微软推新的DirectX I/O API，游戏将可高速存取NVMe固态硬盘

为了跟上不断发展的游戏体验以及I/O硬件，微软发布最新DirectX功能DirectStorage for PC的消息。DirectStorage是一个DirectX的API，能让台式电脑显卡快速存取NVMe固态硬盘，以解决游戏资源的载入瓶颈，提升游戏画面细节，大幅增加游戏体验。微软预计明年就会推出DirectStorage开发预览版。

无论是储存技术或是游戏，在现代都有了巨大的演进，在储存方面，由于SSD和PCIe技术的发展，使得游戏能够使用比旧硬盘大上许多的带宽，存取硬盘里的资料，而现代游戏因为画面以及内容的提升，需要载入的资料比旧游戏多上不少。

游戏开发者发展了不少技术，来最佳化资源载入效率，像是将资源分解成更小的单位，游戏便能仅载入当前渲染需要的部分，虽然这个方法会产生更多的I/O，但是确实能提升内存效率，游戏也能渲染更精细的画面。

但微软提到，目前的绘图API都没有对如此大量的I/O进行最佳化，因此游戏无法完全妥善利用NVMe提供的大带宽，进而限制了游戏的能力，因此微软将推出DirectStorage for PC来解决这个问题，该API能够在具有NVMe硬盘的系统环境，让显卡高速存取游戏资源，优点是除了缩短过长的载入时间之外，也使得游戏画面能够更细致。

微软解释，这两个优点都来自I/O系统的改进，游戏无论是要渲染角色服装的贴图，或是远景群山的细节，都需要从储存装置载入资料，才能送至GPU运算，前者发生在载入画面时，而后者则发生在玩家探索游戏开放世界的时候，因为游戏会即时载入角色视野内的景物，丢弃看不见的物件。

前一世代的游戏，每秒约需要使用50 MB的资源，微软提到，以较小的64 k资料块计算，每秒大概产生数百个I/O请求，但现代游戏每秒资源流量高达数GB，以Xbox Series X每秒2.4 GB，和相同的64 k资料块来计算，每秒I/O请求数可能需要达35,000次，才能满足游戏的需要。

之所以当前的API，无法应付大量的I/O请求数，是因为单个请求的成本太高，当I/O数达万次时，成本被放大，因而限制了NVMe磁盘带来大带宽的好处，另外，由于多数游戏资源经过压缩，要使用前都需要先进行解压缩，所以要让游戏能够尽量用到更多的资料，需要一个能解压缩并传递至GPU的有效方法，而DirectStorage支援了最新解压缩技术，刚好可以解决这个问题。

微软提到，NVMe装置不仅仅是高带宽的SSD，而且还拥有称为NVMe伫列的硬件资料存取管道，特别适合用于游戏工作负载，NVMe装置可以拥有多个伫列，每个伫列包含多个请求，能够良好支援现代游戏平行与批次处理的特性。

微软正在与游戏产业合作，推动DirectStorage标准，使得游戏与硬件都能够支援该API，并且也使得DirectStorage设计能够更完善，微软预计在明年，可以让游戏开发者用到DirectStorage开发预览功能。