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Direct Storage in Windows 11: Was steckt eigentlich dahinter?

Die Windows 11-Funktion Direct Storage ist ein potenzieller Segen für Gamer. Das von der Xbox Series bekannte Feature soll dafür sorgen, dass PC-Spiele in Zukunft besser laufen und erlaubt so eine aufwendigere Grafik. Hier erfährst Du, wie Direct Storage funktioniert und was Du dafür brauchst.

Spielegrafik wird immer aufwändiger

Egal ob "Assassins Creed Valhalla", "Cyberpunk 2077" oder "Elden Ring": Spielewelten werden immer größer und immer aufwendiger. Sie sind oft mit tausenden Objekten und Charakteren gefüllt und sollen dabei trotzdem ohne sichtbare Ladezeiten über den Bildschirm laufen.

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Spielwelten, wie die von "Assassins Creed Valhalla", werden immer aufwendiger. Bild: © Ubisoft/Screenshot TURN ON 2020

Die offenen Spielwelten sind nicht nur eine Herausforderung für die Grafikkarte, die diese gigantischen Welten rendern und darstellen muss, sondern auch für den Speicher. Denn schließlich müssen die benötigten Grafikdaten auch möglichst schnell von der Festplatte oder SSD zur Grafikkarte gelangen.

Je größer die Spielwelten dabei werden und je mehr Details sich in ihnen finden, umso schwieriger wird das Ganze. Denn der Weg, den einen Texturdatei von der Festplatte bis zur Grafikkarte zurücklegen muss, ist ein ziemlich weiter.

Warum Direct Storage in Zukunft unverzichtbar wird

Um zu verstehen, was eine Technologie wie Direct Storage macht, ist es zunächst einmal wichtig, die herkömmliche Grafikberechnung ohne Direct Storage nachzuvollziehen:

Grundsätzlich liegen die Daten für die Grafik, also für Texturen sowie Polygon- und Lichtmodelle, auf der Festplatte. Im Idealfall sollte das eine SSD sein, damit der Zugriff auf diese Daten möglichst schnell erfolgen kann. Um Speicherplatz zu sparen, sind die Daten auf der Festplatte komprimiert. Damit die Grafikkarte sie verarbeiten kann, müssen sie zuvor jedoch dekomprimiert werden.

Wird ein Spiel gestartet, fragt eine Software Namens Application Programming Interface (API) diese Daten an und lädt sie von der Festplatte in den Arbeitsspeicher (RAM) des Computers. Von dort werden sie dann zum Prozessor (CPU) weitergeleitet, der sich um die Dekomprimierung kümmert. 

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Grafikdateien müssen normalerweise vom Prozessor dekomprimiert werden, bevor sie im VRAM der Grafikkarte landen. Bild: © TURN ON 2022

Anschließend werden die von der CPU dekomprimierten Grafikdaten in den Videospeicher (VRAM) der Grafikkarte geladen und erst dann kann die Grafikkarte darauf zugreifen und die Spielegrafik rendern.

Dieser ganze Vorgang passiert während des Spielens permanent und in Millisekunden Schnelle. Trotzdem müssen die Grafikdaten von der SSD zur Grafikkarte einen relativ weiten Weg zurück legen und dabei den Umweg über RAM und CPU nehmen. Dabei können an verschiedenen Stellen Flaschenhälse entstehen, die in Open-World-Spielen beispielsweise dafür sorgen, dass bestimmte Objekte plötzlich ins Bild ploppen oder Texturen sichtbar nachgeladen werden. Direct Storage ist dafür zuständig, dass die Grafikdaten in Zukunft wesentlich schneller von der SSD zur Grafikkarte gelangen.

Wie Direct Storage funktioniert

Direct Storage ist eine sogenannte Low-Level-API, die dafür sorgt, dass die komprimierten Daten in Zukunft direkt von der NVMe-SSD über den Arbeitsspeicher zur Grafikkarte weitergeleitet werden. Die Daten landen also komprimiert im VRAM der Grafikkarte und werden anschließend direkt von dieser dekomprimiert.

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Dank Direct Storage kann die Grafikkarte selbst die Dekomprimierung von Grafikdateien vornehmen. Bild: © TURN ON 2022

Der Clou ist, dass Direct Storage eine Dekompressionstechnik enthält, die mit der Grafikkarte selbst funktioniert – und zwar deutlich schneller, als wenn die CPU diese Aufgabe übernehmen würde. Damit sorgt die Software dafür, dass Daten sehr viel schneller von der Grafikkarte verarbeitet und auf den Bildschirm gebracht werden.

So verändert Direct Storage die Spielegrafik

Die Vorteile, die Spieleentwickler aus einer Technik wie Direct Storage ziehen können, sind vielfältig. Zum einen ließen sich die Ladezeiten für ein Spiel, das für Direct Storage optimiert ist, deutlich verkürzen. Weiterhin könnten plötzlich im Bild aufploppende Objekte und nachladende Texturen in Zukunft endgültig der Vergangenheit angehören. Dafür muss der Videospeicher der Grafikkarte allerdings auch groß und schnell genug sein.

Noch wichtiger für die Zukunft ist aber, das Entwickler mit einer solchen Technologie die Möglichkeit erhalten, deutlich größere und vor allem auch detailliertere Spielwelten zu erschaffen. Damit könnte Direct Storage zum Grundstein für die Spielegrafik der nächsten Generation werden.

Diese Systemvoraussetzungen hat Direct Storage

Direct Storage ist als Feature ein fester Bestandteil von Windows 11. Damit die Technik funktioniert, müssen jedoch auch einige Hardware-Anforderungen erfüllt sein. Voraussetzung ist unter anderem eine NVMe-SSD mit einer Speichergröße von mindestens 64 GB. Spiele, die von Direct Storage profitieren sollen, müssen auf dieser gesichert sein.

Zudem wird eine Grafikkarte benötigt, die DirectX 12 und das Shader-Modell 6.0 unterstützt. Dazu zählen auch ältere Modelle ab der AMD-Radeon-RX400-Serie oder der Nvidia-GeForce-GTX-10er-Serie. 

Zusammenfassung

  1. Direct Storage soll dafür sorgen, das Grafikdateien schneller von der Festplatte zur Grafikkarte übertragen werden.
  2. Die Dekompression der Grafik-Assets soll dabei direkt von der Grafikkarte übernommen werden.
  3. Dadurch könnten Spiele in Zukunft schneller laden und eine aufwendigere Grafik darstellen.
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