Microsoft DirectStorage และศักยภาพสำหรับการเล่นเกมบนพีซี

เมื่อใดก็ตามที่คุณทำงานใดๆ บนพีซีของคุณ ไม่ว่าจะเป็นการเล่นเกมหรืองานด้านประสิทธิภาพการทำงานทั่วไป มีปัจจัยจำกัดที่มีอยู่ในระบบอยู่เสมอ ปัจจัย จำกัด ดังกล่าวมีหน้าที่ในการตัดสินเพดานประสิทธิภาพของพีซีของคุณในปริมาณงานนั้น ๆ ปัจจัย จำกัด เหล่านี้มักเรียกว่า“ คอขวด” และเป็นไปไม่ได้ที่จะหลีกเลี่ยง ในพีซีเครื่องใดก็ได้ในช่วงเวลาใดก็ตามมีปัจจัย จำกัด หรือปัญหาคอขวดบางรูปแบบที่ จำกัด ประสิทธิภาพโดยรวมของพีซีของคุณ สมมุติฐานถ้าเราขจัดปัญหาคอขวดทั้งหมดออกจากระบบได้สำเร็จประสิทธิภาพทางทฤษฎีของระบบนั้นจะไม่มีที่สิ้นสุดและเป็นไปไม่ได้อย่างแน่นอน

ปัญหาคอขวดที่พบบ่อยที่สุดที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการเล่นเกมคือการ์ดแสดงผลและซีพียูของคุณ การ์ดแสดงผลเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของปัญหาคอขวดในเกมโดยมีปัญหาคอขวดของ CPU ตามมา การคอขวดไม่จำเป็นต้องเป็นเรื่องเลวร้าย แต่เป็นเพียงข้อ จำกัด ในการผลิตพีซีของคุณเท่านั้น ส่วนประกอบฮาร์ดแวร์อื่น ๆ ที่อาจทำให้ประสิทธิภาพของระบบของคุณหยุดชะงัก ได้แก่ หน่วยความจำและโซลูชันการระบายความร้อนของคุณ ใช่ แม้แต่ตัวระบายความร้อน CPU ของคุณก็อาจเป็นคอขวดได้ในบางสถานการณ์

แน่นอนว่าผู้ที่ลงทุนในโลกของการเล่นเกมพีซีคุ้นเคยกับปัญหาคอขวดของ CPU และ GPU อยู่แล้ว ฟอรัมอินเทอร์เน็ตเต็มไปด้วยคำถามเกี่ยวกับปัญหาคอขวดและคุณอาจพบว่าตัวเองสงสัยเกี่ยวกับปัญหาคอขวดอยู่ตลอดเวลา แต่คอขวดประเภทหนึ่งที่แทบไม่เคยพูดถึงคือ“ คอขวดพื้นที่เก็บข้อมูล” ซึ่งหมายความว่าเป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลของคุณที่ จำกัด ประสิทธิภาพของพีซีของคุณในปริมาณงานเฉพาะ Microsoft DirectStorage เป็นโซลูชันโดยตรงสำหรับการบรรเทาปัญหาคอขวดในการจัดเก็บข้อมูลทุกประเภทเพื่อให้เกมสามารถก้าวไปสู่ยุคต่อไปของความสมจริงและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี

คอขวดในการจัดเก็บ

แม้ว่าคอขวดของ CPU และ GPU จะค่อนข้างตรงไปตรงมาในการทำความเข้าใจเกือบตลอดเวลา แต่ก็ไม่สามารถพูดได้เหมือนกันสำหรับคอขวดของพื้นที่เก็บข้อมูล คอขวดที่เก็บข้อมูลเป็นเพียงคอขวดที่เกิดจากอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลของคุณนั่นคือฮาร์ดไดรฟ์หรือ SSD เฉพาะของคุณ ปัญหาคอขวดประเภทนี้เป็นเรื่องผิดปกติอย่างมากในเกมในปัจจุบัน และมีเหตุผลง่ายๆ สำหรับสิ่งนั้น เนื่องจากฮาร์ดไดรฟ์เป็นรูปแบบการจัดเก็บข้อมูลหลักของเรามานานหลายทศวรรษแล้วนักพัฒนาเกมจึงพัฒนาเกมโดยคำนึงถึงฮาร์ดไดรฟ์อยู่เสมอ แม้แต่คอนโซลเกมก็เคยมีฮาร์ดไดรฟ์แบบกลไกที่ทำงานช้าจนถึงคอนโซล PS5 และ Xbox Series รุ่นล่าสุด

เนื่องจากฮาร์ดไดรฟ์ทำงานช้ามากแม้จะเทียบกับ SATA SSD ที่มีความเร็วปานกลาง นักพัฒนาจึงต้องหาวิธีแก้ไขปัญหาชั่วคราวเพื่อป้องกันไม่ให้ฮาร์ดไดรฟ์ความเร็วต่ำทำร้ายประสบการณ์การเล่นเกม สิ่งนี้นำไปสู่การพัฒนาระดับเกมด้วยหน้าจอการโหลดที่แตกต่างกันซึ่งจะโหลดฉากทั้งหมดตามลำดับเป็นช่วง ๆ แทนที่จะโหลดแบบทันที ในเกมที่ค่อนข้างทันสมัยเช่น GTA 5 และ Red Dead Redemption 2 ที่มีโลกเปิดกว้างนั่นหมายความว่าเวลาในการโหลดฮาร์ดไดรฟ์นั้นยาวนานมากแม้จะกินเวลาหลายนาที นี่เป็นวิธีแก้ปัญหาที่ใช้ในเกมเก่าและเกมสมัยใหม่ทั้งหมดและยังเป็นสาเหตุที่ฮาร์ดไดรฟ์ไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการเล่นเกมของพีซีหลังจากโหลดเลเวลเสร็จสมบูรณ์แล้ว

ดังที่เราระบุไว้ใน คำแนะนำที่ครอบคลุมของเราสำหรับการซื้อ SSDไม่มีความแตกต่างอย่างเห็นได้ชัดในประสิทธิภาพของเกมระหว่างฮาร์ดไดรฟ์และ SSD แม้แต่ไดรฟ์ PCIe Gen 4 ที่เร็วมากก็ไม่ได้ให้ FPS พิเศษเหนือฮาร์ดไดรฟ์เชิงกลมาตรฐาน เนื่องจากนักพัฒนาไม่ได้ทำให้เกมขึ้นอยู่กับสื่อจัดเก็บข้อมูลในขณะที่พวกเขากำลังเล่นอยู่เพื่อที่จะลบไดรฟ์จัดเก็บข้อมูลออกเนื่องจากอาจเกิดปัญหาคอขวดได้ อย่างไรก็ตามทันทีที่เราพยายามโหลดเกมเรื่องราวก็เปลี่ยนไปเนื่องจาก SSD นั้นโหลดเกมได้เร็วกว่าฮาร์ดไดรฟ์มาก ซึ่งหมายความว่าความเร็วและประสิทธิภาพพิเศษของ SSD ที่มีราคาแพงกว่านั้นกำลังถูกทิ้งไว้บนโต๊ะในขณะที่อยู่ในเกมเพียงเพราะเกมได้รับการพัฒนาโดยคำนึงถึงฮาร์ดไดรฟ์ นี่คือปัญหาที่ Microsoft DirectStorage มุ่งหวังที่จะแก้ไข

Microsoft DirectStorage

DirectStorage API เป็นคุณสมบัติใหม่ที่ก้าวล้ำที่ช่วยให้เกมยุคหน้าใช้ประโยชน์จาก PC SSD ที่เร็วมาก เพื่อลดเวลาในการโหลดในและระหว่างเกมอย่างมาก นี่เป็นเทคโนโลยีเดียวกับที่มีอยู่ในรูปแบบที่กระชับลงเล็กน้อยใน Xbox Series X โดยมีชื่อว่า Xbox Velocity Architecture ซึ่งเป็นชุดเทคโนโลยีการเล่นเกมที่ช่วยให้ Xbox Series X ใช้ประโยชน์จากฮาร์ดแวร์ที่ทรงพลังอย่างมาก อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อลดเวลาในการโหลดและปรับปรุงการตอบสนองการสตรีมของเนื้อหาขณะอยู่ในเกม

หนึ่งในคุณสมบัติยอดนิยมของ PS5 และ Xbox Series X ใหม่คือเวลาในการโหลดที่เร็วมาก เนื่องจากการใช้เทคโนโลยีที่คล้ายกับ Microsoft DirectStorage ซึ่งใช้ประโยชน์จาก SSD ที่เร็วมากเพื่อลดเวลาในการโหลดเกมลงอย่างมาก ไม่เพียงแค่นั้นเทคโนโลยีเหล่านี้ยังช่วยให้สตรีมเนื้อหาได้อย่างราบรื่นในขณะที่กระโดดไปมาระหว่างเลเวลต่างๆในเกมดังที่แสดงในตัวอย่างเกม Ratchet และ Clank ใหม่บน PS5

DirectStorage API มุ่งหวังที่จะนำเทคโนโลยีนี้ไปสู่พีซีและในที่สุดก็เป็นผู้นำการเล่นเกมไปสู่รุ่นต่อไป เป้าหมายสำหรับการเล่นเกมยุคใหม่นั้นค่อนข้างชัดเจนจากคุณสมบัติทางเทคนิคต่างๆ ทั้งหมดที่รวมอยู่ในคอนโซลใหม่ คอนโซล PS5 และ Xbox Series เต็มไปด้วยเทคโนโลยีที่มีจุดมุ่งหมายเดียวในการลดและกำจัดการโหลดหน้าจอจากเกมในที่สุด DirectStorage API หลีกเลี่ยงข้อบกพร่องของ API การจัดเก็บข้อมูลรุ่นเก่าโดยสามารถจัดการคำขอข้อมูลและข้อมูลจากเกมได้พร้อมกันมากขึ้น ส่งผลให้ใช้แบนด์วิดท์อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและทำให้ความเร็วเร็วขึ้น สิ่งนี้ช่วยให้เกมมีขนาดใหญ่ขึ้นและมีรายละเอียดมากขึ้นโดยใช้ฮาร์ดแวร์เดียวกันกับที่มีอยู่ในตอนนี้

ต้องการ DirectStorage

DirectStorage เป็นเครื่องมือที่เราต้องการเพื่อนำเกมไปสู่ยุคต่อไปอย่างแท้จริง เกมในปัจจุบันมีกราฟิกที่น่าตื่นตาตื่นใจด้วยภาพเคลื่อนไหวที่ราบรื่นและการเล่นเกมที่น่าประทับใจ แต่มีปัญหาหนึ่งที่เราไม่สามารถแก้ไขได้มาหลายทศวรรษแล้วนั่นคือการมีหน้าจอโหลด เนื่องจากเกมมีการขยายตัวมากขึ้นเรื่อย ๆ ด้วยโลกที่เปิดกว้างและทรัพย์สินนับร้อยนับพันการโหลดหน้าจอจึงยาวขึ้นเรื่อย ๆ แทนที่จะไปทางอื่น ด้วยเวลาในการโหลดที่เพิ่มขึ้นเราจะย้อนกลับไปในเรื่องนี้มากกว่าที่จะก้าวไปข้างหน้าและกำจัดเวลาในการโหลดออกไป ดังที่ได้อธิบายไว้ก่อนหน้านี้การมีเวลาโหลดนานและหน้าจอการโหลดไม่ต่อเนื่องเป็นผลมาจากอุปสรรคในการพัฒนาที่เกิดขึ้นเองเนื่องจากการใช้งานฮาร์ดไดรฟ์ที่ช้า

แม้จะมี SSD ความเร็วสูง แต่เรายังไม่สามารถกำจัดการโหลดหน้าจอจากการเล่นเกมได้อย่างสมบูรณ์ในปัจจุบัน SSD ที่เร็วที่สุดในปัจจุบันใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยี PCIe Gen 4 และสามารถเข้าถึงความเร็วสูงสุดตามทฤษฎีได้ถึง 7 GB / s แต่ก็มีข้อได้เปรียบเพียงไม่กี่วินาทีในการโหลดเกมเมื่อเทียบกับฮาร์ดไดรฟ์รุ่นเก่าที่มีอายุมาก เนื่องจากเกมในปัจจุบันยังไม่มีอุปกรณ์ครบครันที่จะใช้ประโยชน์จากแบนด์วิดท์ขนาดใหญ่และความเร็วที่รวดเร็วของ SSD ที่มีอยู่ในปัจจุบัน ปัญหานี้เป็นปัญหาที่ Microsoft DirectStorage มุ่งหวังที่จะแก้ไขในอนาคต

ข้อกำหนด

แม้ว่าข้อกำหนดอย่างเป็นทางการที่แท้จริงสำหรับ Microsoft DirectStorage จะไม่เปิดเผยต่อสาธารณะในขณะที่เขียน แต่ก็มีการคาดเดาบางอย่างเกี่ยวกับเรื่องนี้ ประการแรก Microsoft DirectStorage API มาพร้อมกับ Microsoft DirectX 12 Ultimate และนั่นหมายความว่าคุณต้องติดตั้ง Windows 10 รุ่นล่าสุดเมื่อ DirectStorage เปิดตัวในที่สุด นี่เป็นข้อกำหนดระดับซอฟต์แวร์ที่สามารถตอบสนองได้อย่างง่ายดายโดยนักเล่นเกมส่วนใหญ่

ข้อกำหนดประการที่สองสำหรับ DirectStorage อาจทำได้ยากกว่าเล็กน้อย DirectStorage จะใช้ประโยชน์จาก NVMe และ PCIe Gen 4 SSD ความเร็วสูงที่มีวางจำหน่ายในตลาดปัจจุบัน ซึ่งหมายความว่า SATA SSD ที่ช้าลงและฮาร์ดไดรฟ์รุ่นเก่าจะไม่มีแบนด์วิดท์ดิบหรือความเร็วในการรองรับปริมาณข้อมูลที่ต้องถ่ายโอนเมื่อ DirectStorage เข้ามาเล่น เพื่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุดคุณจะต้องมีไดรฟ์ PCIe Gen 3 NVMe หรือไดรฟ์ PCIe Gen 4 ที่เร็วกว่าซึ่งทั้งสองอย่างนี้มีตัวเลือกที่รวดเร็วอย่างเห็นได้ชัด คำแนะนำของเราสำหรับ 5 PCIe Gen 4 SSDs ที่ดีที่สุดสามารถพบได้ที่นี่

Microsoft อธิบายตัวเลือกของโปรโตคอล NVMe ในบล็อกโพสต์เกี่ยวกับ DirectStorage:

ผลกระทบต่อการเล่นเกม

Microsoft DirectStorage น่าจะเป็นก้าวกระโดดที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในการเล่นเกมเนื่องจาก RayTracing และ DLSS แบบเรียลไทม์ถูกนำมาใช้กับซีรี่ส์ RTX ของ Nvidia ในความเป็นจริง ผู้ที่ชื่นชอบหลายคนเชื่อว่า DirectStorage จะแข่งขันกับเทคนิค Deep Learning Super Sampling ของ Nvidia ในแง่ของผลกระทบที่มีต่อการเล่นเกมในอนาคต DirectStorage จะนำเทคโนโลยี IO ที่ดีที่สุดมาสู่พีซีและคอนโซลเช่นเดียวกับที่ DLSS ทำกับเทคนิคการเรนเดอร์ นับจากนี้ไปจะมีความสำคัญมากขึ้นในการลบหน้าจอการโหลดใด ๆ ออกจากเกมและเพิ่มความคล่องตัวในการโหลดเนื้อหาได้ทันทีแทนที่จะปรับปรุงความเที่ยงตรงของกราฟิกด้วยระยะขอบที่มาก

สาเหตุส่วนหนึ่งของการเปลี่ยนโฟกัสนี้เนื่องมาจากความจำเป็น การโหลดหน้าจอและเวลาในการโหลดที่ยาวนานเป็นส่วนสำคัญของเกมที่น่าทึ่งมากมายในปัจจุบันของ Achilles ปัจจัยเหล่านี้นำประสบการณ์การเล่นเกมที่สมบูรณ์แบบออกไป เพราะพวกเขาไม่รู้สึกร่วมสมัยกับกราฟิกและองค์ประกอบการเล่นเกมของเกมที่กำลังเล่นอยู่ วันนี้เรามีเกมที่น่าประทับใจอย่างมากพร้อมด้วยกราฟิกที่สมจริงเช่น Red Dead Redemption 2 และ Assassin’s Creed Valhalla แต่ถึงแม้เกมเหล่านี้จะมีเวลาโหลดมากแม้ในพีซีเกมระดับไฮเอนด์ สิ่งนี้จะช่วยลดปัจจัยการแช่และป้องกันไม่ให้เกมรู้สึกถึงยุคถัดไปอย่างแท้จริง

สรุป

Microsoft DirectStorage API เป็นการตอบสนองต่อการจัดเก็บข้อมูลที่เปลี่ยนแปลงไปและแนว IO ในการเล่นเกมบนพีซี DirectStorage API มีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงการเล่นเกมบนพีซีในสองส่วนหลัก ลดเวลาในการโหลดที่ยาวนานอย่างน่าผิดหวังและทำให้เกมมีรายละเอียดมากขึ้นและขยายตัวได้มากกว่าที่เคย DirectStorage เป็นส่วนขยายของสถาปัตยกรรม Xbox Velocity ของ Microsoft ที่มีอยู่ในคอนโซล Xbox รุ่นปัจจุบันที่ช่วยให้ระบบสามารถใช้ประโยชน์จาก SSD ที่เร็วที่สุดที่มีอยู่ในคอนโซลเพื่อลดเวลาในการโหลดลงอย่างมากและเพื่อปรับปรุงการสตรีมของ สินทรัพย์ขณะอยู่ในเกม การใช้งานที่คล้ายกันนี้มีอยู่ใน PlayStation 5 ของ Sony

PC Gaming กำลังเล่นกับคอนโซลในเรื่องนี้ แต่ Microsoft มีคำตอบ ด้วยความช่วยเหลือของเครื่อง Windows 10 ที่ทันสมัยและไดรฟ์ NVMe ที่รวดเร็ว DirectStorage API จะช่วยลดเวลาในการโหลดเกมลงอย่างมากในขณะเดียวกันก็ปรับปรุงกลยุทธ์การพัฒนาโดยรวมของเกมในอนาคต ในขณะที่นักพัฒนาเกมต้องแนะนำหน้าจอการโหลดและอุปสรรคต่างๆเพื่อพิจารณาไดรฟ์ที่ช้าลงในอดีต แต่นั่นจะไม่เป็นเช่นนั้นอีกต่อไปด้วยการเปิดตัว DirectStorage นักพัฒนาเกมจะไม่ต้องจำกัดจินตนาการอีกต่อไปเนื่องจากฮาร์ดไดรฟ์ที่ช้ากว่าหรือ SATA SSD รุ่นเก่า และอุตสาหกรรมเกมบนพีซีจะเข้าสู่ยุคของเกมยุคใหม่อย่างแท้จริง