DirectStorage – alles Wissenswerte zusammengefasst

Zu den Windows 11 Neuerungen gehört unter anderem DirectStorage, das Entwickler von Spielen und anderer Software in die Lage versetzt, Ladezeiten zu eliminieren und das Gesamterlebnis nachhaltig zu verbessern. Aber was genau ist DirectStorage und wird es seinem guten Ruf gerecht? In diesem Blogbeitrag erfahren Sie mehr über die Funktionsweise und wie Sie es unter Windows 11 verwenden können.

Was ist DirectStorage von Microsoft?

Bei DirectStorage handelt es sich um eine Low-Level-API, die ein Bestandteil der neusten DirectX 12-Iterationen ist. DirectStorage zielt darauf ab, das Spielerlebnis gravierend zu verbessern, indem die Ladezeiten deutlich reduziert werden. Möglich macht dies der Zugriff auf die vollen Fähigkeiten von SSDs der neueren Generation. Ursprünglich für die Konsolen der Xbox-Serie entwickelt, ist das Feature nun auch für Windows 10 und Windows 11 verfügbar. Verschiedene Benchmarks deuten darauf hin, dass das Feature unter Windows 11 die bessere Performance liefert.

So ist der Ablauf ohne DirectStorage

Die Low-Level-API ermöglicht neueren GPUs, Spieldaten schneller zu empfangen, indem schnelle Technologien verwendet und unnötige Pfade übersprungen werden. Nahezu sofortige Ladezeiten sind die Folge.

Um die Funktionsweise von DirectStorage zu verstehen, hilft es den üblichen Vorgang zu kennen. Wenn ein Spiel Daten wie Texturen, Audio und Modelle aus dem Systemspeicher anfordert, kümmert sich eine Speicher-API um die Übertragung der Informationen in den Arbeitsspeicher (RAM) des Systems. Sodann werden die Daten an den VRAM der Graphical Processing Unit (GPU) weitergeleitet. Dort findet schließlich das Rendern statt, somit die Erstellung der Grafik aus den übermittelten Rohdaten.

Sämtliche Rohdaten werden grundsätzlich komprimiert, um weniger Festplattenspeicher in Anspruch zu nehmen. Durchaus sinnvoll, doch können GPUs normalerweise keine komprimierten Daten lesen und verarbeiten. Daher werden die Daten vor der Übermittlung an die GPU von der Central Processing Unit (CPU) dekomprimiert – und das braucht seine Zeit. Außerdem wird die CPU stärker beansprucht. Die höhere Auslastung hat zur Folge, dass keine Kapazitäten für andere Aufgaben zur Verfügung stehen. Das Ergebnis sind niedrigere Bildraten und längere Spielladezeiten.

Wie funktioniert DirectStorage?

Die Low-Level-Speicheranwendungsprogrammierschnittstelle (API) DirectStorage umfasst brandneue GPU-Dekomprimierungstechniken, die den langen Prozess bis zur fertigen Grafik auf dem Bildschirm verkürzen. Letztendlich wird die Dekomprimierungsarbeit von der CPU auf die GPU verlagert. Die CPU wird entlastet und die GPU in die Lage versetzt, große Ströme komprimierter Daten zu empfangen.

Die Technologie verwendet auch die neueren NVMe-SSDs, was zu einem deutlichen Performancegewinn führt.

Frühere APIs konnten nur eine begrenzte Datenmenge verarbeiten. Oftmals war nur ein einziger, zeitgleicher Ein-/Ausgangszugriff (IO) möglich. DirectStorage geht weiter und ermöglicht viele parallele IO-Anforderungen. Darüber hinaus ist die API äußerst effizient, da für jede Szene oder Ebene nur die erforderlichen Daten übertragen werden. NVMe-Laufwerke bieten eine enorme Bandbreite und DirectStorage optimiert die E/A-Leistung für eine bessere Hardwarenutzung.

Die Systemanforderungen im Überblick

Bei Xbox Series X- und Xbox Series S-Konsolen ist DirectStorage nativ implementiert. Durch die Aufnahme in die Velocity-Architektur müssen Games auf der Xbox-SSD installiert werden.

Das Ausführen von DirectStorage unter Windows 10 und Windows 11 ist mit ein paar Hardwareanforderungen verbunden. Es muss ein PCIe 3.0 NVMe-Laufwerk mit mindestens 1 TB vorhanden sein. Demnach muss das aktuelle Kommunikationsprotokoll für SSDs unterstützt werden, welches die bisherigen SATA-Schnittstellen ersetzt. Der Geschwindigkeitszuwachs bei NVMe-SSDs entsteht durch die direkte Verbindung mit der CPU via PCIe-Schnittstelle. Die besten Ergebnisse werden von PCIe 4.0 geboten.

Wenn Sie von den DirectStorage-Vorteilen profitieren möchten, benötigen Sie eine DirectX 12 Ultimate-GPU mit mindestens Shader Model 6.0-Unterstützung. Die NVIDIA RTX 20xx-Serie und höher bietet die entsprechende Ausstattung. Auch AMD-Grafikkarten mit RDNA 2-Chips kommen für die vollständige Nutzung von DirectStorage in Betracht.

So aktivieren Sie DirectStorage unter Windows 11

DirectStorage ist in Windows 11 und ab Windows 10 Version 1909 enthalten. Das Feature ist grundsätzlich aktiviert. Demnach sind keine speziellen Schritte erforderlich, um von der API zu profitieren. Allerdings müssen nicht nur die Hardwareanforderungen erfüllt werden: das Spiel muss DirectStorage-fähig sein. Erst wenn die Technologie in dem jeweiligen Spiel implementiert wurde, kann die API ihre Wirkung entfalten.

Unter Umständen wird Forspoken von Luminous Productions das erste PC-Spiel sein, dass eine DirectStorage-Unterstützung bietet. Es wird davon ausgegangen, dass spätestens 2023 zahlreiche Titel verfügbar sein werden, die mit kurzen Ladezeiten begeistern.

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