Microsoft说明DirectStorage特色,看懂GeForce 30系列RTX IO技术有何优势

欧博官网 2周前 (09-07) 新闻动态 24 0

NVIDIA在GeForce 30系列显示卡发表会上,透露了将会导入以DirectStorage为基础的RTX IO资料存取技术,达到降低处理器至占用率并提升存取效能的功效,而Microsoft也在DirectX Developer Blog说明了DirectStorage特色。

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绘图处理器直通固态硬碟

先前Microsoft就已在Xbox Blog说明Xbox Velocity Architecture架构技术,其中的客制化固态硬碟部分提到Xbox Series X主机搭载专1TB NVMe固态硬碟,可以提供2.4GB/s的I/O吞吐量,是Xbox One的40倍,并提高持续效能表现(Consistent, Sustained Performance),而不像PC使用的固态硬碟冲高峰值效能表现(Peak Performance),透过提供I/O效能保证值,协助开发者进行游戏最佳化。

Xbox Velocity Architecture中的DirectStorage也将成为DirectX家族API的一员并登陆PC,让PC玩家也能享受缩短游戏读取时间、3D场景更加细腻等体验。虽然这2个特色看来毫无关连,但是都是受益于I/O效能提升,让游戏能缩短载入资料的时间,并快速读取更多如角色服装、风景等贴图材质,让游戏画面更加生动。

在过去的游戏中,可能每秒只需存取50MB的资料,假设档案丛集的大小为64KB(如单一贴图材质),整体I/O量也只有800次,对储存装置与处理器的负担还不大,但若以Xbox Series X主机固态硬碟的2.4GB/s吞吐量计算,整体I/O量就会飙升至39,000次左右。

考虑到现有API在管理存取需求时,需要经过「提出请求、等待读取、完成处理」(Submitting the request, waiting for it to complete, and then handling its completion)等程序,虽然每次存取的效能虚耗并不会很大,但当I/O量变得相当庞大时,对高效能的NVMe固态硬碟也是一大考验。为了要改善这种状况,就需将游戏所需的档案先行压缩以降低整体I/O量,而解压缩则会增加处理器或显示卡的运算负担。

DirectStorage技术将可以解决这个问题,透过降低每次存取的效能虚耗、批次平行处理多个存取需求,或先行压缩档案以降低整体I/O量,以发挥最大化资料吞吐量以充份利用储存装置的所有I/O管线,此外甚至可以不透过处理器直接将资料送至显示卡,让游戏程式能更精细排程存取需求。

DirectStorage的运作除了仰赖更高的传输频宽之外,它还需搭配NVMe介面固态硬碟的硬体资料存取伫列(NVMe Queue)功能,透过单一NVMe固态硬碟具有多个伫列,且每个伫列可以同时处理多个存取需求的特色,发挥平行处理的效果,并给予开发者直接控制这些储存装置的能力,以达到最佳化读取效能的功效。

另一方面,NVIDIA也于Reddit讨论区的Q&A中回复了许多关于以DirectStorage为基础的RTX IO技术的问题。其中比较重要的资讯包括RTX IO将仅支援Windows 10作业系统与NVMe固态硬碟,但不会要求固态硬碟的效能表现,但速度越快的固态硬碟当然能带来更出色的游戏体验。

Microsoft也会将Xbox Series X主机使用的DirectStorage API下放至PC,让PC玩家也能享受同样的游戏体验。

在导入DirectStorage与RTX IO之前,系统需先透过处理器将资料读出、解压缩后再送到显示卡,将造成费许多效能虚耗。

导入之后,系统可以直接进行平行化资料存取,并将资料直接送至显示卡,甚至可以在显示卡上进行解压缩。

目前Microsoft已开始与产业伙伴合作共同着手DirectStorage设计与开发,并预计于2021年将DirectStorage开发者预览版交至游戏开发者手中,所以玩家还需要等待不短的时间才能享受这项全新技术。

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