DirectStorage – революционная технология Microsoft, которая кардинально меняет подход к загрузке игровых данных на компьютерах. Эта технология позволяет играм напрямую использовать возможности высокоскоростных накопителей, таких как NVMe SSD, для передачи нескольких гигабайт данных в секунду с минимальной нагрузкой на центральный процессор.
DirectStorage входит в семейство API DirectX и представляет собой естественное развитие игровых технологий в эпоху быстрых твердотельных накопителей и мощных графических процессоров.
Принцип работы и назначение технологии
Традиционный процесс загрузки игровых данных включает множество промежуточных этапов, которые создают существенные задержки и нагружают центральный процессор. При стандартном подходе игра сначала запрашивает сжатые данные с накопителя через API операционной системы, затем эти данные копируются в оперативную память, где центральный процессор занимается их распаковкой, после чего распакованные данные передаются в видеопамять графического процессора для финального использования в рендеринге.
DirectStorage кардинально упрощает этот процесс, создавая прямой канал связи между накопителем и графическим процессором. Технология позволяет GPU напрямую запрашивать данные с NVMe SSD, минуя традиционные слои операционной системы и снимая нагрузку с центрального процессора. Вместо последовательной обработки каждого запроса DirectStorage использует систему очередей, где множественные запросы группируются и обрабатываются пакетно, что значительно повышает эффективность всего процесса.
Ключевое нововведение заключается в переносе задач декомпрессии с центрального процессора на графический. Новые мощные GPU обладают огромной вычислительной мощностью для параллельных операций, что делает их идеальными кандидатами для распаковки игровых ресурсов. DirectStorage поддерживает аппаратную декомпрессию различных форматов данных, включая специально оптимизированные алгоритмы сжатия, разработанные с учетом архитектуры современных видеокарт.
История развития и версии
DirectStorage изначально разрабатывался Microsoft для консолей Xbox Series X и Series S, где технология успешно демонстрирует свои возможности с момента запуска платформ в 2020 году. На консолях DirectStorage обеспечивает практически мгновенную загрузку игр и бесшовные переходы между игровыми областями, что стало одним из ключевых преимуществ нового поколения Xbox. Успех консольной реализации побудил Microsoft адаптировать технологию для персональных компьютеров.
Эволюция DirectStorage для Windows включает несколько ключевых этапов:
- DirectStorage 1.0 (март 2022) – базовая функциональность прямого доступа к накопителям с декомпрессией на CPU.
- DirectStorage 1.1 (конец 2022) – добавление GPU-декомпрессии для полной реализации концепции прямой передачи данных.
- DirectStorage 1.2 (апрель 2023) – расширение поддержки на жесткие диски через буферизованный ввод-вывод.
- DirectStorage 1.3 (июль 2025) – новый API EnqueueRequests и улучшенная поддержка текстур с множественными уровнями детализации.
Системные требования и совместимость
DirectStorage поддерживается как в Windows 11, так и в Windows 10, начиная с версии 1909, однако Windows 11 обеспечивает дополнительные оптимизации для максимальной производительности технологии. Операционная система должна поддерживать современные драйверы накопителей и графических процессоров, что гарантирует стабильную работу всех компонентов DirectStorage.
Минимальные системные требования для DirectStorage включают:
- Операционная система: Windows 10 версии 1909 или новее, рекомендуется Windows 11.
- Накопитель: NVMe SSD с интерфейсом PCIe 3.0 или выше, объемом от 1 ТБ.
- Видеокарта: GPU с поддержкой DirectX 12 и Shader Model 6.0.
- Оперативная память: минимум 16 ГБ RAM для современных игр.
- Драйверы: стандартные драйверы NVM Express для накопителей.
Для полноценного использования GPU-декомпрессии поддерживаются следующие видеокарты:
- NVIDIA: GeForce RTX 2000, RTX 3000, RTX 4000, RTX 5000 серии.
- AMD: видеокарты с архитектурой RDNA 2 и новее.
- Intel: Arc серии Alchemist и новее.
Текущее состояние поддержки в играх
По состоянию на 2025 год количество игр с нативной поддержкой DirectStorage остается ограниченным, что объясняется относительной новизной технологии и необходимостью специальной адаптации игровых движков. Первой крупной игрой, получившей полную поддержку DirectStorage на PC, стала Forspoken от Square Enix, выпущенная в начале 2023 года. Тестирования показали отличные результаты – сокращение времени загрузки на 30% и более в сравнении с традиционными методами.
Ratchet & Clank: Rift Apart, портированная с PlayStation 5 на PC, также включает поддержку DirectStorage, хотя результаты оказались неоднозначными. Некоторые пользователи обнаружили, что отключение DirectStorage в этой игре парадоксально улучшает производительность, что указывает на проблемы с оптимизацией или конфликты драйверов в определенных системных конфигурациях.
Разработчики крупных игровых студий активно изучают возможности интеграции DirectStorage в свои будущие проекты. Microsoft активно сотрудничает с партнерами для продвижения технологии, предоставляя разработчикам необходимые инструменты, документацию и техническую поддержку. Ожидается, что 2025 и 2026 годы станут переломными в плане широкого внедрения DirectStorage в AAA-игры.
Основными препятствиями для массового внедрения остаются необходимость адаптации существующих игровых движков и относительно небольшая установленная база систем с полной поддержкой всех компонентов DirectStorage. Разработчики также отмечают ограничения текущей реализации GPU-декомпрессии, особенно в отношении поддержки различных форматов сжатия данных.
Влияние на игровую производительность
DirectStorage обеспечивает наиболее заметные улучшения в сценариях с интенсивной загрузкой данных – быстрые перемещения между игровыми областями, загрузка высокодетализированных текстур и переходы между уровнями. В традиционных играх с редкими загрузочными экранами преимущества могут быть менее очевидными, особенно на системах с уже быстрыми NVMe накопителями.
Тестирования в Forspoken на высокопроизводительной системе с GeForce RTX 4090 показали, что использование DirectStorage может сопровождаться снижением игровой производительности на 8-10% в разрешении 4K. Это объясняется тем, что GPU-декомпрессия требует вычислительных ресурсов графического процессора, которые отвлекаются от основных задач рендеринга. Однако этот компромисс часто оправдывается существенным сокращением времени загрузки.
Наибольший эффект DirectStorage демонстрирует в играх с открытым миром и частой подгрузкой контента. Технология позволяет разработчикам создавать более детализированные миры без видимых пауз на загрузку, что особенно важно для поддержания погружения игрока. Стриминг высококачественных текстур и геометрии происходит в фоновом режиме, обеспечивая плавный игровой процесс.
Для систем с медленными накопителями DirectStorage может обеспечить более существенные улучшения, поскольку оптимизация процесса загрузки частично компенсирует ограничения скорости чтения данных. Поддержка жестких дисков в версии 1.2 делает технологию доступной для более широкой аудитории, хотя максимальный эффект по-прежнему достигается с быстрыми NVMe SSD.
Сравнение с альтернативными технологиями
DirectStorage конкурирует с другими решениями для ускорения загрузки данных, включая RTX I/O от NVIDIA и собственные разработки игровых движков. RTX I/O, представленная в 2020 году, предлагает схожую концепцию прямой передачи данных от накопителя к GPU, но использует несколько иной подход к реализации и оптимизации.
Ключевое различие заключается в том, что RTX I/O изначально проектировалась для полного обхода системной памяти, направляя данные напрямую с накопителя в видеопамять. DirectStorage в текущих версиях все еще копирует сжатые данные в системную память перед передачей на GPU, хотя Microsoft работает над реализацией прямого потока данных в будущих версиях.
Преимуществом DirectStorage является его интеграция в экосистему Microsoft и поддержка на уровне операционной системы, что обеспечивает более широкую совместимость и стандартизацию. RTX I/O ограничена видеокартами NVIDIA, в то время как DirectStorage поддерживается GPU от всех основных производителей при соблюдении требований DirectX 12.
Некоторые игровые движки разрабатывают собственные решения для оптимизации загрузки данных, но они обычно менее универсальны и требуют значительных инвестиций в разработку. DirectStorage предоставляет готовое решение, которое разработчики могут интегрировать без создания собственной инфраструктуры.
Проверка поддержки и настройка
Пользователи могут легко проверить доступность DirectStorage на своем компьютере через встроенные инструменты Windows. Игровая панель Xbox, вызываемая сочетанием клавиш Win + G, содержит раздел «Игровые функции» в настройках, где отображается информация о поддержке DirectStorage и степени совместимости системы с технологией.
DirectStorage активируется автоматически как часть DirectX Runtime и не требует отдельной установки или настройки со стороны пользователя. Технология будет работать в играх, которые включают соответствующую поддержку, при условии соответствия системы минимальным требованиям. Обновление драйверов видеокарты и накопителей может улучшить производительность и стабильность работы DirectStorage.
Для оптимальной работы рекомендуется устанавливать игры с поддержкой DirectStorage на самый быстрый доступный накопитель в системе. Если в компьютере установлено несколько SSD различных типов, предпочтение следует отдавать NVMe накопителям с интерфейсом PCIe 4.0, затем PCIe 3.0, и только в последнюю очередь SATA SSD.
Пользователи Windows 10 получат базовую поддержку DirectStorage, но для максимальной производительности рекомендуется обновление до Windows 11. Это особенно актуально учитывая приближающееся завершение поддержки Windows 10 в октябре 2025 года.
Будущее развитие технологии
Microsoft продолжает активно развивать DirectStorage, регулярно выпуская обновления с новыми возможностями и оптимизациями. Компания работает над реализацией полного обхода системной памяти для еще более эффективной передачи данных, что приблизит DirectStorage к концепции RTX I/O и обеспечит дополнительные преимущества в производительности.
Ожидается расширение поддержки различных форматов сжатия и улучшение алгоритмов GPU-декомпрессии в будущих версиях. Microsoft также исследует возможности интеграции DirectStorage с другими технологиями DirectX, включая DirectML для ускорения задач машинного обучения в играх и DirectX Raytracing для оптимизации загрузки данных трассировки лучей.
Широкое внедрение DirectStorage зависит от готовности разработчиков игр адаптировать свои движки и рабочие процессы. Microsoft активно сотрудничает с ведущими студиями и предоставляет инструменты для упрощения интеграции технологии. Ожидается, что следующее поколение консолей и графических процессоров будет изначально оптимизировано для максимального использования возможностей DirectStorage.
Развитие технологий хранения данных, включая появление PCIe 5.0 SSD и новых интерфейсов, создаст дополнительные возможности для DirectStorage. Увеличение пропускной способности накопителей потребует соответствующего развития технологии для полного использования доступной скорости передачи данных.
Практические рекомендации для геймеров
Для максимального использования преимуществ DirectStorage геймерам рекомендуется сосредоточиться на сбалансированной конфигурации системы. Быстрый NVMe SSD является приоритетом, поскольку именно скорость накопителя определяет потенциальную эффективность технологии. Инвестиции в PCIe 4.0 SSD оправданы для энтузиастов, но PCIe 3.0 накопители также обеспечивают существенные преимущества.
Ключевые рекомендации для оптимальной работы с DirectStorage:
- Приоритет накопителя – установка игр на самый быстрый NVMe SSD в системе.
- Обновление видеокарты – современный GPU с DirectX 12 Ultimate для GPU-декомпрессии.
- Переход на Windows 11 – для получения дополнительных оптимизаций.
- Обновление драйверов – актуальные версии для видеокарты и накопителей.
- Выбор игр – внимание к наличию поддержки DirectStorage при покупке.
Пользователи старых видеокарт могут получить ограниченную пользу от технологии, поскольку декомпрессия будет выполняться центральным процессором по традиционной схеме. При выборе новых игр стоит обращать внимание на наличие поддержки DirectStorage, особенно в AAA-проектах с большими открытыми мирами.
DirectStorage представляет собой важный шаг в эволюции игровых технологий, устраняя традиционные узкие места в процессе загрузки данных и открывая новые возможности для разработчиков игр. Хотя широкое внедрение технологии требует времени, инвестиции в совместимое оборудование уже сегодня обеспечивают готовность к будущим играм с поддержкой DirectStorage. Технология демонстрирует естественное развитие игровой индустрии в направлении более эффективного использования продвинутого аппаратного обеспечения.
Комментарии