Microsoft: DirectStorage kommt für Windows 10

Von Playstation 5 und Xbox Series X zum PC: Mit DirectStorage werden sehr schnelle NVMe-SSDs in Spielen besser genutzt.

Artikel veröffentlicht am 2. September 2020, 9:57 Uhr, Marc Sauter

RTX I/O unterstützt DirectStorage. (Bild: Nvidia)

Microsoft hat DirectStorage für Windows 10 angekündigt, ursprünglich stammt diese Technik von der Xbox Series X. Wie es der Name bereits impliziert, handelt es sich bei DirectStorage um eine API-Erweiterung von DirectX. Die ist für angepasste Spiele gedacht, damit Daten von der SSD effizient und flott zur Grafikkarte gelangen.

In den vergangenen Jahren waren Spiele darauf ausgelegt, von einer Festplatte oder gar einer Disk zu streamen. Bei der letzten Konsolengeneration lag die durchschnittliche Übertragungsrate bei nur 50 MByte/s oder weniger, etwa bei kleinen Texturkacheln. Die Playstation 5 und die Xbox Series X aber bauen auf schnelle NVMe-SSDs mit PCIe-Gen4-Anbindung, damit sind mehrere GByte/s umsetzbar.

Heutige und kommende Spiele laden ihre Daten in sehr kleinen Häppchen - das ist zwar effizient und gut für die Optik, sorgt aber für sehr viele I/O-Zugriffe. Mit einer Festplatte war das angesichts von einigen Hundert I/O-Anfragen kaum ein Problem, mit flotten NVMe-SSDs und dafür ausgelegten Games hingegen schon. Bei den 2,4 GByte/s der Xbox Series X und der Verwendung von 64-KByte-Texturkacheln sollen es typischerweise über 35.000 I/O-Zugriffe sein.

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RTX I/O basiert auf DirectStorage. (Bild: Nvidia)

Ergo braucht es ein überarbeitetes I/O-System, im Falle der Xbox Series X und künftig Windows 10 ist das DirectStorage. Die Schnittstelle reduziert den I/O-Overhead für den Prozessor drastisch und soll so die Pipeline von der SSD hin zum Videospeicher der Grafikkarte optimieren. So wird die Grafikqualität signifikant besser ausfallen als ohne DirectStorage und die Ladezeiten verringern sich erheblich.

Weil die Daten der SSD jedoch komprimiert sind und erst entpackt werden müssen, steigt die CPU-Last. Zumindest bei der Xbox Series X hat Microsoft hierfür spezielle Hardware-Einheiten entwickelt, so dass weniger als ein Kern belastet wird statt wie bisher mehrere Cores. Für den PC spricht Redmond hingegen generell nur davon, dass die besten Dekompressionstechniken von DirectStorage unterstützt werden.

Nvidia hat mit RTX I/O bereits angekündigt, zu DirectStorage kompatibel zu sein. Neben den neuen Geforce RTX 3000 (Ampere) werden auch die Geforce RTX 2000 (Turing) unterstützt. Hier wird eine GPU-basierte Dekompression verwendet, die von der SSD gelesenen Daten werden also gar nicht erst vom Prozessor entpackt.