微軟剛剛發(fā)布了DirectStorage開發(fā)者預(yù)覽版，并透露該技術(shù)將不再局限于Windows 11操作系統(tǒng)。

DirectStorage是什么？

DirectStorage大體上可以分為三個部分：API應(yīng)用編程接口、GPU硬件加速數(shù)據(jù)解壓功能、操作系統(tǒng)底層的存儲堆棧優(yōu)化。

API應(yīng)用編程接口：

這次微軟發(fā)布的開發(fā)者預(yù)覽版就是為了讓游戲引擎為支持該技術(shù)做好初期的準(zhǔn)備的API編程接口。這個接口將賦予游戲以批量提交的方式請求硬盤數(shù)據(jù)存取的能力，減少程序等待數(shù)據(jù)返回的時間，從而大幅提高游戲讀條效率。

當(dāng)代SSD雖然具備很強的隨機讀取能力，但是游戲加載過程中需要的數(shù)據(jù)非常零碎，在讀取數(shù)據(jù)過程中的CPU開銷很大。批量地提交數(shù)據(jù)請求，可以發(fā)揮SSD的隊列存取性能優(yōu)勢，單線程變成了隊列存取，效率自然會上升。

API方面的改進(jìn)是為了喂飽NVMe SSD，讓它在并發(fā)存取中充分展現(xiàn)其能力。

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GPU加速數(shù)據(jù)解壓：

至于GPU硬件加速數(shù)據(jù)解壓功能，目前微軟還沒有完全準(zhǔn)備好，仍需進(jìn)一步等待。其基本原理就是NVIDIA發(fā)布RTX 30系列顯卡所介紹的那樣：利用PCIe數(shù)據(jù)總線充分發(fā)揮GPU的作用，直接從NVMe SSD中提取游戲運行所需的材質(zhì)數(shù)據(jù)，越過CPU、由GPU直接解壓后送入顯存，從而釋放了游戲數(shù)據(jù)加載中CPU的壓力。

在微軟的協(xié)調(diào)下，GPU硬件加速數(shù)據(jù)解壓應(yīng)該會成為受到廣泛支持的，而非個別GPU廠商獨有的技術(shù)。RTX IO只是DirectStorage其中一個功能特性的硬件實現(xiàn)，AMD甚至包括未來英特爾推出的游戲獨顯應(yīng)該都會支持該技術(shù)，只是各自的叫法不同。

數(shù)據(jù)加速解壓是為了喂飽GPU，利用好PCIe總線這條高速數(shù)據(jù)通道，并把CPU從數(shù)據(jù)解壓這些俗務(wù)中解放出來。這樣一來不但能實現(xiàn)游戲過程中材質(zhì)數(shù)據(jù)的實時加載和交換，還能讓CPU專注于那些非他不可的任務(wù)，或許還能提高一點幀率。

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優(yōu)化的底層存儲堆棧：

這部分是微軟對Windows操作系統(tǒng)的底層存儲堆棧進(jìn)行優(yōu)化，簡單來說就是重寫一部分和存儲有關(guān)的“祖?zhèn)鳌贝a，允許跳過從HDD上古時代繼承下來的文件系統(tǒng)和卷層面的一些邏輯，讓SSD更加充分地發(fā)揮其低延遲和高IOPS能力。通過批量處理和隊列盡可能地減少進(jìn)程在用戶模式和內(nèi)核模式間的轉(zhuǎn)換次數(shù)，降低數(shù)據(jù)存取過程中的CPU開銷。

這部分完全是微軟自己的工作，所以不需要外部硬件的支持。但與此同時，微軟也不會給已經(jīng)行將就木的Windows 10做這些工作，要想獲得優(yōu)化后的存儲堆棧，只有使用Windows 11。

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DirectStorage有哪些硬性條件？

要充分發(fā)揮DirectStorage的全部優(yōu)勢，Windows 11操作系統(tǒng)、PCIe 4.0 NVMe固態(tài)硬盤以及新顯卡無疑是最佳組合。

微軟已經(jīng)給游戲引擎提供了基礎(chǔ)的API支撐，采用DirectStorage技術(shù)的新游戲能夠在Windows 10操作系統(tǒng)上運行。不會有新游戲完全不兼容老系統(tǒng)的情況發(fā)生了。

NVMe固態(tài)硬盤是GPU硬件加速數(shù)據(jù)解壓特性的一個前置條件，SATA接口的固態(tài)硬盤或機械硬盤、不受支持的舊顯卡，雖然能運行新游戲，但為CPU減負(fù)的GPU數(shù)據(jù)解壓功能就無緣體驗了。

系統(tǒng)底層的存儲堆棧優(yōu)化是一項大工程，目前還不知道最終能達(dá)到怎樣的效果，不過相比于硬件障礙，升級操作系統(tǒng)對于游戲電腦來說應(yīng)該難度不大。