Microsoft a annoncé mardi l’arrivée d’une nouvelle API sur Windows 10 pour améliorer l’expérience de jeu des joueurs sur PC. DirectStorage est une nouvelle API qui va améliorer deux aspects principaux : elle va réduire les temps de chargement frustrants du passé et permettre aux jeux d'être plus détaillés et plus étendus que jamais. DirectStorage sera pris en charge sur les systèmes équipés de lecteurs NVMe et aidera à faire passer votre expérience de jeu à un niveau très élevé. Sur les systèmes non compatibles NVMe, les jeux continueront à fonctionner aussi bien comme d’habitude.Microsoft cherche de plus en plus des méthodes pour améliorer les performances des jeux sous Windows 10. Pour ce faire, l’entreprise met en œuvre une partie de l'architecture Velocity utilisée par la Xbox Series X en apportant l'API DirectStorage sur Windows 10 pour aider à surmonter les goulots d'étranglement de la bande passante des systèmes de stockage NVMe. En effet, les technologies NVMe permettent actuellement aux PC de jeu d’avoir une solution de stockage offrant une bande passante bien plus large que ce qui était possible avec les anciennes technologies.
Au lieu de dizaines de mégaoctets par seconde, les disques comme le NVMe personnalisé de la prochaine console Xbox Series X sont capables de fournir une vitesse fulgurante de plusieurs gigaoctets par seconde. La firme a expliqué que les charges de travail des jeux ont elles aussi évolué. Les jeux modernes chargent beaucoup plus de données que les anciens et sont plus intelligents quant à la manière dont ils chargent ces données. Au lieu de charger de gros morceaux à la fois avec moins de demandes d'E/S, les jeux actuels divisent les éléments en morceaux plus petits.
De plus, ils ne chargent que les morceaux nécessaires au rendu de la scène en cours. Cette approche est beaucoup plus efficace en termes de mémoire et permet d'obtenir des scènes plus belles, même si elle génère beaucoup plus de demandes d'entrée/sortie. Malheureusement, Microsoft estime que les API de stockage actuelles n'ont pas été optimisées pour ce nombre élevé de requêtes d'entrée/sortie, ce qui les empêche d'évoluer vers ces bandes passantes NVMe plus élevées, créant ainsi des goulots d'étranglement qui limitent les possibilités des jeux.
Même avec un matériel PC ultrarapide et un lecteur NVMe, les jeux se basant sur les API existantes ne pourront pas saturer complètement le pipeline d'E/S, ce qui laissera une précieuse bande passante sur la table. Il faut donc une nouvelle approche pour tirer le maximum des systèmes de stockage NVMe. Selon l’entreprise, c’est là qu’intervient l’API DirectStorage pour PC. Cette API est la réponse à l'évolution du paysage du stockage et des E/S dans les jeux sur PC. Alors, que fera exactement DirectStorage pour mon expérience de jeu sur PC et comment ?
Microsoft a répondu qu’elle a été portée sur PC pour améliorer deux aspects principaux. Dans un premier temps, DirectStorage va réduire les temps de chargement frustrants du passé et dans un second temps, elle va permettre aux jeux d'être plus détaillés et plus étendus. Selon l’entreprise, bien qu'ils semblent différents, ces deux avantages découlent des mêmes avancées du système d'E/S que celles apportées par DirectStorage. Qu'il s'agisse des textures des vêtements de vos personnages ou des détails des montagnes au loin, les deux impliquent fondamentalement le chargement de données via un périphérique de stockage qui doit finalement arriver au GPU.
Selon Andrew de Microsoft, la première étape se passe sur un écran de chargement, tandis que la seconde se déroule au moment où vous vous promenez dans un jeu de monde ouvert qui se charge dans le paysage lointain en temps réel tout en déchargeant les choses qui tombent hors de vue. Selon les explications qu’il a données, dans les deux cas, les anciens jeux avaient un débit de 50 Mo/s, ce qui, même avec des blocs de 64 000 pixels (c'est-à-dire une tuile de texture), ne représente que des centaines de requêtes d'entrée-sortie par seconde.
Mais, avec les lecteurs NVMe qui peuvent gérer plusieurs gigaoctets par seconde afin de tirer profit de la totalité de la bande passante, cela représente rapidement des dizaines de milliers de demandes d'E/S par seconde. Si l'on prend par exemple le disque de la Xbox Series X, d'une capacité de 2,4 Go/s, et les mêmes tailles de bloc de 64 000, cela représente plus de 35 000 requêtes d'entrée/sortie par seconde pour le saturer. Dans le cas des anciennes API, la surcharge de chaque demande n'est pas importante et ne constituait pas un point d'étranglement pour les jeux plus anciens fonctionnant sur des disques durs plus lents.
Cependant, lorsqu'elle est multipliée par des dizaines de milliers de fois par seconde, la surcharge d'entrée/sortie peut rapidement devenir trop coûteuse et ainsi empêcher les jeux de profiter des bandes passantes accrues des lecteurs NVMe. Pour remédier à tout ça, Microsoft a déclaré que l'API DirectStorage est conçue de manière à prendre en compte tous ces éléments et à maximiser les performances sur l'ensemble du pipeline, du lecteur NVMe jusqu'au GPU. Elle y parvient de plusieurs façons. En réduisant dans un premier temps les frais généraux NVMe par demande.
Ensuite, elle le fait en autorisant des demandes d'E/S parallèles par lots qui peuvent être transmises efficacement au GPU, et en donnant aux jeux un contrôle plus précis du moment où ils sont informés de la fin des demandes d'E/S au lieu de devoir réagir à chaque petite demande d'E/S. « Les développeurs disposent ainsi d'un moyen extrêmement efficace de soumettre et de traiter un nombre de demandes d'E/S plus important que jamais, ce qui réduit le temps d'attente pour entrer dans le jeu et permet de créer des mondes virtuels plus grands et plus détaillés qui se chargent aussi vite que votre personnage peut s'y déplacer », a écrit Andrew.
Si tout cela semble être une excellente nouvelle pour les joueurs, il n'est pas encore temps de s'emballer. Microsoft travaille actuellement avec ses partenaires pour terminer le développement de l'API et affirme que les développeurs de jeux pourront en tester un avant-goût l'année prochaine. Il faudra donc attendre un certain temps avant que les joueurs puissent en bénéficier.
Source : Microsoft
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