January 30, 2023
DirectStorage 1.1 et la révolution du jeu sur PC : qu'est-ce que c'est et comment ça marche ?


Deux ans se sont écoulés depuis l’arrivée des soi-disant consoles Prochaine génération et les nombreuses promesses technologiques qui ont accompagné son lancement sont encore aujourd’hui en quête d’une maturation concrète, notamment en ce qui concerne le très médiatisé – et annoncé – Compartiment E/S : si d’un côté La PlayStation 5 a déployé ses muscles avec un SSD et un contrôleur dédié pouvant compter sur le système de compression propriétaire au nom évocateur comme Kraken, Microsoft a tout misé sur Architecture de vitesse Xbox et surtout sur Stockage directAPI fille de DirectX 12 Ultimate qui a fait ses débuts sur les consoles Xbox Series X et S puis est arrivée sur les PC avec Windows 11.
Bien que cette technologie n’ait pas encore pleinement démontré ses capacités réelles, le géant de Redmond n’a cessé d’améliorer ses bibliothèques en ne lançant que récemment Stockage direct 1.1une version mise à jour qui apporte des nouveautés importantes en guise de dot.

Nous savons déjà que le premier jeu avec DirectStorage sur Windows 11 sera Parlé et en feront largement usage (après l’abandon de dernière minute de Scorn), mais qu’est-ce que c’est que cette technologie et comment ça marche ? Faisons un peu de clarté, avec un focus particulier sur la version 1.1, qui promet de révolutionner le jeu sur consoles et PC.

DirectStorage : la puissance n’est rien sans contrôle

L’objectif déclaré de DirectStorage est de optimiser la gestion des données (ou plutôt le flux) pour accélérer le chargement des jeux et limiter les phases d’attente entre un scénario et l’autre. Les jeux modernes, en grande partie, se caractérisent par des mondes de plus en plus vastes, à leur tour peuplés d’une myriade d’éléments : la bonne gestion des assets complexes et “lourds” devient donc indispensable pour offrir un cadre agréable et surtout afin de ne pas limiter la créativité vision des développeurs eux-mêmes.
solution mise en place par Microsoft et adopté par d’autres partenaires comme NVIDIA, était de mettre les systèmes de stockage les plus récents, c’est-à-dire les SSD NVMe, en communication directe avec le GPU et la mémoire dédiée de la carte vidéo, limitant au maximum le passage des données depuis le CPU.

Pour comprendre la raison de ce choix, il faut remonter à la structure des jeux vidéo modernes et à leur pipeline : les titres les plus récents nécessitent le chargement d’une grande quantité de données par rapport au passé et, pour optimiser la gestion de la mémoire, les développeurs ont mis en place des techniques qui permettent de diviser les assets en petites parties et de ne charger de temps en temps que ceux nécessaires au rendu correct d’une scène donnée.

L’inconvénient de cette méthode réside dans le grand nombre de requêtes d’entrée/sortie (E/S) qui sont déléguées au système matériel. Les anciennes API étaient capables de gérer ce flux de données moins efficacementavec pour conséquence que le potentiel de bande passante des SSD NVMe ne pouvait pas être pleinement exploité.

DirectStorage promet d’aller encore plus loin en rationalisant le processus compression et décompression des actifs et maximiser les performances sur toute la partie du pipeline, du SSD NVMe au GPU.
Les nouvelles bibliothèques Microsoft utilisent différentes solutions, à commencer par la réduction deaérien NVMe pour chaque requête unique jusqu’à la possibilité de gérer plusieurs requêtes I/O en parallèle : la combinaison de ces techniques conduit, au moins sur le papier, à une amélioration des temps de chargement, voire à accélérer le téléchargement des jeux et permet aux développeurs d’utiliser , par exemple, des textures de plus en plus fidèles pour créer des mondes virtuels encore plus grands et plus sophistiqués.

Comme il est facile à comprendre, le bon fonctionnement de DirectStorage entraîne des limitations d’ordre matériel : pour pouvoir en profiter, il faut un SSD NVMe complet avec un pilote dédié, le “Contrôleurs NVM Express standard“, et un GPU compatible DirectX 12 (de préférence Ultimate) avec prise en charge de Shader Model 6.0.
Il va sans dire que je de plus grands avantages seront obtenus avec Windows 11construit nativement autour de la nouvelle API, bien que la prise en charge de Windows 10 soit garantie.

DirectStorage 1.1 : les nouveautés attendues enfin disponibles

Début novembre, après une longue attente, Microsoft a finalement publié Stockage direct 1.1version qui rend toutes les fonctionnalités liées à la Technologie de décompression GPU. Cette solution rationalise davantage le pipeline de téléchargement en rationalisant la communication processeur-GPU, en tirant parti des disques NVMe modernes et en déplaçant le fardeau de la décompression des actifs du CPU vers le processeur graphique.

À l’heure actuelle, les algorithmes de compression/décompression (même ceux conçus pour les archives ZIP ou RAR) fonctionnent selon ce modèle : le package compressé stocké dans le stockage va dans la mémoire système, le processeur décompresse les données et enfin les données décompressées sont transférées vers des fichiers dédiés. Mémoire GPU.
La décompression GPU tire plutôt parti de la énormes capacités de calcul spécialisées des GPU modernes, dispensant le processeur de cette lourde tâche. De cette manière, comme Microsoft l’a lui-même expliqué, les capacités de calcul parallèle des GPU peuvent être utilisées, réduisant encore les temps de chargement des éléments du jeu, avec des avantages particuliers pour les mondes ouverts de plus en plus vastes.

Pour montrer concrètement les avantages de cette technologie, Microsoft a montré des tests réalisés sur une archive optimisée ad hoc pesant 5,65 Go : les assets chargés par le CPU prenaient 2,36 secondes tandis que ceux traités par le GPU prenaient réduit le processus à seulement 0,80 seconde. En bref, une fois implémenté dans de nouveaux jeux, DirectStorage promet de révolutionner non seulement la façon dont les joueurs en profitent mais aussi les possibilités créatives des développeurs. Voir cette technologie à l’œuvre pour la première fois il faudra attendre l’arrivée de Forspoken, car le dernier effort de Luminous Production bénéficiera des avantages des nouvelles API optimisées. Il ne reste plus qu’à attendre le 24 janvier 2023 prochain.





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