupne pripravoval všetky dátové súbory, môžu byť pomocou DirectStorage assety (napríklad textúry a modely) prenášané priamo z NVMe disku do grafickej pamäte, kde GPU môže vykonať efektívnu dekompresiu alebo spracovať dáta priamo vo VRAM, ak to engine a formát assetov podporujú. Výsledkom je rýchlejšie načítavanie („nulové loadingy“), plynulejšie prechody medzi scénami bez čakania. Samozrejme aj CPU sa uvoľní pre iné úlohy, ktoré zlepšujú herný zážitok.
Technológia DirectStorage vznikla pôvodne pre Xbox Series X|S a bola oznámená už v roku 2020. O rok neskôr bola portovaná na Windows pre platformu PC, ale jej adaptácia nie je jednoduchá.
Technológia blízkej budúcnosti
Prvou hrou s implementáciou DirectStorage bola hra Forspoken. Napriek tomu, že ide o veľmi prínosnú technológiu pre hráčov je integrácia DirectStorage do hier relatívne pomalá. Aktuálne ju využíva len zopár titulov, pretože nie je jednoduché integrovať ju do dnešných engine.
Z pohľadu hardvéru dáva zmysel najmä pre novú generáciu NVMe diskov, ktoré bežia v nových základných doskách a na Windows 11 (podpora DirectStorage bola spätne integrovaná aj do Windows 10, no tie sú aktuálne na konci svojho životného cyklu). Už to znižuje univerzálnosť použitia a nie všetci vývojári majú motiváciu alebo zdroje vrhnúť sa do toho okamžite, ale…
Prichádza nová generácia hier
Očakávané AAA tituly ako napr. nový Zaklínač, alebo GTA6, plánujú využívať umelú inteligenciu a väčšie otvorené svety s detailnejšími textúrami, čo si vyžaduje technológie, ktoré nebudú vytvárať brzdy dátovému toku. Pre budúcu generáciu hier preto nebude DirectStorage len možnosť, ale doslova nevyhnutnosť.
Je potrebné isté ladenie a testovanie a tiež sa musí vyriešiť hardvérová fragmentácia, pretože nie všetci hráči majú v počítačoch Gen5 NVMe s Windows 11. To všetko znižuje motiváciu komerčných tímov, ale možný prínos z extrémnych rýchlostí loadingov je veľkým lákadlom pre hráčov aj samotných vývojárov a revolučné novinky, ktoré sme už mali možnosť vidieť pri niektorých prezentáciách sú ohromujúce. Bez DirectStorage by väčšina z nich nebola možná.
Hlavným motorom širšej podpory DirectStorage budú nové verzie herných engine, pretože tie sú kľúčovým miestom I/O pipeline, dekompresie a správy assetov. Integrácia priamo v engine (napr. Unreal, alebo Unity) značne zjednoduší vývoj a implementáciu pre stovky herných štúdií. Vývojárske rozhrania a API v engine umožnia nasadenie DirectStorage bez potreby písať veľa vlastného kódu a zároveň znížia riziko vzniku chýb pri implementácii.
Aj keď si dnes väčšina hier vystačí s kvalitným NVMe SSD 4. generácie a disky piatej generácie vám zatiaľ reálne neprinesú to „zdvojnásobenie výkonu“, ak máte vhodnú zostavu (vaša základná doska podporuje PCIe 5.0), alebo ak staviate úplne nový počítač, určite využite príležitosť a investujte radšej do najnovších G5 diskov. Získate tým riešenie pripravené pre blízku hernú budúcnosť. Nezabudnite však, že Gen 5 disky sú spätne plne kompatibilné, takže ich môžete osadiť aj do starších počítačov, ale rátajte s tým, že budú bežať len na takej rýchlosti, akú im dovolí MB a CPU.
A neobmedzujte sa kapacitou úložiska!
Za minimum pre moderné AAA hry sa dnes považujú 1-2 TB disky, pretože hry na disku často zaberajú priemerne 100-200 GB (každá hra). Pridajte k tomu nejaké opravné balíky, DLC rozšírenia, HD texture packy, alebo HD zvukové sample a zistíte, že vám pár titulov hravo zaplní celý disk (jedna hra môže mať pokojne aj viac ako 300 GB). Navyše sú disky s menšou kapacitou zvyčajne pomalšie, takže je výhodné priplatiť si za väčšie a rýchlejšie úložisko. Napr. 1 TB Gen5 NVMe SSD môžem dosahovať zdanlivo len o pár percent nižšiu rýchlosť čítania, ale už rýchlosť zápisu môže byť u 2 TB disku vyššia aj o viac ako 27% a to už pocítite.
