DirectStorage 与常规 NVMe 之间的差异

中断 DirectStorage 和 NVMe SSD 改变了我们体验 PC 游戏的方式。渐渐地，我们从忍受无休止的加载和等待时间到几乎感觉不到它们，但出现问题仍然是正常的：DirectStorage 和常规 NVMe 之间有什么区别？

在本文中，我们分析了这个问题，并解释了这两种技术如何相互补充。对于那些追求极致 PC 体验的人来说，这非常有吸引力。

什么是直接存储以及它如何影响游戏？

近年来，人们对 直接存储这是微软开发的 API，最初包含在 Xbox Series X/S 中，现在包含在 Windows 10 和 11 中。其目的是 最大化游戏中的数据访问速度，允许更大的世界，更详细的纹理，最重要的是， 将加载时间减少到几乎为零.

他是如何做到的？嗯，资源加载过程发生了巨大变化。传统路线涉及 CPU 负责从存储（SSD 或 HDD）提取数据，将其解压缩到 RAM，最后将其传送到显卡（GPU）。这产生了 瓶颈，尤其是当图形和纹理的尺寸和细节开始呈指数级增长时。

DirectStorage 的关键在于从传输和解压缩数据的方程式中移除 CPU。现在信息传递 直接从 NVMe SSD 到 GPU 效率更高。在最新版本中，GPU 甚至能够自行执行解压缩。所有这些都意味着 超快加载和更大的流畅度 在我们的游戏中。

简单来说： 直接存储 它是在游戏中释放现代 NVMe SSD 全部潜力的关键，而直到最近，游戏还只是下一代游戏机独有的功能。

NVMe SSD 与其他驱动器有何区别？

 

当我们谈论 存储单元，并非所有都是一样的。这 SSD NVMe (非易失性内存快车) 使用 PCI Express 接口，读写速度远高于传统 SATA SSD（当然还有老款机械 HDD）。

举个例子，SATA SSD 通常提供 500 到 600 MB/s 之间的速度，而 PCIe 3.0 NVMe SSD 可以达到 3500 MB/s，而较新的 PCIe 4.0 或 5.0 甚至可以超过 7.000 MB/s。 这种差异是巨大的 并打开了新可能性的大门，尤其是与 DirectStorage 等技术相结合时。

尽管如此，尽管拥有超快的 NVMe SSD，直到 直接存储，游戏无法真正利用这些数字，因为从存储到显卡的数据传输仍然存在瓶颈。

DirectStorage 如何与 NVMe SSD 配合使用：完美搭配

迄今为止最大的质的飞跃 直接存储 就是改变游戏中的数据流。现在，以前需要 CPU 和 RAM 处理的资源（3D 模型、超精细纹理、动画）， 它们几乎直接从 NVMe SSD 传输到 GPU从而使整个过程变得更快、更高效。

在 DirectStorage 的最新版本（例如最近发布的 1.2 版）中，它甚至针对 减轻CPU负载，这得益于直接在 GPU 上进行数据解压缩。这不仅减少了加载时间，而且还有助于释放处理器资源以用于其他任务，例如人工智能、游戏物理或任何其他复杂的计算。

尽管游戏种类仍然很少，但这种技术进步已开始在最近的几款游戏中显现出来。 抛弃 它是首批采用该技术的游戏之一，其他采用该技术的游戏包括《Ratchet and Clank: Rift Apart》、《Forza Motorsport》以及《暗黑破坏神 IV》和其他主要版本的补丁等未来承诺的游戏。在所有这些标题中，我们已经注意到， 启用 NVMe SSD 和 DirectStorage 后， 加载时间最短 并且游戏体验更加流畅。

要利用 DirectStorage 需要什么？

利用 直接存储，你的电脑需要满足一些 最低要求:

• Windows 11操作系统 （Windows 10 支持有限版本，但建议使用 11 才能充分使用。）
• NVMe PCIe 3.0 SSD 或更高版本。 SATA 驱动器不适用于该技术。
• DirectX 12 Ultimate 兼容显卡。微软特别推荐 NVIDIA 的 RTX 20/30 和 AMD 的 RX 6000 GPU，它们具有硬件解压缩加速器。

直到最近，微软还要求 SSD 至少具有 1 TB 的容量，尽管这一要求后来已被取消。您所需要的只是一个具有 PCIe 3.0 或更高接口的 NVMe 驱动器。

真正的优势：加载时间和性能

人们常常会问：真的有区别吗？简短的回答是肯定的，尽管这取决于游戏和硬件。在与 Forspoken 等兼容游戏的测试中，光盘类型之间的差异是 显着:

• NVMe PCIe 4.0/3.0 SSD： 加载时间为 1,3 至 2,5 秒。
• SATA 固态硬盘： 加载时间约为 5,8 至 7,5 秒。
• 传统硬盘： 最多 50 秒！

在加载开放世界或巨大纹理时，差异更加明显，尽管在一些早期游戏中，影响小于预期（例如，在 Forspoken 中，不同代 SSD 上的加载时间有时相似）。关键在于 开发人员针对 DirectStorage 优化他们的游戏，这些差异将会继续扩大。

但还有一个方面正变得越来越重要： 对FPS和流畅度的影响。通过 GPU 解压缩和降低 CPU 负载，我们已经观察到了显著的改善。 平均 FPS 提升 6%，最低 FPS 提升高达 12% 从 SATA SSD 转移到 PCIe 4.0 NVMe SSD 时，尤其是在复杂场景或快速开放世界加载中。

兼容性、配置和新改进

最新版本的 DirectStorage 1.2 包含一些选项，可以通过以下方式提高与旧硬盘的兼容性： 强制缓冲 IO。但是，微软仅建议在使用速度非常慢的 HDD 时启用此功能，因为性能仍然远远落后于现代 SSD。

另一个新颖之处是 API 获取压缩支持，这使得开发人员能够知道解压缩是由 GPU 还是 CPU 完成的，从而有助于优化性能。此外，每次更新都包括 bug修复 并进一步改善DirectStorage与不同硬件配置之间的关系的优化。

需要记住的是：使用 DirectStorage 意味着您需要更多的 RAM，因为系统会保留额外的内存来在 SSD 和 GPU 之间移动数据。在当前的计算机上，这通常不是问题，但如果您的设置更严格，则值得记住。

DirectStorage 的潜在限制和挑战

而 DirectStorage 有望释放 SSD 的强大功能 并改变游戏体验，但现实是大规模采用仍在进行中。在实施过程中存在技术挑战，在某些情况下，据报道，如果图形负载过重（例如，在启用大量光线追踪或 DLSS 的游戏中），GPU 解压缩本身可能会干扰其他繁重任务。

开发人员还面临着 重新设计他们管理游戏资产的方式。要创建具有高多边形模型和超逼真纹理的更丰富、更详细的世界，需要一种新的思维方式和利用直接 SSD 到 GPU 路径的工具。

尽管最初存在这些小挫折，但潜力仍然存在。 CPU 使用率减少的数字（最多 减少85％ 在一些测试中），FPS 的提升和加载时间的几乎消除是游戏行业朝这个方向发展的有力论据。

游戏的未来在于 DirectStorage 等技术的集成和 NVMe SSD 的使用，这将为更细致、更快、更流畅的世界铺平道路。毫无疑问，激活这项技术是未来几年改善游戏体验的最佳投资之一。