Microsoft DirectStorage e decompressione con la GPU: caricamenti fino a 3 volte più veloci

DirectStorage 1.1 sta per arrivare, con un'importante novità. La nuova versione della API di Microsoft che punta a rivoluzionare l'intera filiera della gestione dei dati all'interno del sistema operativo, compie un importante passo avanti con la decompressione degli asset da parte della GPU, un passaggio fondamentale per ottenerne i massimi benefici dalla tecnologia.

Come spiegato più volte in passato, DirectStorage nasce per sfruttare al meglio gli SSD moderni, avvalendosi della GPU per la decompressione degli asset di gioco e scaricare la CPU da alcune operazioni al fine di velocizzare e ridurre la frequenza dei caricamenti degli scenari di gioco, specie nei mondi sempre più vasti di RPG e simili (qui maggiori dettagli).  

DirectStorage è già una parte fondamentale delle console Xbox Series X|S e il suo arrivo è previsto sia su Windows 10 che su Windows 11, dopo quella che pareva un'iniziale esclusività per l'ultima versione del SO. Windows 11, a ogni modo, godendo di ottimizzazioni dello stack di input/output, dovrebbe offrire prestazioni migliori (di quanto non lo sappiamo).

E mentre DirectStorage funziona su qualsiasi supporto di archiviazione, quindi anche SSD SATA o HDD, chiaramente è pensato per gli SSD NVMe ed è lì che darà i maggiori benefici. Un'altra cosa da sapere è che la nuova tecnologia è supportata da qualsiasi GPU DX 12 con supporto Shader Model 6.0.

Confermando l'arrivo di DirectStorage 1.1 nelle mani degli sviluppatori entro la fine dell'anno, Microsoft ha colto la palla al balzo per evidenziare i benefici della compressione degli asset e della loro decompressione da parte della GPU in ambito gaming.

Che la compressione sia essenziale per i giochi è un dato di fatto: sono necessari centinaia di gigabyte di dati per creare un gioco moderno e, al fine, di contenerne le dimensioni complessive, gli asset devono essere compressi. Quando giocate, gli asset vengono trasferiti alla memoria di sistema, dove la CPU li decomprime prima di copiarli nella memoria della GPU. Il trasferimento e la decompressione degli asset contribuiscono in modo deciso ai tempi di caricamento e lega le mani agli sviluppatori nel creare scene open world più vaste e dettagliate.

L'API DirectStorage nella versione 1.0 si occupava di migliorare la parte del trasferimento dei dati, permettendo di fare un uso maggiore della bandwidth degli SSD NVMe, riducendo così i tempi di caricamento fino al 40%. Ma si può fare di più, ed è qui che entra in gioco la decompressione degli asset da parte della GPU.

In genere la decompressione opera sulla CPU perché i formati di compressione sono stati ottimizzati solo per i processori. Con DirectStorage 1.1, Microsoft offre un metodo alternativo che sposta la decompressione degli asset sulla GPU. Come noto, le GPU sono estremamente efficienti nella gestione di operazioni ripetibili in parallelo e possono usare tale capacità insieme all'elevata bandwidth degli SSD NVMe per fare per fare più lavoro contemporaneamente. Di conseguenza, il tempo che serve per caricare un asset scende, riducendo i tempi di caricamento di un livello e permettendo di avere mondi più vasti che non necessitano di interruzioni per i caricamenti.

Microsoft, in un test altamente ottimizzato, ha dimostrato che quando DirectStorage si affida alla decompressione tramite la GPU il passo avanti è incredibile: le scene si caricano quasi 3 volte più velocemente e la CPU vede la sua occupazione scendere, permettendo l'uso da parte di altri processi di gioco. Nell'esempio, si passa dai 2,36 secondi impiegati dalla CPU tramite Zlib agli 0,8 secondi della GPU con GDeflate. Quest'ultimo è un nuovo formato di compressione messo a punto con il contributo di NVIDIA, anche se va sottolineato che AMD e Intel sono pienamente coinvolte nella sua adozione e nell'evoluzione di DirectStorage; per questo motivo si attendono driver con supporto a DirectStorage 1.1 dai tre player nelle prossime settimane.

Quanto ai giochi per PC con supporto DirectStorage, bisognerà aspettare ancora un po': stando a quanto sappiamo, Forspoken sarà il primo a implementare l'API (non sappiamo se parzialmente o totalmente), ma il titolo è slittato al 24 gennaio 2023. Si parlava anche di Scorn, ma gli sviluppatori hanno smentito.

Una microSD velocissima, SanDisk Extreme Pro 256GB! Legge a 170MB/s, scrive almeno a 30MB/s, quindi perfetta per riprese 4K. Oggi costa solo 38€ su Amazon!