DirectStorage 1.4 ne čini da vaš SSD dekompresuje igre: Šta Zstd i GPU dekompresija zapravo rade

DirectStorage 1.4 dodaje Zstandard kompresiju i podršku za GPU dekompresiju za gejm assete, ali to ne znači da vaš SSD odjednom sam dekompresuje teksture i modele. Storage drajv premešta kompresovane podatke. CPU ili GPU i dalje obavlja posao dekompresije.

Najjednostavniji način da se razume putanja asseta

Zašto uopšte kompresovati gejm assete?

Moderne igre sadrže ogromne količine tekstura, geometrije, audio i drugih podataka.

Čuvanje svakog asseta nekompresovanog povećalo bi veličinu instalacije i nateralo storage uređaj da čita više bajtova za isti sadržaj.

Kompresija smanjuje količinu podataka koji moraju biti uskladišteni i preneti. Kompromis je da podaci moraju biti dekompresovani pre nego što ih igra može koristiti.

DirectStorage pomera problem uskog grla, ne uklanja ga

Brz NVMe drajv može da isporuči kompresovane podatke mnogo brže od starijih storage pipeline-ova, ali brža čitanja pomažu samo ako ostatak putanje može da ih prati.

Ako CPU mora da dekompresuje hiljade malih delova asseta dok istovremeno pokreće gejm logiku, fiziku i draw submission, sama dekompresija može postati skupa.

Zato DirectStorage podržava GPU dekompresiju: deo posla može se premestiti sa CPU na masivno paralelno GPU računanje.

Šta DirectStorage 1.4 dodaje

DirectStorage 1.4 dodaje Zstandard, obično napisan Zstd, kao podržani format kompresije.

Microsoft je izabrao Zstd jer kombinuje jake kompresione odnose, dobre performanse dekompresije, široku dostupnost softvera i hardvera i široku primenu.

Važna promena je da je Zstd integrisan u DirectStorage-ov okvir za dekompresiju, sa CPU i GPU putanjama.

GPU dekompresija i dalje troši GPU resurse

GPU dekompresija nije besplatna.

DirectStorage koristi staging bafere u VRAM-u za koordinaciju komprimovanog ulaza i dekomprimovanog izlaza. Microsoft upozorava da preveliki staging bafer može da oduzme memoriju od renderovanja, dok premali može da smanji propusnost jer zahtevi moraju da čekaju.

Dakle, GPU dekompresija stvara još jedan problem balansiranja: smanjiti CPU rad bez prevelikog oduzimanja GPU memorije ili računarske snage od renderovanja.

Zašto je Zstd važan u poređenju sa starijom DirectStorage kompresijom

DirectStorage je već podržavao GDeflate, format kompresije dizajniran za paralelnu GPU dekompresiju.

Zstd dodaje drugačiju opciju: široko korišćen otvoreni standard kompresije sa jakim stepenom kompresije i opsežnim alatima.

Microsoft takođe objavljuje open-source GPU Zstd dekompresioni compute shader kao osnovu koju proizvođači GPU-a mogu dodatno optimizovati.

Početni shader je optimizovan za delove od 256 KB ili manje, što odgovara uobičajenim obrascima pakovanja igara orijentisanih na streaming.

Trougao troškova streaminga asseta

Šta radi Game Asset Conditioning Library

Microsoft je predstavio Game Asset Conditioning Library, ili GACL, uz DirectStorage 1.4.

GACL ne zamenjuje Zstd. Priprema određene game assete kako bi Zstd mogao efikasnije da ih komprimuje.

Podaci tekstura su glavni cilj jer teksture često čine veliki deo veličine paketa modernih igara.

Šta „conditioning“ znači jednostavnim jezikom

Conditioning znači preuređivanje ili blago modifikovanje podataka pre kompresije kako bi kompresor mogao da pronađe korisnije obrasce.

Za blokovski kompresovane teksture, GACL može da promeni raspored bajtova pre Zstd kompresije. DirectStorage poništava tu transformaciju nakon dekompresije.

GACL takođe uključuje tehnike smanjenja entropije koje mogu namerno da pojednostave neke informacije o teksturi kako bi se bolje kompresovale.

Gde mašinsko učenje ulazi u GACL

Microsoft-ovo Component-Level Entropy Reduction, ili CLER, koristi mašinsko učenje kao deo procesa za smanjenje entropije teksture.

Svrha nije generisanje tekstura u realnom vremenu. Rad mašinskog učenja je deo pripreme podataka o teksturi kako bi finalna kompresovana reprezentacija mogla da postane manja uz zadržavanje prihvatljivog vizuelnog kvaliteta.

To čini GACL optimizacijom sadržajnog pipeline-a, a ne generativnim AI sistemom u igri.

Do 50% bolja kompresija ne znači da svaka igra postaje 50% manja

Microsoft kaže da GACL može da obezbedi do 50% poboljšanja u Zstd kompresionim odnosima za odgovarajuće resurse.

To nije isto kao reći da se cela instalacija igre smanjuje za 50%.

Stvarni uticaj zavisi od toga koji resursi su kondicionirani, koliko su kompresibilni, koliki deo igre predstavljaju i da li su tehnike sa gubicima prihvatljive.

Test tvrdnje o kompresiji

Zašto zamena DirectStorage DLL-ova u igri ne omogućava Zstd

Ovo je posebno važan nesporazum.

Microsoft je eksplicitno odgovorio na ovo nakon najave DirectStorage 1.4: zamena DirectStorage DLL fajlova u postojećoj igri ne aktivira nove preview funkcije.

Sredstva igre moraju biti autorizovana i kompresovana pomoću Zstd tokom procesa izgradnje, opciono GACL kondicioniranje mora se obaviti pre isporuke, a sama igra mora pozvati odgovarajuće DirectStorage API-je.

Zašto brži SSD-ovi ne uklanjaju trošak dekompresije

Izuzetno brz SSD može smanjiti vreme potrebno za čitanje kompresovanih bajtova, ali ne uklanja vreme potrebno da se ti bajtovi pretvore u upotrebljiva sredstva.

Kako skladište postaje brže, relativna važnost dekompresije, pripreme sredstava, GPU upload-a i obrade na strani engine-a postaje veća.

Upravo zato je DirectStorage evoluirao izvan sirovog I/O.

Test pipeline-a vremena učitavanja

Zašto je ovo važno za streaming otvorenog sveta

Igre otvorenog sveta neprekidno premeštaju podatke o sredstvima dok igrač prelazi mapu.

To znači da streaming sredstava nije samo smanjenje ekrana za učitavanje. Pipeline mora da isporuči, dekompresuje i pripremi podatke dok se igranje nastavlja.

Kodek sa jakim odnosom kompresije može smanjiti broj bajtova koji se vuku iz skladišta, dok brza GPU dekompresija može pomoći da CPU vreme ostane dostupno za simulaciju.

Ali ako je sam GPU već zasićen, premeštanje posla dekompresije tamo može zahtevati pažljivo zakazivanje.

DirectStorage 1.4 takođe poboljšava vidljivost GPU zakazivanja

DirectStorage 1.4 dodaje podršku za D3D12 CreatorID za interne komandne redove kojima upravlja.

Svrha je da se pomogne DirectStorage radnim opterećenjima da predvidljivije učestvuju u D3D12 grupisanju redova i zakazivanju GPU izvršavanja.

Ovo je važno jer se dekompresija sada takmiči za isti GPU ekosistem kao renderovanje i drugi računarski poslovi.

Šta GPU proizvođači rade sledeće

Microsoft kaže da AMD, Intel, NVIDIA i Qualcomm rade na optimizacijama Zstd-a specifičnim za hardver i drajvere.

AMD i NVIDIA su javno naznačili da je optimizovana podrška ciljana za drugu polovinu 2026. godine, dok su Intel i Qualcomm takođe opisali tekući rad na platformi.

To znači da je javni DirectStorage GPU šejder osnovna linija, a ne nužno konačna putanja performansi za budući hardver.

Šta bi promenilo ovaj odgovor?

DirectStorage 1.4 je još uvek javni pregled. Konačni API, performanse Zstd šejdera, GACL podrška i prodavcem optimizovane putanje drajvera mogu se promeniti.

Ako budući uređaji za skladištenje dodaju standardizovanu hardversku dekompresiju integrisanu u PC pipeline sredstava, jasna razdvojenost između „SSD čitanja“ i „CPU/GPU dekompresije“ mogla bi postati manje apsolutna. To danas nije normalan model DirectStorage 1.4.

Ograničenja

Ovaj članak objašnjava trenutnu javnu arhitekturu Microsoft DirectStorage 1.4 pregleda. Ne tvrdi da će svaka igra koja koristi DirectStorage koristiti Zstd, GPU dekompresiju ili GACL.

Microsoft-ove izjave o odnosu kompresije i performansama su tehnološke tvrdnje dobavljača platforme. Stvarni rezultati igara zavise od mešavine sredstava, podešavanja kompresije, hardvera, drajvera i integracije sa engine-om.

Zaključak

DirectStorage 1.4 je lakše razumeti kada se poslovi razdvoje.

SSD premešta komprimovane bajtove. DirectStorage zakazuje prenos. Zstd definiše kako se podaci komprimuju. CPU ili GPU ih dekomprimuju. GACL može pripremiti neka sredstva tako da ih Zstd efikasnije komprimuje. Game engine zatim koristi gotovo sredstvo.

Brži SSD je samo jedan deo tog lanca.

Česta pitanja

Pojmovnik

Primarni izvori