多年來微軟一直承諾讓 Windows 的遊戲體驗變得更好，現在終于将 DirectStorage 技術引入到了 PC 端的 Windows 11、10 系統當中。由于這個消息的發布，最近幾個月圍繞 DirectStorage 有很多讨論，開發人員可以使用這項新功能來消除加載時間并改善遊戲玩家的整體體驗。 但 DirectStorage 是什麼，它會不會辜負傳言呢？

本文系統極客将介紹 DirectStorage 是什麼、它的工作原理以及如何在 Windows 11 中使用它。

DirectStorage 從字面上來看就是「直連存儲」，技術實現上也正是：讓 GPU 在不通過 CPU 的情況直接獲取 SSD 中的數據。它其實是最新 DirectX 12 叠代中包含的一項功能，旨在壓榨出新一代 SSD 的全部能力來改善遊戲體驗。

DirectStorage 其實不是什麼新出來技術，它之前就一直被 Xbox X 和 S 系列主機所使用（索尼也有類似的專利技術被用到 PS5 中），隻是最近被微軟引入到了 Windows 11、10 系統當中。

簡而言之，DirectStorage 允許市面上較新的 GPU 跳過現在（CPU 這樣的）不必要路徑，使用更快的技術，來更快地接收遊戲數據，從而實現近乎即時的加載時間。

當加載遊戲時，DirectStorage 會将所有遊戲數據（如紋理、音頻、地圖和角色模型）保存到計算機的 SSD 中，然後遊戲使用應用程序編程接口（API）負責将 SSD 中的數據存儲和檢索到物理内存（RAM）中，然後才傳遞到圖形處理單元（GPU）的 VRAM 進行渲染輸出顯示。

但是，現在的遊戲大作通常體積都非常龐大，為了節省存儲空間和網絡帶寬，遊戲的數據在分發之前通常會被壓縮。問題是 GPU 通常無法直接讀取壓縮數據，所以數據需要先在 CPU 中進行解壓才發給 GPU 渲染。

在 CPU 中解壓數據這個步驟通常都要花不少時間，這就讓 CPU 變成了瓶頸，意味着需要更長的遊戲加載時間和得到更低的幀速率。

而 DirectStorage 是一種低級存儲應用程序編程接口（API），其中包含全新的 GPU 解壓縮技術，可将解壓縮工作從 CPU 挪到 GPU 當中。 就完全跳過了 CPU 這步，以使得 GPU 可以直接、快速地接收大量壓縮數據。

以前的 API 隻是為了處理有限的數據量而編寫的，而 DirectStorage 支持許多并行 I/O 請求，通過隻允許為每個場景或關卡傳輸必要的數據來提高效率。 從本質上講，DirectStorage 為新的 NVMe 驅動器中的大量帶寬優化了 I/O 性能，來獲得比舊存儲設備更快的數據傳輸率。

Xbox X 系列和 Xbox S 系列遊戲機原生實現了 DirectStorage，它是 Velocity 架構的一部分，也是遊戲必須安裝在 Xbox SSD 上的原因。

但是，Windows 11 和 10 操作系統對運行 DirectStorage 有特定的硬件要求：

• 必須使用至少 1TB 的 PCIe 3.0 NVMe 驅動器。NVMe 是當前用于取代 SATA 接口的新 SSD 通信協議，因為它們通過 PCIe 接口直連到 CPU，NVMe SSD 可以實現更快的速度。（PCIe 4.0 将提供最佳結果。）
• 必須使用至少支持 Shader Model 6.0 的 DirectX 12 Ultimate GPU。這包括 NVIDIA RTX 20xx 系列及更高版本以及帶有 RDNA 2 芯片的 AMD 顯卡。

DirectStorage 已經包含在 Xbox X 和 S 系列主機、Windows 11 和 Windows 10 v1909 及更高版本中，這意味着在操作系統層面系統上已經被激活啟用；當然，遊戲大作也必需實現了 API。隻有操作系統和遊戲都滿足條件的情況下，該功能才能正常工作。

就目前來看，首款支持 DirectStorage 的 Windows 角色扮演遊戲「魔咒之地」将會在 2022 年 10 月 11 日 首發。