DirectStorage في Windows 11: ما هو وكيف يعمل وما تحتاجه

لقد أدى التقدم في تقنيات التخزين إلى تحويل تجربة الألعاب على الكمبيوتر الشخصي. يعد DirectStorage جزءًا أساسيًا من هذا التطور، تم تطويره بواسطة Microsoft بهدف إعادة تعريف الطريقة التي تتم بها إدارة البيانات في ألعاب الفيديو الأكثر تطلبًا. إن تأثيره عميق لكل من اللاعبين والمطورين، وخاصة في نظام Windows 11.

يرتبط تاريخ DirectStorage بأجهزة Xbox Series X|S، حيث لقد وُلِد كحل للاستفادة الكاملة من محركات أقراص الحالة الصلبة NVMe عالية الأداء، والذي تم نقله لاحقًا إلى بيئة Windows لتحسين أوقات التحميل وأداء الرسومات وكفاءة النظام. الآن بعد أن أصبحت هذه الوظيفة مدمجة في نظام التشغيل Windows 11 ومدعومة جزئيًا أيضًا في نظام التشغيل Windows 10، إنه الوقت المثالي لفهم كيفية عمله بشكل كاملما هي الفوائد التي يقدمها وما الذي تحتاجه لتتمكن من استخدامه.

ما هو DirectStorage بالضبط؟

DirectStorage هو واجهة برمجة التطبيقات التي طورتها شركة Microsoft وهو جزء من مجموعة تقنيات DirectX 12 Ultimate. وظيفتها الرئيسية هي السماح بنقل البيانات بكفاءة أكبر من القرص الصلب إلى نظام الرسومات، مما يلغي الحاجة إلى يتدخل وحدة المعالجة المركزية في عملية فك الضغط وإدارة تلك البيانات.

في تدفق تحميل البيانات التقليدي، تقوم اللعبة بأخذ الملفات المضغوطة من القرص، وإرسالها إلى ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، ثم تحميلها إلى الكمبيوتر. كانت وحدة المعالجة المركزية مسؤولة عن فك ضغطها قبل أن يصلوا أخيرًا إلى VRAM الخاصة ببطاقة الرسومات. تؤدي هذه العملية إلى خلق اختناقات، خاصة عندما نتحدث عن ألعاب فيديو ذات تفاصيل متزايدة وعوالم أكثر تعقيدًا. يزيل DirectStorage هذه الخطوات الوسيطة، مما يجعل يقلل بشكل كبير من أوقات التحميل. إذا كنت بحاجة إلى تحسين نظامك، فقد تجد ذلك مفيدًا دليل حول كيفية تحسين سرعة جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

المفتاح هو أن وحدة معالجة الرسومات، من خلال وحدات DMA (الوصول المباشر للذاكرة)، هو المسؤول المباشر عن قراءة وفك ضغط البيانات المضغوطة من SSD. تتيح هذه العملية، الموروثة من تصميم Xbox، للعناصر مثل القوام والخرائط والهندسة والنماذج الوصول إلى وحدة معالجة الرسومات بشكل أسرع، دون زيادة تحميل وحدة المعالجة المركزية.

كيف تعمل هذه التقنية بالتفصيل

يستخدم DirectStorage تقنية تُعرف باسم تحليل عبء العمل، الذي يقوم بتوزيع أحمال العمل، التي يفترضها تقليديًا وحدة المعالجة المركزية، على الأجهزة الأكثر ملاءمة، في هذه الحالة، وحدة معالجة الرسومات. يحدث كل هذا بشكل غير متزامن بفضل بنية DirectX 12، باستخدام Compute Shaders التي تعالج هذه المهام بالتوازي مع إنشاء الرسومات.

وتتبع العملية التسلسل الأمثل التالي:

• El يحفظ NVMe SSD البيانات المضغوطة من اللعبة.
• التخزين المباشر يأمر بنقل تلك البيانات مباشرة إلى وحدة معالجة الرسومات.
• La وحدة معالجة الرسومات تقوم بفك ضغط الملفات باستخدام أجهزتها المتخصصة دون تدخل وحدة المعالجة المركزية.
• يتم استخدام البيانات التي تم فك ضغطها بالفعل مباشرةً للعرض النهائي للعبة.

هذا النهج يسمح بذلك تعمل بطاقات الرسوميات بكفاءة أكبر، من خلال تلقي البيانات بسرعة أكبر دون انتظار، وتحرير وحدة المعالجة المركزية للتعامل مع مهام النظام أو اللعبة الأخرى.

المتطلبات الفنية لاستخدام DirectStorage

للاستفادة من DirectStorage على جهاز الكمبيوتر، يجب عليك التأكد من أن جهازك يلبي العديد من المتطلبات الفنية. إليك ما تحتاج إليه:

• نظام التشغيل: يعد Windows 11 الخيار الأفضل، على الرغم من أنه مدعوم أيضًا على Windows 10 الإصدار 1909 أو أعلى، وإن كان بأداء أقل.
• Unidad de almacenamiento compatible: يجب أن يكون لديك SSD NVMe متصلاً عبر PCIe. تسمح هذه المحركات بمعدل نقل بيانات أعلى بكثير من محركات SATA التقليدية.
• بطاقة الرسومات المناسبة: يجب دعم DirectX 12 وShader Model 6.0. في NVIDIA، هذا يعني امتلاك RTX 2000 أو أعلى على الأقل (بما في ذلك سلسلة RTX 30 و40). بالنسبة لـ AMD، يلزم وجود Radeon RX 6000 كحد أدنى. كما يتم دعم Intel ARC أيضًا.

بالإضافة إلى ذلك، أضافت Microsoft وظيفة في شريط ألعاب Windows 11 للتحقق من توافق معداتك. إذا رأيت كلمة "مُحسَّن" على محركات الأقراص ووحدات معالجة الرسومات لديك، فهذا يعني أن نظامك يمكنه الاستفادة من DirectStorage.

ما هي المزايا التي تقدمها DirectStorage في ألعاب الفيديو؟

الوعد الرئيسي لهذه التكنولوجيا هو أن تحميل عوالم اللعبة على الفور تقريبًاولكن فوائدها تذهب إلى أبعد من ذلك بكثير:

1. تقليل أوقات التحميل: من خلال التخلص من الحاجة إلى استخدام وحدة المعالجة المركزية والذاكرة العشوائية (RAM)، يمكن للألعاب تحميل المشاهد والمستويات والأصول في أجزاء من الثانية. في حالة الألعاب مثل Forspoken، تم توثيق أوقات التحميل لتتقلص إلى أقل من ثانية.
2. مزيد من السيولة أثناء اللعبة: من خلال إزالة الاختناقات، يمكنك تجنب ظهور الخلل أو الاهتزازات أو مناطق المسرح التي تظهر فجأة (الظهور المفاجئ). يعد هذا مفيدًا بشكل خاص في العوالم المفتوحة أو العناوين ذات المتطلبات الرسومية العالية. إذا كنت تريد معلومات حول تكوين التخزين، يمكنك استشارة إعدادات التخزين في Windows 11.
3.  Mayor complejidad visual: يمكن للمطورين تضمين مواد ذات دقة أعلى وخرائط أكثر تعقيدًا وانتقالات أكثر سلاسة بين المناطق دون أن يواجه اللاعب انخفاضًا في الأداء.
4.  الاستخدام الأفضل للأجهزة: يحرر موارد وحدة المعالجة المركزية التي يمكن استخدامها الآن للذكاء الاصطناعي أو الفيزياء أو منطق اللعبة، بينما تتولى وحدة معالجة الرسومات (GPU) تحميل وفك ضغط الأصول الرسومية.

أهمية GDeflate في DirectStorage 1.1

مع الإصدار 1.1 من DirectStorage، قامت Microsoft بدمج الدعم لـ انكماش، أحد أشكال خوارزمية ضغط DEFLATE الكلاسيكية. لماذا يهم هذا الأمر ألعاب الفيديو؟ لأنه يسمح بضغط بيانات اللعبة بشكل أكبر، دون المساس بسرعة الوصول.

في السابق، كان فك ضغط عدة جيجابايت من البيانات في الثانية الواحدة يمثل عبئًا يمكن أن تشبع حتى أقوى وحدات المعالجة المركزية. ولكن الآن، بفضل إمكانيات الضغط المدمجة مباشرة في وحدة معالجة الرسومات، أصبح كل هذا الوزن بعيدًا عن وحدة المعالجة المركزية، مما يؤدي إلى تسريع العملية بأكملها. بالنسبة لأولئك الذين يستخدمون وحدات التحكم، هنا دليل على كيفية تحسين سرعة جهاز Xbox أو PlayStation 4 الخاص بك.

Esto se traduce en:

• أحمال أسرع من SSD، حيث يتم ضغط المعلومات وتشغل مساحة أقل.
• مرافق الألعاب الأصغر، من خلال الاستفادة بشكل أفضل من مساحة القرص.
• فتح تخطيطات المستويات الجديدة، إزالة الحواجز التقنية السابقة بسبب قيود التحميل.

كيف يؤثر ذلك على تصميم ألعاب الكمبيوتر

على وحدات تحكم Xbox، يجعل نظام الذاكرة الموحدة من السهل استخدام DirectStorage. ومع ذلك، فإن الكمبيوتر الشخصي يحافظ على التمييز بين ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) وذاكرة الفيديو (VRAM). ومع ذلك، بفضل الاستخدام الذكي للذاكرة العشوائية (RAM) كمخزن مؤقت بواسطة العديد من محركات الرسومات، تدفق البيانات بكفاءة.

وهذا يفتح الأبواب أمام طرق جديدة لتصميم البيئات، وذلك بفضل استخدام أطلس الملمس أو الملمس الضخم التي تسمح لك بتحميل ما هو ضروري فقط في أي وقت. يمكن أن تتغير البيئات دون الحاجة إلى تحميل مقاطع سينمائية، وقد يصبح الانتقال من منطقة إلى أخرى غير محسوس.

على الرغم من أن هذا النوع من التقنية ليس جديدًا، يجعل DirectStorage عملية النشر سهلة مع أوقات تحميل محسنة ووقت استجابة أقل بكثير. عند الوصول إلى القوام أو النماذج من القرص.

الحالة الحالية ومستقبل التكنولوجيا

اعتبارًا من اليوم، أصبح عدد الألعاب التي تستخدم DirectStorage فعليًا محدودًا. لقد كان Forspoken هو المثال الأول العظيمولكن من المتوقع أن تعتمد المزيد من الألعاب هذه التقنية في السنوات القادمة، خاصة مع تزايد شعبية محركات أقراص NVMe SSD.

وقد قامت مايكروسوفت بالفعل بتزويد المطورين بالأدوات اللازمة لبدء دمجها في محركات الرسومات والألعاب الخاصة بهم. وعندما يحدث هذا، سنرى تحسنًا كبيرًا في طريقة ظهور ألعاب الفيديو على جهاز الكمبيوتر.، خاصة في تلك الألعاب ذات العالم المفتوح أو المحتوى الرسومي العالي.

إن وجود فريق متوافق يضمن استعدادك للتغيير القادم. من التحميل الفوري إلى العوالم الأكثر ثراءً وتفصيلاً، DirectStorage هنا للبقاء وسوف يغير طريقة لعبنا.