DirectStorage chegou aos PCs para explorar todo o potencial dos SSDs NVMe

DirectStorage vai permitir tempos de carregamentos mais curtos nos jogos de PC

No final de 2020, a Microsoft anunciou que o seu sistema de transferência de dados DirectStorage, da Xbox, estava a chegar aos PCs, dando-lhes a capacidade de explorar totalmente as velocidades de transferência pelos modernos SSDs NVMe. É agora chegou o grande dia: a partir de hoje, todos os jogos poderão beneficiar deste sistema que deverá permitir que os PCs concorram com as consolas em termos de tempo de carregamento.

Concretamente, o DirectStorage é um kit de desenvolvimento de software, ou SDK. Em essência, este termo refere-se a um conjunto de ferramentas de computador destinadas a programadores e que geralmente permitem que eles implementem funcionalidades de terceiros no seu programa. O recurso em questão aqui é uma arquitectura de transferência de dados radicalmente diferente que melhora drasticamente a velocidade de acesso à memória física.

“A partir de hoje, os jogos podem ser implantados com DirectStorage. Este SDK público inaugura uma nova era de carregamento rápido e mundos detalhados em jogos de PC, permitindo que os programadores utilizem totalmente a velocidade dos sistemas de armazenamento mais recentes”, diz o comunicado da Microsoft.

Este último está associado directamente aos SSDs NVMe. Esta é uma tecnologia que oferece velocidades muito impressionantes graças a uma grande diferença conceitual; ao contrário dos SSDs mais antigos que usam o barramento SATA, eles usam o barramento PCIe. Este barramento SATA é um grande problema já que ele limita drasticamente o desempenho geral dos sistemas modernos, muito parecido com um grupo de ciclistas a serem forçados a desacelerar para esperar por um ciclista mais atrasado, que decidiu ir de triciclo.

O barramento NVMe, por outro lado, é significativamente mais rápido que o barramento SATA. Onde o último é uma pequena estrada rural cheia de buracos, os padrões PCIe mais recentes são enormes autoestradas que permitem que imensas quantidades de dados funcionem em velocidade máxima.

Ou seja, enquanto o barramento de transferência SATA costumava ser o arrasto da transferência de dados, o barramento NVMe é tão rápido que é o resto do sistema que precisa ser actualizado. Porque uma coisa é poder transferir esses dados à “velocidade da luz”, outra é ser capaz de extraí-los e usá-los com a mesma velocidade.

Este é um aspecto em que os fabricantes trabalharam muito na última geração de consolas, que oferecem tempos de carregamento extremamente rápidos. Mas este tipo de tecnologia ainda é aguardado nos PCs de consumo, e é aí que entra o DirectStorage. Quando o sistema deseja transferir de um SSD (aqui NVMe), ele começa por enviar os dados para a memória de acesso aleatório (DRAM) do sistema. O primeiro passo é “descompactar” esses dados, que são mantidos em formato compactado no SSD. Tradicionalmente, o CPU cuida dessa etapa; depois de ter dissecado este pacote de dados, pode enviá-lo para a memória da placa gráfica (VRAM) para que esta possa processá-lo por sua vez.

O problema é que a RAM, por mais rápida que seja, é muito lenta para jogos modernos que exigem enorme poder de processamento gráfico. O pobre CPU, portanto, gasta o seu tempo a descompactar dados para alimentar a placa gráfica, além de realizar as suas muitas outras tarefas; não precisa de ser um engenheiro para entender que certamente há espaço para optimizar essa arquitectura.

E como pode ter imaginado é precisamente isso que o DirectStorage permite que faça: aqui, removemos completamente a CPU da equação. Assim que os dados forem transferidos para a DRAM, eles serão enviados directamente para a VRAM da placa gráfica. É este último que se encarregará de descompactar os seus dados antes de processá-los. É uma abordagem muito menos sinuosa, e mais optimizada, pois os dados encontram menos intermediários e permanecem num estado compactado até o final da cadeia. E isso tem muitas vantagens, começando pela velocidade. Isso ocorre porque o GPU é muito mais capaz que o CPU quando se trata de descompactar dados; na prática, isso resulta em taxas de dados mais altas. Para um programador, isso abre as portas para a criação de mundos cada vez mais densos e maiores, beneficiando de tempos de carregamento reduzidos.

Além disso, liberta quase inteiramente o CPU dessa tarefa ingrata que consome uma parte significativa dos seus recursos. A cereja no topo do bolo: como essa é uma diferença estritamente de software, essa abordagem não é reservada para máquinas com Windows 11. PCs com Windows 10 também têm acesso à mesma. No entanto, há uma grande desvantagem: o DirectStorage deve ser implementado especificamente pelos programadores, o que significa que nem todos os jogos vão beneficiar do mesmo. O primeiro a beneficiar dele será o Forspoken, que servirá como demonstração técnica deste novo sistema. Ele será apresentado na próxima GDC, a 23 de Março, antes de um lançamento esperado para 11 de Outubro.

Portanto, não é amanhã que poderá explorar todas as capacidades dos seus novos SSDs NVMe em todos os jogos. Mas é o início de uma transição geracional que todos os jogadores de PC esperavam; As máquinas Windows em breve poderão competir com as consolas dedicadas neste critério muito importante.

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