微軟推新的DirectX I/O API，遊戲將可高速存取NVMe固態硬碟

為了跟上不斷發展的遊戲體驗以及I/O硬體，微軟發布最新DirectX功能DirectStorage for PC的消息。DirectStorage是一個DirectX的API，能讓桌上型電腦顯示卡快速存取NVMe固態硬碟，以解決遊戲資源的載入瓶頸，提升遊戲畫面細節，大幅增加遊戲體驗。微軟預計明年就會推出DirectStorage開發預覽版。

無論是儲存技術或是遊戲，在現代都有了巨大的演進，在儲存方面，由於SSD和PCIe技術的發展，使得遊戲能夠使用比舊硬碟大上許多的頻寬，存取硬碟裡的資料，而現代遊戲因為畫面以及內容的提升，需要載入的資料比舊遊戲多上不少。

遊戲開發者發展了不少技術，來最佳化資源載入效率，像是將資源分解成更小的單位，遊戲便能僅載入當前渲染需要的部分，雖然這個方法會產生更多的I/O，但是確實能提升記憶體效率，遊戲也能渲染更精細的畫面。

但微軟提到，目前的繪圖API都沒有對如此大量的I/O進行最佳化，因此遊戲無法完全妥善利用NVMe提供的大頻寬，進而限制了遊戲的能力，因此微軟將推出DirectStorage for PC來解決這個問題，該API能夠在具有NVMe硬碟的系統環境，讓顯示卡高速存取遊戲資源，優點是除了縮短過長的載入時間之外，也使得遊戲畫面能夠更細緻。

微軟解釋，這兩個優點都來自I/O系統的改進，遊戲無論是要渲染角色服裝的貼圖，或是遠景群山的細節，都需要從儲存裝置載入資料，才能送至GPU運算，前者發生在載入畫面時，而後者則發生在玩家探索遊戲開放世界的時候，因為遊戲會即時載入角色視野內的景物，丟棄看不見的物件。

前一世代的遊戲，每秒約需要使用50 MB的資源，微軟提到，以較小的64 k資料塊計算，每秒大概產生數百個I/O請求，但現代遊戲每秒資源流量高達數GB，以Xbox Series X每秒2.4 GB，和相同的64 k資料塊來計算，每秒I/O請求數可能需要達35,000次，才能滿足遊戲的需要。

之所以當前的API，無法應付大量的I/O請求數，是因為單個請求的成本太高，當I/O數達萬次時，成本被放大，因而限制了NVMe磁碟帶來大頻寬的好處，另外，由於多數遊戲資源經過壓縮，要使用前都需要先進行解壓縮，所以要讓遊戲能夠盡量用到更多的資料，需要一個能解壓縮並傳遞至GPU的有效方法，而DirectStorage支援了最新解壓縮技術，剛好可以解決這個問題。

微軟提到，NVMe裝置不僅僅是高頻寬的SSD，而且還擁有稱為NVMe佇列的硬體資料存取管道，特別適合用於遊戲工作負載，NVMe裝置可以擁有多個佇列，每個佇列包含多個請求，能夠良好支援現代遊戲平行與批次處理的特性。

微軟正在與遊戲產業合作，推動DirectStorage標準，使得遊戲與硬體都能夠支援該API，並且也使得DirectStorage設計能夠更完善，微軟預計在明年，可以讓遊戲開發者用到DirectStorage開發預覽功能。