DirectStorage a Windows 11: què és, com funciona i què necessites

Lavanç de les tecnologies demmagatzematge ha transformat lexperiència de joc en PC. DirectStorage és una peça clau d'aquesta evolució, desenvolupada per Microsoft amb l'objectiu de redefinir la manera com es gestionen les dades en els videojocs més exigents. El seu impacte és profund tant per als jugadors com per als desenvolupadors, especialment a l'ecosistema de Windows 11.

La història de DirectStorage està lligada a les consoles Xbox Series X|S, on va néixer com una solució per aprofitar al màxim els SSD NVMe d'alt rendiment, i que més tard va ser portada a l'entorn de Windows per millorar temps de càrrega, rendiment gràfic i eficiència del sistema. Ara que aquesta funcionalitat està integrada a Windows 11 i també compatible parcialment amb Windows 10, és el moment perfecte per comprendre a fons com funciona, quins beneficis ofereix i què necessites per poder utilitzar-la.

Què és exactament DirectStorage?

DirectStorage és una API desenvolupada per Microsoft que forma part del conjunt de tecnologies de DirectX 12 Ultimate. La seva funció principal és permetre una transferència de dades més eficient des del disc dur al sistema gràfic, eliminant la necessitat que la CPU intervingui en el procés de descompressió i gestió daquestes dades.

En un flux tradicional de càrrega de dades, el joc prenia els arxius comprimits del disc, els enviava a la RAM i després la CPU s'encarregava de descomprimir-los abans que arribessin finalment a la VRAM de la targeta gràfica. Aquest procés genera colls d'ampolla, especialment quan parlem de videojocs cada cop més detallats i amb mons més complexos. DirectStorage elimina aquests passos intermedis, de manera que redueix dràsticament els temps de càrrega. Si necessites optimitzar el teu sistema, podries trobar útil la guia sobre com millorar la velocitat del teu ordinador.

La clau és que la GPU, a través dels seus unitats DMA (accés directe a memòria), s'encarrega directament de llegir i descomprimir les dades comprimides des del SSD. Aquest procediment, heretat del disseny de Xbox, permet que elements com a textures, mapes, geometria i models arribin més ràpid a la GPU, sense sobrecarregar a la CPU.

Com funciona aquesta tecnologia en detall

DirectStorage utilitza una tècnica coneguda com Workload Decomposition, que reparteix les càrregues de treball, tradicionalment assumides per la CPU, cap al maquinari més adequat, en aquest cas, la GPU. Tot això passa de manera asíncrona gràcies a l'arquitectura de DirectX 12, utilitzant compute Shaders que processen aquestes tasques en paral·lel a la generació de gràfics.

El procés segueix aquesta seqüència optimitzada:

• El SSD NVMe desa les dades comprimides de el joc.
• Emmagatzematge directe ordena la transferència d'aquestes dades directament a la GPU.
• La GPU descomprimeix els fitxers usant el maquinari especialitzat sense intervenció de la CPU.
• Les dades ja descomprimides es fan servir directament per al renderitzat final del joc.

Aquest enfocament permet que les targetes gràfiques treballin amb més eficiència, en rebre les dades més ràpidament sense esperes, i que la CPU s'alliberi per manejar altres tasques del sistema o del joc.

Requisits tècnics per utilitzar DirectStorage

Per aprofitar DirectStorage en un PC, necessites assegurar-te que el teu equip compleixi una sèrie de condicions tècniques. A continuació, t'indiquem què has de tenir:

• Sistema operatiu: Windows 11 és la millor opció, encara que també s'admet a Windows 10 versió 1909 o superior, encara que amb menor rendiment.
• Unitat d'emmagatzematge compatible: cal un SSD NVMe connectat a través de PCIe. Aquestes unitats permeten una taxa de transferència de dades molt més gran que els discos SATA convencionals.
• Targeta gràfica adequada: es necessita suport per a DirectX 12 i Shader Model 6.0. A NVIDIA, això significa tenir almenys una RTX 2000 o superior (incloses les sèries RTX 30 i 40). A AMD, es requereix com a mínim una Radeon RX 6000. Les Intel ARC també són compatibles.

A més, Microsoft ha afegit una funcionalitat a la barra de jocs de Windows 11 per verificar si el vostre equip és compatible. Si veieu la indicació “optimized” a les unitats i GPU, significa que el vostre sistema pot aprofitar DirectStorage.

Quins avantatges ofereix DirectStorage als videojocs?

La principal promesa d'aquesta tecnologia és la de carregar els mons de joc de forma gairebé instantània, però els seus beneficis van molt més enllà:

1. Reducció de temps de càrrega: en eliminar la necessitat de passar per la CPU i RAM, els jocs poden carregar escenes, nivells i assets en fraccions de segon. En cas de jocs com Forspoken, s'ha documentat que els temps de càrrega es redueixen a menys d'un segon.
2. Més fluïdesa durant el joc: en eliminar els colls d´ampolla, s´evita l´aparició de glitches, salts (judders) o zones de l´escenari que apareixen de cop (pop-in). Això és especialment útil en mons oberts o títols amb altes exigències gràfiques. Si voleu informació sobre la configuració d'emmagatzematge, podeu consultar la configuració d'emmagatzematge a Windows 11.
3.  Major complexitat visual: els desenvolupadors poden incloure textures de més resolució, mapes més complexos i transicions més suaus entre zones sense que el jugador experimenti caigudes de rendiment.
4.  Millor aprofitament del maquinari: allibera recursos de la CPU que ara es poden utilitzar per a IA, física o lògica del joc, mentre que la GPU s'encarrega de la càrrega i descompressió d'assets gràfics.

La importància del GDeflate a DirectStorage 1.1

Amb la versió 1.1 de DirectStorage, Microsoft va integrar el suport per a GDeflate, una variant del clàssic algorisme DEFLATE de compressió. Per què això importa per als videojocs? Perquè permet comprimir encara més les dades del joc, sense comprometre'n la velocitat d'accés.

Anteriorment, descomprimir diversos GB de dades per segon era una càrrega que podia saturar fins i tot les CPUs més potents. Però ara, gràcies a les capacitats de descompressió directament a la GPU, tot aquest pes desapareix del processador central, accelerant tot el procés. Per als que usen consoles, aquí hi ha una guia sobre com millorar la velocitat de Xbox o PlayStation 4.

Això es tradueix en:

• Càrregues més ràpides des del SSD, ja que la informació va comprimida i ocupa menys espai.
• Instal·lacions de jocs més petites, en aprofitar millor l'espai al disc.
• Desbloqueig de nous dissenys de nivells, alliberant barreres tècniques prèvies a causa de les limitacions de càrrega.

Com afecta el disseny dels jocs a PC

A consoles Xbox, el sistema unificat de memòria facilita l'ús de DirectStorage. PC, però, manté la distinció entre RAM i VRAM. Tot i així, gràcies a l'ús intel·ligent de la RAM com a memòria intermèdia temporal per part de molts motors gràfics, es pot aconseguir un streaming de dades eficient.

Això obre portes a noves maneres de dissenyar entorns, gràcies a l'ús de megatextures o atles de textura que permeten carregar només allò necessari en cada moment. Els entorns poden canviar sense necessitat de cinemàtiques de càrrega, i la transició duna zona a una altra es pot tornar imperceptible.

Tot i que aquest tipus de tècniques no és nova, DirectStorage facilita la seva implementació amb millors temps de càrrega i una latència molt menor en accedir a textures o models des del disc.

Estat actual i futur de la tecnologia

Avui dia, el nombre de jocs que realment utilitzen DirectStorage de forma activa és limitat. Forspoken ha estat el primer gran exemple, però s'espera que en els propers anys més títols adoptin aquesta tecnologia, especialment conforme es popularitzin els SSD NVMe.

Microsoft ja ha lliurat les eines necessàries als desenvolupadors per començar a integrar-lo als seus motors gràfics i jocs. A mesura que això passi, veurem una millora significativa en la manera com se senten els videojocs a PC, especialment en aquells de món obert o amb alt contingut gràfic.

Comptar amb un equip compatible assegura que està preparat per al canvi que s'acosta. Des de càrregues instantànies fins a mons més rics i detallats, DirectStorage ha arribat per quedar-s'hi i transformarà la manera com juguem.